ES2337722T3

ES2337722T3 - Articulos abrasivos y metodos para obtenerlos.

Info

Publication number: ES2337722T3
Application number: ES06719620T
Authority: ES
Inventors: Xiaorong You; Anthony C. Gaeta; William C. Rice
Original assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: TW200632084A; NZ556481A; PT1855841E; CA2593840A1; UA86300C2; AR052366A1; JP5274021B2; DK1855841T3; CA2593840C; DE602006010822D1; KR20070094983A; WO2006083688A1; CN101107099B; PL1855841T3; EP1855841B1; KR100956512B1; TWI352734B; ATE450346T1; IL184728A0; EP1855841A1

Abstract

Un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante compuesto coloidal, comprendiendo el aglutinante compuesto coloidal al menos 5% en peso de carga en partículas submicrométricas, basado en el peso del aglutinante compuesto.

Description

Artículos abrasivos y métodos para obtenerlos.

Campo técnico

Esta descripción, en general, se refiere a artículos abrasivos y a métodos para obtenerlos.

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Antecedentes de la técnica

Los artículos abrasivos, tales como los abrasivos revestidos y los abrasivos unidos, se usan en diversas industrias para mecanizar piezas de trabajo, tal como mediante lapeado, amolado, o pulido. El mecanizado que utiliza artículos abrasivos abarca un amplio ámbito industrial, desde industrias ópticas, industrias de reparación de pinturas de la automoción, a industrias de fabricación de metales. En cada uno de estos ejemplos, las instalaciones de fabricación usan abrasivos para eliminar el material sobrante o afectar a las características de superficie de los productos.

Las características de superficie incluyen brillo, textura, y uniformidad. Por ejemplo, los fabricantes de componentes metálicos usan artículos abrasivos para afinar y pulir superficies, y a menudo desean una superficie uniformemente lisa. De forma similar, los fabricantes ópticos desean artículos abrasivos que produzcan superficies libres de defectos, para evitar la difracción y la dispersión de la luz.

Los fabricantes también desean artículos abrasivos que tengan una elevada velocidad de eliminación de material para ciertas aplicaciones. Sin embargo, a menudo existe un equilibrio entre la velocidad de eliminación y la calidad de la superficie. Los artículos abrasivos de granos más finos producen típicamente superficies más lisas, pero tienen velocidades de eliminación de material más bajas. Las velocidades de eliminación de material más bajas conducen a una producción más lenta y a un aumento de los costes.

Particularmente en el contexto de artículos abrasivos de granos finos, los abrasivos comercialmente disponibles tienen tendencia a dejar defectos superficiales al azar, tales como rayaduras que son más profundas que las rayaduras medias de eliminación de material. Tales rayaduras pueden estar provocadas por granos que se despegan del artículo abrasivo, provocando indentaciones en el mandrilado. Cuando están presentes, estas rayaduras dispersan la luz, reduciendo la claridad óptica en lentes o produciendo una neblina o un acabado nubloso en trabajos metálicos decorativos. Tales rayaduras también proporcionan puntos de nucleación o puntos de adhesión que reducen las características de liberación de una superficie. Por ejemplo, las rayaduras en el equipo sanitario permiten que las bacterias se adhieran a superficies, y las rayaduras en reactores pulidos permiten la formación de burbujas y actúan como características superficiales para iniciar reacciones indeseadas.

El documento US 4457766 describe un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un revestimiento de apresto y un revestimiento estructural. Dichos revestimientos contienen un aglutinante compuesto coloidal que contiene nanopartículas de sílice. La concentración de nanopartículas está por debajo de 1% en peso de la composición de aglutinante.

La pérdida de granos también degrada el comportamiento de artículos abrasivos, conduciendo a una sustitución frecuente. La sustitución frecuente de artículos abrasivos es costosa para los fabricantes. Como tal, serían deseables artículos abrasivos y métodos mejorados para fabricar artículos abrasivos.

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Descripción de la invención

En una realización particular, una composición incluye granos abrasivos y una composición de aglutinante. La composición de aglutinante incluye 10% en peso a 90% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, no más de 40% en peso de compuesto radicalmente polimerizable, y 5% en peso a 80% en peso de carga en partículas, basado en el peso de la composición de aglutinante. La carga en partículas incluye partículas submicrométricas dispersas.

La descripción también se refiere a un artículo abrasivo ejemplar que incluye granos abrasivos y un aglutinante que comprende una formulación curada. La formulación incluye no más de 90% en peso de un precursor epoxídico nanocompuesto, e incluye un precursor acrílico.

En otra realización ejemplar, un artículo abrasivo incluye granos abrasivos y un aglutinante que comprende una formulación curada. La formulación incluye un precursor epoxídico y al menos 5% en peso de carga en partículas, basado en el peso total de la formulación. La carga en partículas tiene un tamaño medio submicrométrico de partículas.

En una realización ejemplar adicional, un artículo abrasivo incluye granos abrasivos y un aglutinante compuesto coloidal.

En otra realización ejemplar, un artículo abrasivo incluye granos abrasivos y un aglutinante nanocompuesto formado en disolución.

En una realización ejemplar adicional, un artículo abrasivo incluye granos abrasivos y un aglutinante compuesto. El aglutinante compuesto incluye carga en partículas dispersa que tiene un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm y una distribución de tamaños de partículas caracterizada por una semianchura no mayor que 2 veces el tamaño medio de las partículas.

En una realización ejemplar adicional, un artículo abrasivo incluye un aglutinante que tiene un Comportamiento Rz no mayor que 3,0 y comprende un copolímero de epoxi/acrilato.

En otra realización ejemplar, un método para formar un artículo abrasivo incluye proporcionar una formulación de aglutinante compuesto coloidal y granos abrasivos sobre un soporte, y curar la formulación del aglutinante compuesto coloidal.

En una realización ejemplar adicional, un método para formar un artículo abrasivo incluye revestir un soporte con granos abrasivos y un revestimiento estructural que incluye una primera formulación de aglutinante.

El método incluye además aplicar un revestimiento de apresto sobre el revestimiento estructural. El revestimiento de apresto incluye una segunda formulación de aglutinante que incluye una formulación de polímero nanocompuesto. El método también incluye curar el revestimiento estructural y el revestimiento de apresto.

En otra realización ejemplar, un método para formar un artículo abrasivo incluye mezclar un precursor epoxídico nanocompuesto y un precursor acrílico para formar una formulación de aglutinante, aplicar la formulación del aglutinante a un sustrato, aplicar granos abrasivos al sustrato, y curar la formulación del aglutinante.

Breve descripción de los dibujos

La presente descripción se puede entender mejor, y sus numerosas características y ventajas pueden ser manifiestas para los expertos en la técnica, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan.

La Fig. 1 incluye una ilustración de un artículo abrasivo revestido ejemplar.

La Fig. 2 incluye una ilustración de un artículo abrasivo estructurado ejemplar.

La Fig. 3 incluye una ilustración de un artículo abrasivo unido ejemplar.

Modos para llevar a cabo la invención

En una realización particular, un artículo abrasivo incluye granos abrasivos y un aglutinante compuesto coloidal. El artículo abrasivo puede ser un artículo abrasivo revestido o un artículo abrasivo unido. En una realización, un artículo abrasivo revestido es un artículo abrasivo obtenido mediante ingeniería o estructurado, incluyendo estructuras de superficies abrasivas con patrón.

El aglutinante compuesto coloidal generalmente incluye una matriz polimérica y una carga en partículas. El aglutinante compuesto coloidal se forma a partir de una formulación de aglutinante que incluye una carga en partículas coloidalmente suspendida en una fase externa que incluye componentes poliméricos, tales como monómeros o polímeros. La formulación del aglutinante puede incluir además catalizadores, iniciadores de la polimerización, agentes de transferencia de cadena, inhibidores de la reacción, plastificantes y dispersantes.

En otra realización, la descripción se refiere a un artículo abrasivo que incluye un aglutinante nanocompuesto formado en disolución. Los aglutinantes nanocompuestos formados en disolución se forman a partir de formulaciones nanocompuestas formadas en disolución, que se forman en procesos de sol o de sol-gel, e incluyen una carga en partículas de tamaño nanométrico suspendida en una suspensión de constituyentes poliméricos. En una realización particular, la carga en partículas tiene un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm, tal como entre 3 nm y 100 nm, y una distribución de tamaños de partículas caracterizada por una semianchura no mayor que dos veces el tamaño medio de las partículas.

En realizaciones particulares, los aglutinantes nanocompuestos y los aglutinantes compuestos coloidales tienen un Comportamiento Rz, como se describe más abajo, no mayor que 3,0. El aglutinante puede incluir constituyentes poliméricos seleccionados del grupo que consiste en constituyentes epoxídicos, constituyentes de acrilato, constituyentes de oxetano, y una combinación de los mismos. Además, los constituyentes poliméricos pueden ser térmicamente curables o pueden ser curables usando radiación actínica.

Los aglutinantes compuestos descritos aquí generalmente incluyen carga en partículas dispersa en una matriz polimérica. Antes del curado, la formulación del aglutinante compuesto es típicamente una suspensión que incluye una fase externa que incluye constituyentes poliméricos orgánicos y, opcionalmente, disolventes. Un constituyente polimérico puede ser un monómero o un polímero en disolvente. Por ejemplo, la fase externa puede incluir monómeros que se polimerizan al curar. Como alternativa o además, la fase externa puede incluir material polimérico en un disolvente. La carga en partículas generalmente forma una fase dispersa en la fase externa.

La carga en partículas puede estar formada de partículas inorgánicas, tales como partículas de, por ejemplo, un metal (tal como, por ejemplo, acero, plata, u oro) o un complejo metálico tal como, por ejemplo, un óxido metálico, un hidróxido metálico, un sulfuro metálico, un complejo de halógeno metálico, un carburo metálico, un fosfato metálico, una sal inorgánica (como, por ejemplo, CaCO_{3}), un material cerámico, o una combinación de los mismos. Un ejemplo de un óxido metálico es ZnO, CdO, SiO_{2}, TiO_{2}, ZrO_{2}, CeO_{2}, SnO_{2}, MoO_{3}, WO_{3}, Al_{2}O_{3}, In_{2}O_{3}, La_{2}O_{3}, Fe_{2}O_{3}, CuO, Ta_{2}O_{5}, Sb_{2}O_{3}, Sb_{2}O_{5}, o una combinación de los mismos. También puede estar presente un óxido mixto que contiene diferentes metales. Las nanopartículas pueden incluir, por ejemplo, partículas seleccionadas del grupo que consiste en ZnO, SiO_{2}, TiO_{2}, ZrO_{2}, SnO_{2}, Al_{2}O_{3}, sílice-alúmina coformadas, y una mezcla de los mismos. Las partículas de tamaño nanométrico también pueden tener un componente orgánico, tal como, por ejemplo, negro de humo, una nanopartícula de polímero muy reticulado/núcleo-corteza, una partícula de tamaño nanométrico modificada orgánicamente, etc. Tales cargas se describen, por ejemplo, en los documentos US 6.467.897 y WO 98/51747.

La carga en partículas formada vía procesos a base de disoluciones, tales como materiales cerámicos formados a base de sol y formados a base de sol-gel, es particularmente muy adecuada para uso en el aglutinante compuesto. Los soles adecuados están comercialmente disponibles. Por ejemplo, las sílices coloidales en disoluciones acuosas están comercialmente disponibles con los nombres comerciales tales como "LUDOX" (E.I. DuPont de Nemours and Co., Inc. Wilmington, Del.), "NYACOL" (Nyacol Co., Ashland, Ma.) y "NALCO" (Nalco Chemical Co., Oak Brook, III.). Muchos soles comercialmente disponibles son básicos, siendo estabilizados por álcalis, tales como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, o hidróxido de amonio. Ejemplos adicionales de sílices coloidales adecuadas se describen en la patente U.S. nº 5.126.394. Son especialmente muy adecuadas las sílices formadas mediante soles y las alúminas formadas mediante soles. Los soles se pueden funcionalizar haciendo reaccionar uno o más agentes de tratamiento de superficie apropiados con las partículas del sustrato de óxido inorgánico en el sol.

En una realización particular, la carga en partículas es de tamaño submicrométrico. Por ejemplo, la carga en partículas puede ser una carga en partículas de tamaño nanométrico, tal como una carga en partículas que tienen un tamaño medio de partículas de 3 nm a 500 nm. En una realización ejemplar, la carga en partículas tiene un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm, tal como 3 nm a 100 nm, 3 nm a 50 nm, 8 nm a 30 nm, o 10 nm a 25 nm. En realizaciones particulares, el tamaño medio de las partículas no es mayor que 500 nm, tal como no mayor que 200 nm, menor que 100 nm, o no mayor que 50 nm. Para la carga en partículas, el tamaño medio de partículas se puede definir como el tamaño de partícula que corresponde a la fracción de volumen pico en una curva de distribución de dispersión de neutrones a bajo ángulo (SANS), o el tamaño de partícula que corresponde a 0,5 de la fracción de volumen acumulativo de la curva de distribución de SANS.

La carga en partículas también se puede caracterizar por una curva de distribución estrecha que tiene una semianchura no mayor que 2,0 veces el tamaño medio de las partículas. Por ejemplo, la semianchura puede ser no mayor que 1,5 o no mayor que 1,0. La semianchura de la distribución es la anchura de la curva de distribución a la mitad de su altura máxima, tal como la mitad de la fracción de partículas en el pico de la curva de distribución. En una realización particular, la curva de distribución de tamaños de partículas es monomodal. En una realización alternativa, la distribución de tamaños de partículas es bimodal, o tiene más de un pico en la distribución de tamaños de partículas.

En una realización particular, la formulación de aglutinante puede incluir al menos dos cargas en partículas. Cada una de las cargas en partículas se puede formar de un material seleccionado de los materiales descritos anteriormente en relación con la carga en partículas. Las cargas en partículas pueden ser del mismo material, o de materiales diferentes. Por ejemplo, cada una de las cargas en partículas puede estar formada por sílice. En un ejemplo alternativo, una carga puede estar formada por sílice, y la otra carga puede estar formada por alúmina. En un ejemplo, cada una de las cargas en partículas tiene una distribución de tamaños de partículas que tiene un tamaño medio de partículas no mayor que 1000 nm, tal como no mayor que 500 nm o menor que 100 nm. En otro ejemplo, una de las cargas en partículas tiene una distribución de tamaños de partículas que tiene un tamaño medio de partículas no mayor que 1000 nm, tal como no mayor que 500 nm o menor que 100 nm, mientras que una segunda carga en partículas tiene un tamaño medio de partículas mayor que 1 micrómetro, tal como 1 micrómetro a 10 micrómetros, o 1 micrómetro a 5 micrómetros. Como alternativa, la segunda carga en partículas puede tener un tamaño medio de partículas tan alto como 1500 micrómetros. En una realización particular, una formulación de aglutinante que incluye una primera carga en partículas que tienen un tamaño medio de partículas submicrométrico y una segunda carga en partículas que tienen un tamaño medio de partículas mayor que 1 micrómetro proporciona ventajosamente propiedades mecánicas mejoradas cuando se cura para formar un aglutinante.

Típicamente, la segunda carga en partículas tiene una baja relación de aspecto. Por ejemplo, la segunda carga en partículas puede tener una relación de aspecto no mayor que 2, tal como 1 o casi esférica. Generalmente, la segunda carga en partículas está no tratada y no endurecida mediante tratamientos. Por el contrario, los granos abrasivos típicamente son partículas endurecidas, con una relación de aspecto de al menos 2, y bordes afilados.

Cuando se selecciona una segunda carga en partículas, generalmente se considera la velocidad de sedimentación y la viscosidad. Puesto que el tamaño aumenta, las cargas en partículas que tienen un tamaño mayor que 1 micrómetro tienden a sedimentar más rápidamente, pero exhiben menos viscosidad a una mayor carga. Además, se puede considerar el índice de refracción de la carga en partículas. Por ejemplo, se puede seleccionar una carga en partículas con un índice de refracción al menos alrededor de 1,35. Además, se puede seleccionar una carga en partículas que no incluya un residuo básico, ya que el residuo básico puede influir adversamente en la polimerización de constituyentes que polimerizan catiónicamente.

La carga en partículas generalmente está dispersa en una fase externa. Antes del curado, la carga en partículas se dispersa coloidalmente en la suspensión de aglutinante y forma un aglutinante compuesto coloidal una vez curada. Por ejemplo, el material en partículas se puede dispersar de forma que el movimiento browniano mantiene a la carga en partículas en suspensión. En general, la carga en partículas está sustancialmente libre de aglomerados en partículas. Por ejemplo, la carga en partículas puede estar sustancialmente monodispersa, de forma que la carga en partículas esté dispersa como partículas individuales, y, en ejemplos particulares, sólo tiene una aglomeración de partículas insignificante, si es que la tiene.

En una realización particular, las partículas de la carga en partículas son sustancialmente esféricas. Como alternativa, las partículas pueden tener una relación de aspecto primario mayor que 1, tal como al menos 2, al menos 3, o al menos 6, en el que la relación de aspecto primario es la relación de la dimensión más larga a la dimensión más pequeña ortogonal a la dimensión más larga. Las partículas también se pueden caracterizar mediante una relación de aspecto secundario definida como la relación de dimensiones ortogonales en un plano generalmente perpendicular a la dimensión más larga. Las partículas pueden tener forma de aguja, de forma que tengan una relación de aspecto primario de al menos 2 y una relación de aspecto secundario no mayor que 2, tal como 1. Como alternativa, las partículas pueden tener forma de plaquetas, de tal forma que tengan una relación de aspecto de al menos 2, y una relación de aspecto secundario de al menos 2.

En una realización ejemplar, la carga en partículas se prepara en una disolución acuosa y se mezcla con la fase externa de la suspensión. El proceso para preparar tal suspensión incluye introducir una disolución acuosa, tal como una disolución de sílice acuosa; policondensar el silicato, hasta un tamaño de partículas de 3 nm a 50 nm; ajustar el sol de sílice resultante hasta un pH alcalino; opcionalmente concentrar el sol; mezclar el sol con constituyentes de la fase fluida externa de la suspensión; y opcionalmente eliminar agua u otros constituyentes disolventes de la suspensión. Por ejemplo, se introduce una disolución de silicato acuosa, tal como una disolución de silicato de metal alcalino (por ejemplo, una disolución de silicato de sodio o de silicato de potasio) con una concentración en el intervalo entre 20% y 50% en peso basado en el peso de la disolución. El silicato se policondensa hasta un tamaño de partículas de 3 nm a 50 nm, por ejemplo, tratando la disolución de silicato de metal alcalino con intercambiadores iónicos ácidos. El sol de sílice resultante se ajusta hasta un pH alcalino (por ejemplo, pH > 8) para estabilizar frente a una policondensación adicional o aglomeración de las partículas existentes. Opcionalmente, el sol se puede concentrar, por ejemplo mediante destilación, típicamente hasta una concentración de SiO_{2} de 30 a 40% en peso. El sol se mezcla con constituyentes de la fase fluida externa. Después, se elimina de la suspensión agua u otros constituyentes disolventes. En una realización particular, la suspensión está sustancialmente libre de agua.

La fracción de la fase externa en la formulación de aglutinante precurada, que incluye generalmente los constituyentes poliméricos orgánicos, como una proporción de la formulación de aglutinante, puede ser 20% a 95% en peso, por ejemplo 30% a 95% en peso, y típicamente de 50% a 95% en peso, e incluso más típicamente de 55% a 80% en peso. La fracción de la fase de la carga en partículas dispersa puede ser 5% a 80% en peso, por ejemplo 5% a 70% en peso, típicamente de 5% a 50% en peso, y más típicamente de 20% a 45% en peso. Las cargas en partículas submicrométricas y coloidalmente dispersas descritas anteriormente son particularmente útiles en concentraciones de al menos 5% en peso, tal como al menos 10% en peso, al menos 15% en peso, al menos 20% en peso, o tan grande como 40% en peso o más. En contraste con las cargas tradicionales, los nanocompuestos formados en disolución muestran una baja viscosidad y características de procesamiento mejoradas a mayor carga. Las cantidades de componentes se expresan como % en peso del componente con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, excepto que se señale explícitamente de otro modo.

La fase externa puede incluir uno o más constituyentes de la reacción o constituyentes poliméricos para la preparación de un polímero. Un constituyentes polimérico puede incluir moléculas monoméricas, moléculas poliméricas o una combinación de las mismas. La fase externa puede comprender además componentes seleccionados del grupo que consiste en disolventes, plastificantes, agentes de transferencia de cadena, catalizadores, estabilizantes, dispersantes, agentes de curado, mediadores de la reacción y agentes para influir en la fluidez de la dispersión.

Los constituyentes poliméricos pueden formar termoplásticos o termoendurecibles. A título de ejemplo, los constituyentes poliméricos pueden incluir monómeros y resinas para la formación de poliuretano, poliurea, epoxi polimerizado, poliéster, poliimida, polisiloxanos (siliconas), alquídicos polimerizados, caucho de estireno-butadieno, caucho de acrilonitrilo-butadieno, polibutadieno, o, en general, resinas reactivas para la producción de polímeros termoendurecidos. Otros ejemplos incluyen un constituyente de polímero de acrilato o de metacrilato. Los constituyentes poliméricos precursores son típicamente un material orgánico curable (es decir, un monómero polimérico o un material capaz de polimerizarse o reticularse con la exposición al calor o a otras fuentes de energía, tal como haz de electrones, luz ultravioleta, luz visible, etc., o con el tiempo al añadir un catalizador ácido, humedad, u otro agente que provoca que el polímero se cure o se polimerice). Un ejemplo de constituyente polimérico precursor incluye un constituyente reactivo para la formación de un aminopolímero o un polímero aminoplástico, tal como un polímero alquilado de urea-formaldehído, un polímero de melamina-formaldehído, un polímero alquilado de benzoguanamina-formaldehído; un polímero de acrilato que incluye polímero de acrilato y metacrilato, acrilato de alquilo, epoxi acrilado, uretano acrilado, poliéster acrilado, poliéter acrilado, éter vinílico, aceite acrilado, o silicona acrilada; polímero alquídico tal como polímero alquídico de uretano; polímero de poliéster; polímero de uretano reactivo; polímero fenólico tal como polímero de resol y novolaca; polímero fenólico/de látex; polímero epoxídico tal como polímero epoxídico de bisfenol; isocianato; isocianurato; polímero de polisiloxano, que incluye polímero de alquilalcoxisilano; o polímero de vinilo reactivo. La fase externa de la formulación de aglutinante puede incluir un monómero, un oligómero, un polímero, o una combinación de los mismos. En una realización particular, la fase externa de la formulación de aglutinante incluye monómeros de al menos dos tipos de polímeros que cuando se curan se pueden reticular. Por ejemplo, la fase externa puede incluir constituyentes epoxídicos y constituyentes acrílicos que, cuando se curan, forman un polímero epoxídico/acrílico.

En una realización ejemplar, los componentes de la reacción polimérica incluyen precursores aniónica y catiónicamente polimerizables. Por ejemplo, la fase externa puede incluir al menos un componente catiónicamente curable, por ejemplo al menos un componente de éter cíclico, un componente de lactona cíclica, un componente acetálico cíclico, un componente de tioéter cíclico, un componente de ortoéster de espiro, un componente epoxi funcional, o un componente oxetano funcional. Típicamente, la fase externa incluye al menos un componente seleccionado del grupo que consiste en componentes epoxi funcional o componentes oxetano funcional. La fase externa puede incluir, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, al menos 10% en peso de componentes catiónicamente curables, por ejemplo al menos 20% en peso, típicamente al menos 40% en peso, o al menos 50% en peso. Generalmente, la fase externa incluye, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, no más de 95% en peso de componentes catiónicamente curables, por ejemplo no más de 90% en peso, no más de 80% en peso, o no más de 70% en peso.

La fase externa puede incluir al menos un componente epoxi funcional, por ejemplo, un componente epoxi funcional aromático ("epoxi-aromático") o un componente epoxi funcional alifático ("epoxi-alifático"). Los componentes epoxi funcionales son componentes que comprenden uno o más grupos epoxi, es decir, una o más estructuras anulares de tres miembros (oxiranos).

Los componentes epoxídicos aromáticos incluyen uno o más grupos epoxi y uno o más anillos aromáticos. La fase externa puede incluir uno o más componentes epoxídicos aromáticos. Un ejemplo de un componente epoxídico aromático incluye un epoxi aromático derivado de un polifenol, por ejemplo de bisfenoles, tal como bisfenol A (4,4'-isopropilidendifenol), bisfenol F (bis[4-hidroxifenil]metano), bisfenol S (4,4'-sulfonildifenol), 4,4'-ciclohexilidenbisfenol, 4,4'-bifenol, o 4,4'-(9-fluoreniliden)difenol. El bisfenol puede estar alcoxilado (por ejemplo, etoxilado o propoxilado) o halogenado (por ejemplo, bromado). Los ejemplos de epoxis bisfenólicos incluyen éteres diglicidílicos de bisfenol, tal como éter diglicidílico de bisfenol A o bisfenol F.

Un ejemplo adicional de un epoxi aromático incluye éter triglicidílico de trifenilolmetano, éter triglicidílico de 1,1,1-tris(p-hidroxifenil)etano, o un epoxi aromático derivado de un monofenol, por ejemplo de resorcinol (por ejemplo, éter diglicidílico de resorcina) o hidroquinona (por ejemplo, éter diglicidílico de hidroquinona). Otro ejemplo es éter glicidílico de nonilfenilo.

Además, un ejemplo de un epoxi aromático incluye novolaca epoxídica, por ejemplo novolaca epoxídica de fenol y novolaca epoxídica de cresol. Un ejemplo comercial de una novolaca epoxídica de cresol incluye, por ejemplo, EPICLON N-660, N-665, N-667, N-670, N-673, N-680, N-690, o N-695, fabricada por Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Un ejemplo de una novolaca epoxídica de fenol incluye, por ejemplo, EPICLON N-740, N-770, N-775, o N-865, fabricada por Dainippon Ink and Chemicals Inc.

En una realización, la fase externa puede contener, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, al menos 10% en peso de uno o más epoxis aromáticos.

Los componentes epoxídicos alifáticos tienen uno o más grupos epoxi y están libres de grupos aromáticos. La fase externa puede incluir uno o más epoxis alifáticos. Un ejemplo de un epoxi alifático incluye éter glicidílico de alquilo de C2-C30; 1,2-epoxi de alquilo de C3-C30; éter mono- o multiglicidílico de un alcohol alifático o poliol tal como 1,4-butanodiol, neopentilglicol, ciclohexanodimetanol, dibromoneopentilglicol, trimetilolpropano, polióxido de tetrametileno, polióxido de etileno, polióxido de propileno, glicerol, y alcoholes alifáticos alcoxilados; o polioles.

En una realización, el epoxi alifático incluye una o más estructuras anulares cicloalifáticas. Por ejemplo, el epoxi alifático puede tener una o más estructuras de óxido de ciclohexeno, por ejemplo dos estructuras de óxido de ciclohexeno. Un ejemplo de un epoxi alifático que comprende una estructura anular incluye éter diglicidílico de bisfenol A hidrogenado, éter diglicidílico de bisfenol F hidrogenado, éter diglicidílico de bisfenol S hidrogenado, éter diglicidílico de bis(4-hidroxiciclohexil)metano, éter diglicidílico de 2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano, 3,4-epoxiciclohexanocarboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetilo, 3,4-epoxi-6-metilciclohexanocarboxilato de 3,4-epoxi-6-metilciclohexilmetilo, hexanodioato de di(3,4-epoxiciclohexilmetilo), hexanodioato de di(3,4-epoxi-6-metilciclohexilmetilo), bis(3,4-epoxiciclohexanocarboxilato) de etileno, etanodioldi(3,4-epoxiciclohexilmetil)éter, o 2-(3,4-epoxiciclohexil-5,5-espiro-3,4-epoxi)ciclohexano-1,3-dioxano. En la patente U.S. 6.410.127 también se da un ejemplo de un epoxi alifático.

En una realización, la fase externa incluye, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, al menos 5% en peso de uno o más epoxis alifáticos, por ejemplo al menos 10% en peso o al menos 20% en peso del epoxi alifático. Generalmente, la fase externa incluye, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, no más de 70% en peso del epoxi alifático, por ejemplo no más de 50% en peso, no más de 40% en peso.

Típicamente, la fase externa incluye uno o más mono- o poliglicidiléteres de alcoholes alifáticos, polioles alifáticos, poliesterpolioles o polieterpolioles. Un ejemplo de tal componente incluye 1,4-butanodioldiglicidiléter, éter glicidílico de polioxietilen- o polioxipropilenglicol o triol de peso molecular de 200 a 10.000; éter glicidílico de politetrametilenglicol o copolímeros al azar o de bloques de poli(oxietileno-oxibutileno). Un ejemplo de éter glicidílico comercialmente disponible incluye un éter glicidílico polifuncional, tal como Heloxy 48, Heloxy 67, Heloxy 68, Heloxy 107, y Grilonit F713; o éteres glicidílicos monofuncionales, tales como Heloxy 71, Heloxy 505, Heloxy 7, Heloxy 8, y Heloxy 61 (vendidos por Resolution Performances, www.resins.com).

La fase externa puede contener 3% en peso a 40% en peso, más típicamente 5% en peso a 20% en peso de éteres mono- o poliglicidílicos de un alcohol alifático, poliol alifático, poliesterpoliol o polieterpoliol.

La fase externa puede incluir uno o más componentes oxetano funcionales ("oxetanos"). Los oxetanos son componentes que tienen uno o más grupos oxetano, es decir, una o más estructuras anulares de cuatro miembros, que incluyen un oxígeno y tres miembros de carbono.

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Los ejemplos de oxetanos incluyen componentes representados mediante la siguiente fórmula:

1

en la que

\quad: Q1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene 1 a 6 átomos de carbono (tal como un grupo metilo, etilo, propilo, o butilo), un grupo fluoroalquilo que tiene 1 a 6 átomos de carbono, un grupo alilo, un grupo arilo, un grupo furilo, o un grupo tienilo;

\quad: Q2 representa un grupo alquileno que tiene 1 a 6 átomos de carbono (tal como un grupo metileno, etileno, propileno, o butileno), o un grupo alquileno que contiene un enlace de éter, por ejemplo, un grupo oxialquileno, tal como un grupo oxietileno, oxipropileno, u oxibutileno;

\quad: Z representa un átomo de oxígeno o un átomo de azufre; y

\quad: R2 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene 1-6 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, o un grupo butilo), un grupo alquenilo que tiene 2-6 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo 1-propenilo, un grupo 2-propenilo, un grupo 2-metil-1-propenilo, un grupo 2-metil-2-propenilo, un grupo 1-butenilo, un grupo 2-butenilo, o un grupo 3-butenilo), un grupo arilo que tiene 6-18 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo fenilo, un grupo naftilo, un grupo antranilo, o un grupo fenantrilo), un grupo aralquilo sustituido o no sustituido que tiene 7-18 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo bencilo, un grupo fluorobencilo, un grupo metoxibencilo, un grupo fenetilo, un grupo estirilo, un grupo cinamilo, un grupo etoxibencilo), un grupo ariloxialquilo (por ejemplo, un grupo fenoximetilo o un grupo fenoxietilo), un grupo alquilcarbonilo que tiene 2-6 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo etilcarbonilo, un grupo propilcarbonilo, o un grupo butilcarbonilo), un grupo alcoxicarbonilo que tiene 2-6 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo etoxicarbonilo, un grupo propoxicarbonilo, o un grupo butoxicarbonilo), un grupo N-alquilcarbamoilo que tiene 2-6 átomos de carbono (por ejemplo, un grupo etilcarbamoilo, un grupo propilcarbamoilo, un grupo butilcarbamoilo, o un grupo pentilcarbamoilo), o un grupo poliéter que tiene 2-1000 átomos de carbono. Un oxetano particularmente útil incluye 3-etil-3-(2-etilhexiloximetil)oxetano.

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Además de o en lugar de uno o más componentes catiónicamente curables, la fase externa puede incluir uno o más componentes curables mediante radicales libres, por ejemplo uno o más componentes polimerizables mediante radicales libres que tienen uno o más grupos etilénicamente insaturados, tales como componentes funcionales de (met)acrilato (es decir, acrilato o metacrilato).

Un ejemplo de un componente etilénicamente insaturado monofuncional incluye acrilamida, N,N-dimetilacrilamida, (met)acriloilmorfolina, (met)acrilato de 7-amino-3,7-dimetiloctilo, isobutoximetil(met)acrilamida, (met)acrilato de isoborniloxietilo, (met)acrilato de isobornilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de etildietilenglicol, t-octil(met)acrilamida, diacetona(met)acrilamida, (met)acrilato de dimetilaminoetilo, (met)acrilato de dietilaminoetilo, (met)acrilato de laurilo, (met)acrilato de diciclopentadieno, (met)acrilato de diciclopenteniloxietilo, (met)acrilato de diciclopentenilo, N,N-dimetil(met)acrilamida, (met)acrilato de tetraclorofenilo, (met)acrilato de 2-tetraclorofenoxietilo, (met)acrilato de tetrahidrofurfurilo, (met)acrilato de tetrabromofenilo, (met)acrilato de 2-tetrabromofenoxietilo, (met)acrilato de 2-triclorofenoxietilo, (met)acrilato de tribromofenilo, (met)acrilato de 2-tribromofenoxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxipropilo, vinilcaprolactama, N-vinilpirrolidona, (met)acrilato de fenoxietilo, (met)acrilato de butoxietilo, (met)acrilato de pentaclorofenilo, (met)acrilato de pentabromofenilo, mono(met)acrilato de polietilenglicol, mono(met)acrilato de polipropilenglicol, (met)acrilato de bornilo, (met)acrilato de metiltrietilendiglicol, o una combinación de los mismos.

Un ejemplo del componente etilénicamente insaturado polifuncional incluye di(met)acrilato de etilenglicol, di(met)acrilato de diciclopentenilo, diacrilato de trietilenglicol, di(met)acrilato de tetraetilenglicol, di(met)acrilato de triciclodecanodiildimetileno, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tri(met)acrilato de trimetilolpropano etoxilado, tri(met)acrilato de trimetilolpropano propoxilado, di(met)acrilato de tripropilenglicol, di(met)acrilato de neopentilglicol, aducto de ácido (met)acrílico de ambos terminales de éter diglicidílico de bisfenol A, di(met)acrilato de 1,4-butanodiol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato de polietilenglicol, derivados de pentaeritritol (met)acrilato funcionales (por ejemplo, tri(met)acrilato de pentaeritritol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, hexa(met)acrilato de dipentaeritritol, penta(met)acrilato de dipentaeritritol, o tetra(met)acrilato de dipentaeritritol), tetra(met)acrilato de ditrimetilolpropano, di(met)acrilato de bisfenol A etoxilado, di(met)acrilato de bisfenol A propoxilado, di(met)acrilato de bisfenol A hidrogenado etoxilado, di(met)acrilato de bisfenol A hidrogenado modificado-propoxilado, di(met)acrilato de bisfenol F etoxilado, o una combinación de los mismos.

En una realización, la formulación de aglutinante comprende uno o más componentes que tienen al menos 3 grupos (met)acrilato, por ejemplo 3 a 6 grupos (met)acrilato o 5 a 6 grupos (met)acrilato.

En realizaciones particulares, la fase externa incluye, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, al menos 3% en peso de uno o más componentes polimerizables mediante radicales libres, por ejemplo al menos 5% en peso o al menos 9% en peso. Generalmente, la fase externa incluye no más de 50% en peso de componentes polimerizables mediante radicales libres, por ejemplo no más de 35% en peso, no más de 25% en peso, no más de 20% en peso, o no más de 15% en peso.

Generalmente, los constituyentes o precursores de la reacción polimérica tienen de media al menos dos grupos funcionales, tal como, de media, al menos 2,5 o al menos 3,0 grupos funcionales. Por ejemplo, un precursor epoxídico puede tener 2 o más grupos epoxi funcionales. En otro ejemplo, un precursor acrílico puede tener dos o más grupos funcionales de metacrilato.

Se ha encontrado sorprendentemente que una fase externa que incluye un componente que tiene una cadena principal de poliéter muestra excelentes propiedades mecánicas tras curar la formulación del aglutinante compuesto. Un ejemplo de un compuesto que tiene una cadena principal de poliéter incluye politetrametilendiol, un éter glicidílico de politetrametilendiol, un acrilato de politetrametilendiol, un politetrametilendiol que contiene uno o más grupos policarbonato, o una combinación de los mismos. En una realización, la fase externa incluye entre 5% en peso y 20% en peso de un compuesto que tiene una cadena principal de poliéter.

La fase externa también puede incluir catalizadores e iniciadores. Por ejemplo, un iniciador catiónico puede catalizar reacciones entre constituyentes polimerizables catiónicamente. Un iniciador radicálico puede activar la polimerización mediante radicales libres de constituyentes polimerizables de forma radicálica. El iniciador se puede activar mediante energía térmica o radiación actínica. Por ejemplo, un iniciador puede incluir un fotoiniciador catiónico que cataliza reacciones de polimerización catiónica cuando se expone a radiación actínica. En otro ejemplo, el iniciador puede incluir un fotoiniciador radicálico que inicia reacciones de polimerización mediante radicales libres cuando se expone a radiación actínica. La radiación actínica incluye radiación en partículas o no en partículas, y pretende incluir radiación mediante haces de electrones o radiación electromagnética. En una realización particular, la radiación electromagnética incluye radiación que tiene al menos una longitud de onda en el intervalo de 100 nm a 700 nm, y, en particular, longitudes de onda en el intervalo ultravioleta del espectro electromagnético.

Generalmente, los fotoiniciadores catiónicos son materiales que forman especies activas que, si se exponen a radiación actínica, son capaces de al menos parcialmente polimerizar epóxidos u oxetanos. Por ejemplo, un fotoiniciador catiónico puede, al exponerlo a radiación actínica, formar cationes que inician las reacciones de componentes catiónicamente polimerizables, tales como epoxis u oxetanos.

Un ejemplo de un fotoiniciador catiónico incluye, por ejemplo, una sal de onio con aniones de nucleofilia débil. Un ejemplo incluye una sal de halonio, una sal de yodosilo o una sal de sulfonio, tal como se describe en la Solicitud de Patente Europea Publicada EP 153904 y en el documento WO 98/28663, una sal de sulfoxonio, tal como se describe, por ejemplo, en las Solicitudes de Patentes Europeas Publicadas EP 35969, 44274, 54509, y 164314, o una sal de diazonio, tal como se describe, por ejemplo, en las patentes U.S. 3.708.296 y 5.002.856. Otros ejemplos de fotoiniciadores catiónicos incluyen sal de metaloceno, tal como se describe, por ejemplo, en las Solicitudes Europeas Publicadas EP 94914 y 94915.

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En realizaciones ejemplares, la fase externa incluye uno o más fotoiniciadores representados mediante la siguiente fórmula (2) o (3):

2

200

en las que

\quad: Q3 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene 1 a 18 átomos de carbono, o un grupo alcoxi que tiene 1 a 18 átomos de carbono;

\quad: M representa un átomo metálico, por ejemplo, antimonio;

\quad: Z representa un átomo de halógeno, por ejemplo, flúor; y

\quad: t es el número de la valencia del metal, por ejemplo, 5 en el caso de antimonio.

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En ejemplos particulares, la fase externa incluye, con relación al peso total de la formulación de aglutinante compuesto, 0,1% en peso a 15% en peso de uno o más fotoiniciadores catiónicos, por ejemplo 1% en peso a 10% en peso.

Típicamente, un fotoiniciador de sal de onio incluye una sal compleja de yodonio o una sal compleja de sulfonio. Las sales complejas de onio aromáticas se describen adicionalmente, por ejemplo, en la patente U.S. nº 4.256.828 (Smith). Una sal compleja de yodonio aromática ejemplar incluye hexafluorofosfato de diarilyodonio o hexafluoroantimoniato de diarilyodonio. Una sal compleja de sulfonio aromática ejemplar incluye un hexafluoroantimoniato de trifenilsulfonio, hexafluoroantimoniato de p-fenil(tiofenil)difenilsulfonio, o un (tiodi-4,1-fenilen)bis(difenil-bis((OC-6-11)hexafluoroantimoniato)) de sulfonio.

Las sales de onio aromáticas son típicamente fotosensibles sólo en la región ultravioleta del espectro. Sin embargo, se pueden sensibilizar al intervalo del ultravioleta próximo y del visible del espectro mediante sensibilizadores para compuestos halogenados orgánicos fotolisables conocidos. Un sensibilizador ejemplar incluye una amina aromática o un hidrocarburo policíclico aromático coloreado, como se describe, por ejemplo, en la patente U.S. nº 4.250.053 (Smith).

Una sal compleja organometálica fotoactivable adecuada incluye aquellas descritas, por ejemplo, en las patentes U.S. n^{os} 5.059.701 (Keipert); 5.191.101 (Palazzotto et al.); y 5.252.694 (Willett et al.). Una sal compleja organometálica ejemplar, útil como iniciadores fotoactivables, incluye: (\eta^{6}-benceno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} SbF_{6}^{-}, (\eta^{6}-tolueno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} AsF_{6}^{-}, (\eta^{6}-xileno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} SbF_{6}^{-}, (\eta^{6}-cumeno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} PF_{6}^{-}, (\eta^{6}-xilenos (isómeros mixtos))(\eta^{5}-ciclopentadienil)-Fe^{+1} SbF_{6}^{-}, (\eta^{6}-xilenos (isómeros mixtos))(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} PF_{6}^{-}, (\eta^{6}-o-xileno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} CF_{3}SO_{3}^{-}, (\eta^{6}m-xileno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1}
BF_{4}^{-}, (\eta^{6}-mesitileno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} SbF_{6}^{-}, (\eta^{6}-hexametilbenceno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} SbF_{5}OH^{-}, (\eta^{6}-fluoreno)(\eta^{5}-ciclopentadienil)Fe^{+1} SbF_{6}^{-}, o una combinación de los mismos.

Opcionalmente, los catalizadores de sales organometálicas pueden ir acompañados de un acelerador, tal como un éster de oxalato de un alcohol terciario. Si está presente, el acelerador comprende de forma deseable de 0,1% a 4% en peso de la formulación del aglutinante total.

Un fotoiniciador catiónico comercialmente disponible útil incluye una sal compleja de sulfonio aromática, disponible, por ejemplo, con el nombre comercial "FX-512" de Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minn., una sal compleja de sulfonio aromática que tiene el nombre comercial "UV1-6974", disponible de Dow Chemical Co., o Chivacure 1176.

La fase externa puede incluir opcionalmente fotoiniciadores útiles para fotocurar mediante radicales libres acrilatos polifuncionales. Un ejemplo de un fotoiniciador de radicales libres incluye benzofenona (por ejemplo, benzofenona, benzofenona sustituida con alquilo, o benzofenona sustituida con alcoxi); benzoína (por ejemplo, benzoína, éteres de benzoína, tales como éter metílico de benzoína, éter etílico de benzoína, y éter isopropílico de benzoína, éter fenílico de benzoína, y acetato de benzoína); acetofenona, tal como acetofenona, 2,2-dimetoxiacetofenona, 4-(feniltio)acetofenona, y 1,1-dicloroacetofenona, bencilcetal, tal como bencildimetilcetal, y bencildietilcetal; antraquinona, tal como 2-metilantraquinona, 2-etilantraquinona, 2-terc-butilantraquinona, 1-cloroantraquinona, y 2-amilantraquinona; trifenilfosfina, óxidos de benzoilfosfina, tales como, por ejemplo, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina; tioxantona, o xantona; derivado de acridina; derivado de fenaceno; derivado de quinoxalina; 2-O-benzoiloxima de la 1-fenil-1,2-propanodiona; 1-aminofenilcetona o 1-hidroxifenilcetona, tal como 1-hidroxiciclohexilfenilcetona, fenil(1-hidroxiisopropil)cetona y 4-isopropilfenil(1-hidroxiisopropil)cetona; o un compuesto de triazina, por ejemplo 4'''-metiltiofenil-1-di(triclorometil)-3,5-S-triazina, S-triazin-2-(estilben)-4,6-bistriclorometilo, o parametoxiestiriltriazina.

Un fotoiniciador ejemplar incluye benzoína o su derivado, tal como \alpha-metilbenzoína; U-fenilbenzoína; \alpha-alilbenzoína; \alpha-bencilbenzoína; éteres de benzoína tales como bencildimetilcetal (disponible, por ejemplo, con el nombre comercial "IRGACURE 651" de Ciba Specialty Chemicals), éter metílico de benzoína, éter etílico de benzoína, éter n-butílico de benzoína; acetofenona o su derivado, tal como 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-1-propanona (disponible, por ejemplo, con el nombre comercial "DAROCUR 1173" de Ciba Specialty Chemicals) y 1-hidroxiciclohexilfenilcetona (disponible, por ejemplo, con el nombre comercial "IRGACURE 184" de Ciba Specialty Chemicals); 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-(4-morfolinil)-1-propanona (disponible, por ejemplo, con el nombre comercial "IRGACURE 907" de Ciba Specialty Chemicals); 2-bencil-2-(dimetilamino)-1-[4-(4-morfolinil)fenil]-1-butanona (disponible, por ejemplo, con el nombre comercial "IRGACURE 369" de Ciba Specialty Chemicals); o una mezcla de los mismos.

Otro fotoiniciador útil incluye éter etílico de pivaloína, éter etílico de anisoína; antraquinonas, tales como antraquinona, 2-etilantraquinona, 1-cloroantraquinona, 1,4-dimetilantraquinona, 1-metoxiantraquinona, benzantraquinonahalometiltriazinas, y similares; benzofenona o su derivado; sal de yodonio o de sulfonio, como se describen aquí anteriormente; un complejo de titanio tal como bis(\eta^{5}-2,4-ciclopentadienil)bis[2,6-difluoro-3-(1H-pirrolil)fenil)titanio (comercialmente disponible con el nombre comercial "CG1784DC", también de Ciba Specialty Chemicals); un halometilnitrobenceno tal como 4-bromometilnitrobenceno y similar; o mono- o bis-acilfosfina (disponible, por ejemplo, de Ciba Specialty Chemicals con los nombres comerciales "IRGACURE 1700", "IRGACURE 1800", "IRGACURE 1850", y "DAROCUR 4265"). Un fotoiniciador adecuado puede incluir una mezcla de las especies mencionadas anteriormente, tal como una mezcla de \alpha-hidroxicetona/óxido de acrilfosfina (disponible, por ejemplo, con el nombre comercial IRGACURE 2022 de Ciba Specialty Chemicals).

Un fotoiniciador de radicales libres adecuado adicional incluye un compuesto de colorante iónico-contraión, que es capaz de absorber rayos actínicos y producir radicales libres, que pueden iniciar la polimerización de los acrilatos. Véanse, por ejemplo, la Solicitud de Patente Europea Publicada 223587, y las patentes U.S. 4.751.102, 4.772.530 y 4.772.541.

Un fotoiniciador puede estar presente en una cantidad no mayor que 20% en peso, por ejemplo no mayor que 10% en peso, y típicamente no mayor que 5% en peso, basada en el peso total de la formulación de aglutinante. Por ejemplo, un fotoiniciador puede estar presente en una cantidad de 0,1% en peso a 20,0% en peso, tal como 0,1% en peso a 5,0% en peso, o lo más típico 0,1% en peso a 2,0% en peso, basada en el peso total de la formulación del aglutinante, aunque también pueden ser útiles cantidades fuera de estos intervalos. En un ejemplo, el fotoiniciador está presente en una cantidad de al menos 0,1% en peso, tal como al menos 1,0% en peso, o en una cantidad de 1,0% en peso a 10,0% en peso.

Opcionalmente, en la fase externa se puede incluir un agente curante térmico. Tal agente curante térmico generalmente es estable térmicamente a temperaturas a las que tiene lugar el mezclamiento de los componentes. Los agentes curantes térmicos ejemplares para resinas epoxídicas y acrilatos son bien conocidos en la técnica, y se describen, por ejemplo, en la patente U.S. nº 6.258.138 (DeVoe et al). Un agente curante térmico puede estar presente en un precursor de aglutinante en una cantidad eficaz. Tales cantidades están típicamente en el intervalo de 0,01% en peso a 5,0% en peso, de forma deseable en el intervalo de 0,025% en peso a 2,0% en peso, basadas en el peso de la formulación del aglutinante, aunque también pueden ser útiles cantidades fuera de estos intervalos.

La fase externa también puede incluir otros componentes tales como disolventes, plastificantes, reticulantes, agentes de transferencia de cadena, estabilizantes, dispersantes, agentes curantes, mediadores de la reacción y agentes para influir sobre la fluidez de la dispersión. Por ejemplo, la fase externa también puede incluir uno o más agentes de transferencia de cadena seleccionados del grupo que consiste en poliol, poliamina, poliglicoléter lineal o ramificado, poliéster y polilactona.

En otro ejemplo, la fase externa puede incluir componentes adicionales, tales como un componente hidroxi funcional o un componente amino funcional, y aditivo. Generalmente, el componente hidroxi funcional particular no tiene grupos curables (tales como, por ejemplo, grupos acrilato, epoxi u oxetano), y no se selecciona del grupo que consiste en fotoiniciadores.

La fase externa puede incluir uno o más componentes hidroxi funcionales. Los componentes hidroxi funcionales pueden ser útiles en particularizar adicionalmente las propiedades mecánicas de la formulación del aglutinante con el curado. Un componente hidroxi funcional incluye adicionalmente un monol (un componente hidroxi funcional que comprende un grupo hidroxi) o poliol (un componente hidroxi funcional que comprende más de un grupo hidroxi).

Un ejemplo representativo de un componente hidroxi funcional incluye un alcanol, un éter monoalquílico de polioxialquilenglicol, un éter monoalquílico de alquilenglicol, alquilen- y arilalquilenglicol, tal como 1,2,4-butanotriol, 1,2,6-hexanotriol, 1,2,3-heptanotriol, 2,6-dimetil-1,2,6-hexanotriol, (2R,3R)-(-)-2-benciloxi-1,3,4-butanotriol, 1,2,3-hexanotriol, 1,2,3-butanotriol, 3-metil-1,3,5-pentanotriol, 1,2,3-ciclohexanotriol, 1,3,5-ciclohexanotriol, 3,7,11,15-tetrametil-1,2,3-hexadecanotriol, 2-hidroximetiltetrahidropiran-3,4,5-triol, 2,2,4,4-tetrametil-, 3-ciclobutanodiol, 1,3-ciclopentanodiol, trans-1,2-ciclooctanodiol, 1,16-hexadecanodiol, 3,6-ditia-1,8-octanodiol, 2-butino-1,4-diol, 1,2- o 1,3-propanodiol, 1,2- o 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1-fenil-1,2-etanodiol, 1,2-ciclohexanodiol, 1,5-decalindiol, 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-diol, 2,2,4-trimetilpentano-1,3-diol, neopentilglicol, 2-etil-1,3-hexanodiol, 2,7-dimetil-3,5-octadiino-2-7-diol, 2,3-butanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, polioxietilen- o polioxipropilenglicoles o trioles de pesos moleculares desde 200 hasta 10.000, politetrametilenglicoles de peso molecular variable, copolímeros al azar o de bloques de poli(oxietileno-oxibutileno), copolímeros que contienen grupos hidroxi colgantes formados por hidrólisis o hidrólisis parcial de copolímeros de acetato de vinilo, resinas polivinilacetálicas que contienen grupos hidroxi colgantes, poliésteres hidroxi funcionales (por ejemplo, terminados con hidroxi) o polilactonas hidroxi funcionales (por ejemplo, terminados con hidroxi), aliphatic policarbonato polioles alifáticos (por ejemplo, un policarbonato diol alifático), poliéteres hidroxi funcionales (por ejemplo, terminados con hidroxi) (por ejemplo, politetrahidrofuran polioles que tienen un peso molecular medio numérico en el intervalo de 150-4000 g/mol, 150-1500 g/mol, o 150-750 g/mol), o una combinación de los mismos. Un poliol ejemplar incluye adicionalmente un poliol alifático, tal como glicerol, trimetilolpropano, o también un alcohol de azúcar, tal como eritritol, xilitol, manitol o sorbitol. En realizaciones particulares, la fase externa de la formulación del aglutinante incluye uno o más polioles alicíclicos, tal como 1,4-ciclohexanodimetanol, sacarosa, o 4,8-bis(hidroximetil)triciclo(5,2,1,0)decano.

Un poliéter adecuado para la fase externa incluye, en particular, un poliglicoléter lineal o ramificado obtenible mediante polimerización mediante apertura de anillo de un éter cíclico en presencia de poliol, por ejemplo el poliol mencionado anteriormente; poliglicoléter, polietilenglicol, polipropilenglicol, o politetrametilenglicol, o un copolímero de los mismos.

Otro poliéster adecuado para la fase externa de la formulación incluye un poliéster a base de polioles y ácidos carboxílicos polifuncionales (por ejemplo, ácidos dicarboxílicos) alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, o específicamente todos los poliésteres saturados correspondientes que son líquidos a temperaturas de 18ºC a 300ºC, típicamente 18ºC a 150ºC: típicamente éster succínico, éster glutárico, éster adípico, éster cítrico, éster ftálico, éster isoftálico, éster tereftálico o un éster de productos de hidrogenación correspondientes, estando compuesto el componente alcohólico de polioles monoméricos o poliméricos, por ejemplo de aquellos de los tipos mencionados anteriormente.

Un poliéster adicional incluye polilactona alifática, tal como \varepsilon-policaprolactona, o policarbonato, que, por ejemplo, se pueden obtener mediante policondensación de diol con fosgeno. Para la fase externa es típico usar policarbonato de bisfenol A que tiene un peso molecular medio de 500 a 100.000.

Con el fin de influir en la viscosidad de la fase externa, y, en particular, la reducción de la viscosidad o la licuefacción, el poliol, poliéter, o poliéster saturado, o sus mezclas, se puede mezclar, cuando sea apropiado, con un auxiliar adecuado adicional, particularmente un disolvente, un plastificante, un diluyente o similar. En una realización, las composiciones pueden comprender, con relación al peso total de la formulación del aglutinante, no más de 15% en peso, tal como no más de 10% en peso, no más de 6% en peso, no más de 4% en peso, no más de 2% en peso, o 0% en peso de un componente hidroxi funcional. En un ejemplo, las formulaciones de aglutinante están libres de cantidades sustanciales de un componente hidroxi funcional. La ausencia de cantidades sustanciales de componentes hidroxi funcionales puede disminuir la higroscopia de las formulaciones del aglutinante o artículos obtenidos con ellas.

Un ejemplo de un compuesto orgánico hidroxi o amina funcional para obtener un producto de condensación con un óxido de alquileno incluye un poliol que tiene 3 a 20 átomos de carbono, alcanolamidas (C1-C8) de ácidos grasos (C8-C18) como etanolamidas de ácidos grasos, un alcohol graso, un alquilfenol o una diamina que tiene 2 a 5 átomos de carbono. Tales compuestos se hacen reaccionar con óxido de alquileno, tal como óxido de etileno, óxido de propileno, o sus mezclas. La reacción puede tener lugar en una relación molar de compuesto orgánico que contiene hidroxi o amina a óxido de alquileno de, por ejemplo, 1:2 a 1:65. El producto de condensación tiene típicamente un peso molecular medio ponderal de 500 a 10.000, y puede ser ramificado, cíclico, lineal, y un homopolímero, un copolímero o un terpolímero.

La fase externa puede incluir además un dispersante para interaccionar con y modificar la superficie de la carga en partículas. Por ejemplo, un dispersante puede incluir un organosiloxano, un organosiloxano funcionalizado, pirrolidona sustituida con alquilo, polioxialquilenéter, copolímero de óxido de etileno-óxido de propileno, o una combinación de los mismos. Para diversas cargas en partículas, y, en particular, para carga de sílice, un modificador de la superficie adecuado incluye siloxano.

Un ejemplo de siloxano incluye siloxano funcionalizado o no funcionalizado. Un ejemplo de un siloxano incluye un compuesto representado por la fórmula

3

en la que cada R es independientemente un grupo alquilo de C1-10 lineal, ramificado o cíclico, sustituido o no sustituido, alcoxi de C1-10, arilo sustituido o no sustituido, ariloxi, trihaloalquilo, cianoalquilo o vinilo; en la que B1 o B2 es hidrógeno, un grupo siloxi, vinilo, silanol, alcoxi, amina, epoxi, hidroxi, (met)acrilato, mercapto o grupos disolventófobos o disolventófilos tales como grupos lipófilos o hidrófilos (por ejemplo, aniónicos, catiónicos); y en la que n es un número entero de 1 a 10.000, particularmente de 1 a 100.

En general, el siloxano funcionalizado es un compuesto que tiene un peso molecular que oscila de 300 a 20.000. Tales compuestos están comercialmente disponibles de, por ejemplo, Electric Company o de Goldschmidt, Inc. Un siloxano funcionalizado típico es un siloxano funcionalizado con amina, en el que la funcionalización es típicamente terminal al siloxano.

Los organosiloxanos ejemplares se venden con el nombre Silwet por Witco Corporation. Tales organosiloxanos tienen típicamente un peso molecular medio ponderal de 350 a 15.000, están protegidos en los extremos con hidrógeno o alquilo de C1-C4, y pueden ser hidrolizables o no hidrolizables. Los organosiloxanos típicos incluyen aquellos vendidos con el nombre de Silwet L-77, L-7602, L-7604 y L-7605, que son dialquilpolisiloxanos modificados con polióxido de alquileno.

Un ejemplo de un dispersante aniónico adecuado incluye alquilbencenosulfonato de (C8-C16), alcanosulfonato de (C8-C16), \alpha-olefinasulfonato de (C8-C18), éster metílico de ácidos \alpha-sulfograsos de (C8-C16), alcohol graso-sulfato de (C8-C16), mono- o dialquilsulfosuccinato, siendo cada alquilo independientemente un grupo alquilo (C8-C16), alquiletersulfato, una sal de (C8-C16) de ácido carboxílico o isetionato que tiene una cadena grasa de 8 a 18 átomos de carbono, por ejemplo dietilhexilsulfosuccinato de sodio, metilbencenosulfonato de sodio, o bis(2-etilhexil)sulfosuccinato de sodio (por ejemplo, Aerosol OT o AOT).

Típicamente, el dispersante es un compuesto seleccionado de un organosiloxano, un organosiloxano funcionalizado, una pirrolidona sustituida con alquilo, un polioxialquilenéter, o un copolímero de bloques de óxido de etileno-óxido de propileno.

Un ejemplo de un dispersante comercial incluye una organosilicona cíclica (por ejemplo, SF1204, SF1256, SF1328, SF1202 (decametil-ciclopentasiloxano (pentámero)), SF1258, SF1528, fluidos Dow Coming 245, fluidos Dow Coming 246, dodecametil-ciclo-hexasiloxano (hexímero), y SF1173); un copolímero de un polidimetilsiloxano y un polióxido de alquileno (por ejemplo, SF1488 y SF1288); oligómeros lineales que comprenden silicio (por ejemplo, fluidos Dow Coming 200 (R)); Silwet L-7200, Silwet L-7600, Silwet L-7602, Silwet L-7605, Silwet L-7608, o Silwet L-7622; tensioactivos no iónicos (por ejemplo, Triton X-100, Igepal CO-630, la serie PVP, Airvol 125, Airvol 305, Airvol 502 y Airvol 205); un poliéter orgánico (por ejemplo, Surfynol 420, Surfynol 440 y Surfynol 465); o Solsperse
41000.

Otro dispersante comercial ejemplar incluye SF1173 (de GE Silicones); un poliéter orgánico como Surfynol 420, Surfynol 440, y Surfynol 465 (de Air Products Inc); Silwet L-7200, Silwet L-7600, Silwet L-7602, Silwet L-7605, Silwet L-7608, o Silwet L-7622 (de Witco) o tensioactivo no iónico tal como Triton X-100 (de Dow Chemicals), Igepal CO-630 (de Rhodia), la serie PVP (de ISP Technologies) y Solsperse 41000 (de Avecia).

La cantidad de dispersante oscila desde 0% en peso hasta 5% en peso. Más típicamente, la cantidad de dispersante está entre 0,1% en peso y 2% en peso. Los silanos se usan típicamente en concentraciones de 40% en moles a 200% en moles, y, particularmente, 60% en moles a 150% en moles, con relación a la cantidad molecular de sitios activos de la superficie sobre la superficie de la carga en nanopartículas de tamaño nanométrico. Generalmente, la formulación del aglutinante incluye no más de 5% en peso de dispersante, tal como 0,1% en peso a 5,0% en peso de dispersante, basado en el peso total de la formulación del aglutinante.

En una realización particular, la formulación del aglutinante incluye 10% en peso a 90% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, no más de 40% en peso de compuesto polimerizable de forma radicálica, y 5% en peso a 80% en peso de carga en partículas, basado en el peso total de la formulación del aglutinante. Se entiende que la suma de las cantidades de los componentes de la formulación del aglutinante suma 100% en peso, y, según esto, cuando se especifican las cantidades de uno o más componentes, las cantidades de los otros componentes corresponden de forma que la suma de las cantidades no sea mayor que 100% en peso.

El compuesto catiónicamente polimerizable, por ejemplo, incluye un componente epoxi funcional o un componente oxetano funcional. Por ejemplo, la formulación del aglutinante puede incluir 10% en peso a 60% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, tal como 20% en peso a 50% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, basado en el peso de la formulación del aglutinante. La formulación ejemplar del aglutinante puede incluir no más de 20% en peso, tal como 5% en peso a 20% en peso de éteres mono- o poliglicidílicos de un alcohol alifático, polioles alifáticos, poliesterpoliol o polieterpoliol. La formulación ejemplar del aglutinante puede incluir no más de 50% en peso, tal como 5% en peso a 50% en peso, de un componente que tiene una cadena principal de poliéter, tal como politetrametilendiol, éteres glicidílicos de politetrametilendiol, acrilatos de politetrametilendiol o politetrametilendiol que contiene uno o más grupos policarbonato.

El compuesto polimerizable de forma radicálica del ejemplo anterior, por ejemplo, incluye componentes que tienen uno o más grupos metacrilato, tal como componentes que tienen al menos 3 grupos metacrilato. En otro ejemplo, la formulación del aglutinante incluye no más de 30% en peso, tal como no más de 20% en peso, no más de 10% en peso o no más de 5% en peso de compuesto polimerizable de forma radicálica.

La formulación puede incluir además no más de 20% en peso de fotoiniciador catiónico, tal como 0,1% en peso a 20% en peso, o no más de 20% en peso de fotoiniciador radicálico, tal como 0,1% en peso a 20% en peso. Por ejemplo, la formulación del aglutinante puede incluir no más de 10% en peso, tal como no más de 5% en peso de fotoiniciador catiónico. En otro ejemplo, la formulación del aglutinante puede incluir no más de 10% en peso, tal como no más de 5% en peso de fotoiniciador de radicales libres.

La carga en partículas incluye partículas submicrométricas dispersas. Generalmente, la formulación del aglutinante incluye 5% en peso a 80% en peso, tal como 5% en peso a 60% en peso, tal como 5% en peso a 50% en peso, o 20% en peso a 45% en peso de carga en partículas submicrométricas. Realizaciones particulares incluyen al menos 5% en peso de carga en partículas, tal como al menos 10% en peso o al menos 20% en peso. En una realización particular, la carga en partículas es un material en partículas de sílice formado en disolución, y puede estar coloidalmente disperso en un componente polimérico. La formulación ejemplar del aglutinante puede incluir además no más de 5% en peso de dispersante, tal como 0,1% en peso a 5% en peso de dispersante, seleccionado de organosiloxano, organosiloxano funcionalizado, pirrolidona sustituida con alquilo, polioxialquilenéter, y copolímero de bloques de óxido de etileno-óxido de propileno.

En una realización particular, la formulación del aglutinante se forma mezclando un precursor epoxídico o de acrilato nanocompuesto, es decir, un precursor que incluye una carga en partículas submicrométricas. Por ejemplo, la formulación del aglutinante puede incluir no más de alrededor de 90% en peso de epoxi nanocompuesto, y puede incluir precursor acrílico, tal como no más de 50% en peso de precursor acrílico. En otro ejemplo, un precursor acrílico nanocompuesto se puede mezclar con epoxi.

La formulación del aglutinante que incluye una fase externa que comprende constituyentes poliméricos o monoméricos y que incluye una carga en partículas dispersa se puede usar para formar un revestimiento estructural, un revestimiento de apresto, un revestimiento adaptable, o un revestimiento para la parte trasera de un artículo abrasivo revestido. En un procedimiento ejemplar para formar un revestimiento estructural, la formulación del aglutinante se reviste sobre un soporte, se aplican granos abrasivos sobre el revestimiento estructural, y el revestimiento estructural se cura. Se puede aplicar un revestimiento de apresto sobre el revestimiento estructural y los granos abrasivos. En otra realización ejemplar, la formulación del aglutinante se mezcla con los granos abrasivos para formar una suspensión abrasiva que se reviste sobre un soporte y se cura. Como alternativa, la suspensión abrasiva se aplica a un molde, tal como se inyecta en un molde y se cura para formar un artículo abrasivo unido.

Los granos abrasivos se pueden formar de uno cualquiera de o una combinación de granos abrasivos, incluyendo sílice, alúmina (fundida o sinterizada), circonia, óxidos de circonia/alúmina, carburo de silicio, granate, diamante, nitruro de boro cúbico, nitruro de silicio, ceria, dióxido de titanio, diboruro de titanio, carburo de boro, óxido de estaño, carburo de volframio, carburo de titanio, óxido de hierro, cromia, sílex, esmeril. Por ejemplo, los granos abrasivos se pueden seleccionar del grupo que consiste en sílice, alúmina, circonia, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, granate, diamante, alúmina-circonia cofundidas, ceria, diboruro de titanio, carburo de boro, sílex, esmeril, nitruro de alúmina, y una mezcla de los mismos. Se han creado realizaciones particulares mediante el uso de granos abrasivos densos compuestos principalmente de alfa-alúmina.

El grano abrasivo también puede tener una forma en partículas. Un ejemplo de tal forma incluye una varilla, un triángulo, una pirámide, un cono, una esfera sólida, una esfera hueca, o similar. Como alternativa, el grano abrasivo puede estar conformado al azar.

Los granos abrasivos generalmente tienen un tamaño medio de grano no mayor que 2000 micrómetros, tal como 1500 micrómetros. En otro ejemplo, el tamaño de los granos abrasivos es no mayor que 750 micrómetros, tal como no mayor que 350 micrómetros. Por ejemplo, el tamaño de los granos abrasivos puede ser al menos 0,1 micrómetros, tal como desde 0,1 micrómetros hasta 1500 micrómetros, y más típicamente desde 0,1 micrómetros hasta 200 micrómetros, o desde 1 micrómetro hasta 100 micrómetros. El tamaño de grano de los granos abrasivos se especifica típicamente de manera que sea la dimensión más larga del grano abrasivo. Generalmente, hay un intervalo de distribución de tamaños de grano. En algunos casos, la distribución de los tamaños de grano está estrechamente controlada.

En una suspensión abrasiva mezclada que incluye los granos abrasivos y la formulación del aglutinante, los granos abrasivos proporcionan de 10% a 90%, tal como de 30% a 80%, del peso de la suspensión abrasiva.

La suspensión abrasiva puede incluir además un auxiliar de la molienda, para incrementar la eficacia de la molienda y la velocidad de corte. Un auxiliar de la molienda útil puede ser inorgánico, tal como una sal de haluro, por ejemplo criolita de sodio, y tetrafluoroborato de potasio, u orgánico, tal como una cera clorada, por ejemplo policloruro de vinilo. Una realización particular incluye criolita y tetrafluoroborato de potasio con un tamaño de partículas que oscila desde 1 micrómetro hasta 80 micrómetros, y lo más típico desde 5 micrómetros hasta 30 micrómetros. El porcentaje en peso del auxiliar de la molienda generalmente no es mayor de 50% en peso, tal como desde 0% en peso hasta 50% en peso, y lo más típico desde 10% en peso hasta 30% en peso de toda la suspensión (incluyendo los granos abrasivos).

Una vez curado en un artículo abrasivo, el aglutinante generalmente actúa asegurando los granos abrasivos sobre un soporte o en una estructura de superficie o en una estructura unida. El comportamiento del aglutinante se puede determinar formando artículos abrasivos usando variaciones en las formulaciones del aglutinante con un grano abrasivo estándar. En un ejemplo particular, el aglutinante muestra un Comportamiento Rz no mayor que 3,0, según se determina mediante el ensayo de Comportamiento Rz descrito más abajo en la sección de Ejemplos. Por ejemplo, el Comportamiento Rz del aglutinante puede ser no mayor que 2,75, tal como no mayor que 2,5 o no mayor que 1,5.

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El aglutinante también puede mostrar un Comportamiento de Eliminación de Material de al menos 0,7 g según se determina mediante el ensayo de Comportamiento de Eliminación de Material descrito más abajo en la sección de Ejemplos. Por ejemplo, el Comportamiento de Eliminación de Material puede ser al menos 0,9 g, tal como al menos 1,0 g o al menos 1,1 g.

En un ejemplo adicional, el aglutinante, tras el curado, muestra un módulo de Young de al menos 500 MPa, tal como al menos 750 VIP. Por ejemplo, el aglutinante puede mostrar un módulo de Young de al menos 3100 MPa (450 ksi), al menos 4067 MPa (590 ksi), al menos 5,61 MPa (815 ksi), al menos 5684 MPa (825 ksi), o al menos 6132 MPa (890 ksi). El aglutinante, después del curado, puede mostrar un alargamiento en la ruptura de al menos 1,0%. Por ejemplo, el aglutinante puede mostrar un alargamiento en la ruptura de al menos 1,7%, al menos 2,2%, al menos 4,0%, al menos 9,0% o al menos 11,0%. En un ejemplo particular, el aglutinante puede mostrar tanto un módulo de Young de al menos 4065 MPa como un alargamiento en la ruptura de al menos 9,0%. En otro ejemplo, el aglutinante puede mostrar un módulo de Young de al menos 3100 MPa y un alargamiento en la ruptura de al menos 11,2%. En un ejemplo adicional, el aglutinante muestra un módulo de Young de al menos 5615 MPa y un alargamiento en la ruptura de al menos 4,0%. El aglutinante, tras el curado, puede mostrar adicionalmente una resistencia a la tracción de al menos 20 MPa, tal como al menos 30 MPa o al menos 40 MPa.

La Fig. 1 ilustra una realización ejemplar de un artículo abrasivo revestido 100, que incluye granos abrasivos 106 asegurados a un soporte o elemento 102 de soporte. Generalmente, los granos abrasivos 106 se aseguran al soporte 102 mediante un revestimiento estructural 104. El revestimiento estructural 104 incluye un aglutinante, que está formado típicamente por una formulación del aglutinante curado.

El artículo abrasivo 100 revestido puede incluir además un revestimiento de apresto 108 que cubre el revestimiento estructural 104 y los granos abrasivos 106. El revestimiento de apresto 108 generalmente sirve para asegurar adicionalmente los granos abrasivos 106 al soporte 102, y también proporciona auxiliares de la molienda. El revestimiento de apresto 108 se forma generalmente a partir de una formulación del aglutinante curado que puede ser la misma o diferente de la formulación del aglutinante del revestimiento estructural.

El abrasivo revestido 100 también puede incluir, opcionalmente, un revestimiento 112 para la parte trasera. El revestimiento 112 para la parte trasera funciona como una capa antiestática, evitando que los granos abrasivos se adhieran al lado trasero del soporte 102 y evitando que las virutas acumulen carga durante el lijado. En otro ejemplo, el revestimiento 112 para la parte trasera puede proporcionar resistencia adicional al soporte 102, y puede actuar protegiendo el soporte 102 de la exposición al medio ambiente. En otro ejemplo, el revestimiento posterior 112 también puede actuar como una capa adaptable. La capa adaptable puede actuar para aliviar la tensión entre el revestimiento estructural 104 y el soporte 102.

El soporte 102 puede ser flexible o rígido. El soporte puede estar hecho de cualquier número de diversos materiales, incluyendo los usados convencionalmente como soportes en la fabricación de abrasivos revestidos. Un soporte flexible ejemplar incluye una película polimérica (incluyendo películas imprimadas), tal como una película de poliolefina (por ejemplo, polipropileno, incluyendo polipropileno orientado biaxialmente), una película de poliéster (por ejemplo, politereftalato de etileno), una película de poliamida, una película de éster de celulosa, una hoja metálica, una malla, una espuma (por ejemplo, un material de esponja natural, o una espuma de poliuretano), una tela (por ejemplo, tela hecha de fibras o hilos que comprenden poliéster, nailon, seda, algodón, polialgodón o rayón), un papel, un papel vulcanizado, un caucho vulcanizado, una fibra vulcanizada, un material no tejido, o sus combinaciones, o versiones tratadas de los mismos. Un soporte de tela puede estar tejido o unido por punto de costura. En ejemplos particulares, el soporte 102 se selecciona de un grupo que consiste en papel, película de polímero, tela, algodón, polialgodón, rayón, poliéster, polinailon, caucho vulcanizado, fibra vulcanizada, hoja metálica, y una combinación de los mismos. En otros ejemplos, el soporte 102 incluye película de polipropileno o película de politereftalato de etileno (PET).

El soporte 102 puede tener opcionalmente al menos uno de un saturante, una capa de apresto para la parte delantera o una capa de apresto para la parte trasera. El fin de estas capas es típicamente sellar el soporte 102 o proteger el hilo o las fibras en el soporte 102. Si el soporte 102 es un material de tela, típicamente se usa al menos una de estas capas. La adición de la capa de apresto para la parte delantera o de la capa de apresto para la parte trasera puede dar como resultado adicionalmente una superficie "más lisa" en el lado delantero o trasero del soporte. También se pueden usar otras capas opcionales conocidas en la técnica (por ejemplo, una capa de atadura; véase, por ejemplo, la patente U.S. nº 5.700.302 (Stoetzel et al.)).

En los materiales de tratamiento de la tela, se puede incluir un material antiestático. La adición de un material antiestático puede reducir la tendencia del artículo abrasivo revestido a acumular electricidad estática cuando se lije madera o materiales similares a madera. Por ejemplo, en las patentes U.S. 5.108.463 (Buchanan et al.); 5.137.542 (Buchanan et al.); 5.328.716 (Buchanan); y 5.560.753 (Buchanan et al.), se pueden encontrar detalles adicionales con respecto a soportes antiestáticos y tratamientos para el soporte.

El soporte 102 puede ser un termoplástico reforzado fibroso, tal como se describe, por ejemplo, en la patente U.S. nº 5.417.726 (Stout et al.), o una cinta sinfín sin empalmes, como se describe, por ejemplo, en la patente U.S. nº 5.573.619 (Benedict et al.). Igualmente, el soporte 102 puede ser un sustrato polimérico que tiene vástagos de enganche que se proyectan desde él, tal como el descrito, por ejemplo, en la patente U.S. nº 5.505.747 (Chesley et al.). De forma similar, el soporte 102 puede ser un tejido de bucle tal como el descrito, por ejemplo, en la patente U.S. nº 5.565.011 (Follett et al.).

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En otro ejemplo, se incorpora un adhesivo sensible a la presión sobre el lado posterior del artículo abrasivo revestido, de forma que el artículo abrasivo revestido resultante se pueda fijar a una almohadilla. Un adhesivo sensible a la presión ejemplar incluye crespón de látex, colofonia, polímero o copolímero acrílico, incluyendo éster de poliacrilato (por ejemplo, poli(acrilato de butilo)), éter de vinilo (por ejemplo, poli(vinil-n-butil-éter)), adhesivo alquídico, adhesivo de caucho (por ejemplo, caucho natural, caucho sintético, y caucho clorado), o una mezcla de los mismos.

Un soporte rígido ejemplar incluye una plancha metálica, una plancha cerámica, o similar. Otro ejemplo de un soporte rígido adecuado se describe, por ejemplo, en la patente U.S. 5.417.726 (Stout et al.).

Los artículos abrasivos revestidos, tales como el artículo abrasivo revestido 100 de la Fig. 1, se pueden formar revistiendo un soporte con una formulación de aglutinante o suspensión abrasiva. Opcionalmente, el soporte se puede revestir con un revestimiento adaptable o un revestimiento para la parte trasera antes de revestir con el revestimiento estructural. Típicamente, la formulación del aglutinante se aplica al soporte para formar el revestimiento estructural. En una realización, los granos abrasivos se aplican con la formulación del aglutinante, en la que los granos abrasivos se mezclan con la formulación del aglutinante para formar una suspensión abrasiva antes de la aplicación al soporte. Como alternativa, la formulación del aglutinante se aplica al soporte para formar el revestimiento estructural, y los granos abrasivos se aplican al revestimiento estructural, tal como mediante métodos electrostáticos o neumáticos. La formulación del aglutinante se cura tal como a través de métodos térmicos o exposición a radiación actínica.

Opcionalmente, se aplica un revestimiento de apresto sobre el revestimiento estructural y los granos abrasivos. El revestimiento de apresto se puede aplicar antes de curar el revestimiento estructural, curándose el revestimiento estructural y el revestimiento de apresto simultáneamente. Como alternativa, el revestimiento estructural se cura antes de la aplicación del revestimiento de apresto, y el revestimiento de apresto se cura separadamente.

La formulación del aglutinante que forma el revestimiento estructural, el revestimiento de apresto, el revestimiento adaptable o el revestimiento para la parte trasera puede incluir una formulación de aglutinante coloidal. La formulación de aglutinante coloidal puede incluir carga en partículas submicrométricas, tal como carga en partículas de tamaño nanométrico que tiene una distribución estrecha del tamaño de partículas. En una realización particular, la formulación de aglutinante coloidal se cura para formar el revestimiento de apresto. En otra realización, la formulación de aglutinante coloidal se cura para formar el revestimiento estructural. Como alternativa, la formulación de aglutinante coloidal se puede curar para formar el revestimiento adaptable opcional o el revestimiento para la parte trasera opcional.

En realizaciones particulares, los revestimientos y los granos abrasivos se pueden obtener con un patrón para formar estructuras. Por ejemplo, el revestimiento estructural se puede obtener con un patrón para formar estructuras superficiales que potencian el comportamiento del artículo abrasivo. Los patrones se pueden prensar o laminar en los revestimientos usando, por ejemplo, un aparato de huecograbado para formar un artículo abrasivo estructurado o producido mediante ingeniería.

En la Fig. 2 se ilustra una realización ejemplar de un abrasivo producido mediante ingeniería o estructurado. Los abrasivos estructurados son abrasivos revestidos que incluyen estructuras conformadas dispuestas sobre un soporte. En la patente U.S. 6.293.980 se describen abrasivos estructurados ejemplares. El abrasivo estructurado incluye un soporte 202 y una capa 204 que incluye granos abrasivos. El soporte 202 puede estar formado de los materiales descritos anteriormente en relación con el soporte 102 de la Fig. 1. Generalmente, a la capa 204 se le proporciona un patrón para obtener estructuras superficiales 206.

La capa 204 se puede formar como una o más capas. Por ejemplo, la capa 204 puede incluir una capa estructural y opcionalmente una capa de apresto. La capa 204 generalmente incluye granos abrasivos y un aglutinante. En una realización ejemplar, los granos abrasivos se mezclan con la formulación del aglutinante para formar una suspensión abrasiva. Como alternativa, los granos abrasivos se aplican al aglutinante después de que el aglutinante se reviste sobre el soporte 202. Opcionalmente, se puede aplicar un polvo funcional sobre la capa 204 para prevenir que la capa 204 se pegue a la herramienta que da el patrón.

El aglutinante del revestimiento estructural o el revestimiento de apresto puede ser un aglutinante coloidal, en el que la formulación que se cura para formar el aglutinante es una suspensión coloidal, que incluye una carga en partículas. Como alternativa, o además, el aglutinante es un aglutinante nanocompuesto que incluye carga en partículas submicrométricas.

El artículo abrasivo estructurado 200 puede incluir opcionalmente revestimientos adaptables y de la parte trasera (no mostrados). Estos revestimientos pueden funcionar como se describe anteriormente.

En un ejemplo adicional, las formulaciones de aglutinante coloidal se pueden usar para formar artículos abrasivos unidos, tales como el artículo abrasivo 300 ilustrado en la Fig. 3. En una realización particular, la formulación de aglutinante coloidal y los granos abrasivos se mezclan para formar una suspensión abrasiva. La suspensión abrasiva se aplica a un molde, y la formulación del aglutinante coloidal se cura. El artículo abrasivo resultante, tal como el artículo 300, incluye los granos abrasivos unidos mediante aglutinante nanocompuesto en una forma deseada.

En una realización particular, el artículo abrasivo se forma mezclando precursores nanocompuestos con otros precursores o constituyentes poliméricos. Por ejemplo, un precursor epoxídico nanocompuesto que incluye carga en partículas de tamaño nanométrico y precursores epoxídicos se mezclan con precursores acrílicos para formar una formulación de aglutinante nanocompuesto. La formulación de aglutinante se aplica a un sustrato, tal como un soporte o a un molde. Los granos abrasivos también se aplican al sustrato, y la formulación de aglutinante se cura.

Cuando el aglutinante nanocompuesto forma un revestimiento estructural para un artículo abrasivo revestido, la formulación del aglutinante nanocompuesto se puede aplicar a un soporte y los granos abrasivos se pueden aplicar sobre la formulación. Como alternativa, la formulación del aglutinante se puede aplicar sobre los granos abrasivos para formar un revestimiento de apresto. En otro ejemplo, la formulación del aglutinante y los granos abrasivos se pueden mezclar y aplicar simultáneamente para formar un revestimiento estructural sobre un sustrato, o para rellenar un molde. Generalmente, la formulación de aglutinante se puede curar usando energía térmica o radiación actínica, tal como radiación ultravioleta.

Realizaciones de la formulación de aglutinante descrita anteriormente, aglutinante, artículos abrasivos, y métodos para formarlos son particularmente ventajosas. Por ejemplo, artículos abrasivos formados de formulaciones de aglutinante descritas anteriormente pueden mostrar baja pérdida de granos abrasivos, conduciendo a una calidad mejorada de la superficie. Por ejemplo, cuando se usan granos abrasivos finos, tales como granos abrasivos no mayores que 200 micrómetros, se mejora la calidad óptica de las lentes y el acabado vítreo sobre los trabajos metálicos. Además, ciertas realizaciones mejoran la vida del artículo abrasivo, conduciendo a una reducción del coste de las etapas de molienda y pulido, y reduciendo de este modo los costes del producto.

Ejemplos

El comportamiento del aglutinante se determina ensayando formulaciones de aglutinante en una configuración de artículo abrasivo estándar. En un ensayo particular, la formulación de aglutinante se usa como un revestimiento de apresto sobre granos abrasivos y un revestimiento estructural. Los granos abrasivos son óxido de aluminio semidesmenuzable tratado térmicamente de 80 micrómetros de arena Treibacher (BFRPL)P180, y el revestimiento estructural está formado por acrilato curable por UV. Los granos abrasivos y el revestimiento estructural cubren un soporte de poliéster.

Una cinta abrasiva que tiene dimensiones de 1 pulgada (2,54 centímetros) por 30 pulgadas (76,2 centímetros) se coloca en un aparato de ensayo para microacabados. Se inserta en el aparato una pieza de trabajo anular de 1,983 pulgadas (5,037 centímetros) de diámetro formada de acero 1045. Durante el ensayo, la pieza de trabajo se hace girar alrededor de su eje central en ambas direcciones, y también oscila hacia delante y hacia atrás a lo largo del eje central. Se aplica aceite de sellado mineral a la pieza de trabajo como refrigerante. Un zapato formado por piedra de India segmentada, suministrada por IMPCO, proporciona el soporte trasero para la cinta abrasiva. Los ajustes del microacabador incluyen el ajuste clave del motor accionador a 1,25, el número de revoluciones ajustado a 14, el ajuste clave del motor de oscilación a 2,5 y la presión ajustada a 75 psi. Estas condiciones proporcionan un tiempo de ciclo de aproximadamente 5 segundos a 210 rpm y una oscilación de 5 Hz.

Antes del ensayo, los anillos de la pieza de trabajo se preacondicionan usando una película de 100 micrómetros (Q151), y después se lavan usando un limpiador no abrasivo y se secan al aire. Se toma una medida inicial del anillo y de la superficie del anillo. El peso del anillo se mide usando una balanza Toledo PB 303. La calidad de la superficie se mide usando un Taylor-Hobson Surtronic 3+. Los anillos se montan en el aparato, y se inserta la cinta abrasiva. Los anillos se muelen durante 5 segundos en cada dirección, y después se lavan y se miden.

El Comportamiento Rz y el Comportamiento de Eliminación de Material del aglutinante se determinan mediante el Rz de la superficie del anillo y el material eliminado del anillo. Rz es la altura máxima media de la superficie. El Comportamiento Rz mide el efecto de la formulación del aglutinante sobre medidas de Rz de piezas de trabajo. El Comportamiento de Eliminación de Material mide el efecto de la formulación del aglutinante sobre las velocidades de eliminación del material. Como alternativa, la eliminación del material se puede indicar mediante una disminución en el diámetro del anillo.

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Ejemplo 1

Este ejemplo ilustra la influencia de la carga de la carga en partículas sobre el comportamiento del aglutinante, tal como el Comportamiento Rz y el Comportamiento de Eliminación de Material. Se formaron revestimientos de apresto sobre artículos abrasivos de muestra a partir de formulaciones de aglutinante que incluyen Nanopox XP 22/0314 disponible de Hanse Chemie, una resina epoxídica que incluye 3,4-epoxiciclohexilcarboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetilo y 40% en peso de carga en partículas de sílice coloidal. Las formulaciones del aglutinante también incluyen UVR 6105, que incluye 3,4-epoxiciclohexilcarboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetilo y nada de carga en partículas. Las formulaciones del aglutinante incluyen además un poliol (4,8-bis(hidroximetil)triciclo(5.2.1.0)decano), un fotoiniciador catiónico (Chivacure 1176), un fotoiniciador radicálico (Irgacure 2022, disponible de Ciba®), y un precursor de acrilato (SR 399, un pentaacrilato de dipentaeritritol disponible de Atofina-Sartomer, Exton, PA). La Tabla I ilustra la concentración de componentes en las formulaciones del aglutinante y los Rz y Comportamiento de Eliminación de Material resultantes.

TABLA 1

4

Como se ilustra en este ejemplo, el Comportamiento Rz alcanza un mínimo de 2,95, y el Comportamiento de Eliminación de Material alcanza un máximo de 1,14, incluyendo la muestra 1.3 16,00% en peso de carga en partículas.

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Ejemplo 2

En otro ejemplo, se midió la influencia de la especie poliólica sobre el Comportamiento Rz, el Comportamiento de Eliminación de Material, la temperatura de transición vítrea (Tg), y el módulo de elasticidad. Las formulaciones de aglutinante que forman los revestimientos de apresto de los artículos abrasivos de muestra incluyen un poliol seleccionado del grupo que consiste en Terathane 250, Terathane 1000, 4,8-bis(hidroximetil)triciclo(5.2.1.0)decano, 2-etil-1,3-hexanodiol, y 1,5-pentanodiol. El poliol seleccionado se mezcla con Nanopox XP 22/0314, Irgacure 2022, Chivacure 1176, y Nanocryl XP 21/0940; Nanocryl XP 21/0940 es un precursor de acrilato (tetraacrilato) que incluye 50% en peso de carga en partículas de sílice coloidal, disponible de Hanse Chemie, Berlín. Las concentraciones y los resultados se ilustran en la Tabla 2.

TABLA 2

5

La muestra 2.5, que incluye 1,5-pentanodiol, proporciona el comportamiento más bajo de Rz, de 1,43, pero tiene un mal Comportamiento de Eliminación de Material. El mejor Comportamiento de Eliminación de Material de 1,00 g se encuentra con la muestra 2.3 formada por 4,8-bis(hidroximetil)triciclo(5.2.1.0)decano. La muestra 2.3 también tiene el módulo de elasticidad más elevado, de 3258 MPa, y la Tg más elevada de 139,8 de las muestras en este ejemplo.

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Ejemplo 3

En este ejemplo, se ensayó la influencia de los tipos de monómero de acrilato sobre el Comportamiento Rz y sobre el Comportamiento de Eliminación de Material. Se ensayaron tres resinas de acrilato (Nanocryl XP 21/0940 (tetraacrilato), Nanocryl XP 21/0930 (diacrilato), y Nanocryl 21/0954 (etoxitriacrilato de trimetilolpropano), incluyendo cada una 50% en peso de carga en partículas de sílice coloidal, y cada una disponible de Hanse Chemie). Las formulaciones del aglutinante del revestimiento de apresto incluyen además Nanopox XP 22/0314, 1,5-pentanodiol, Irgacure 2022, y Chivacure 1176. Las composiciones y los resultados se ilustran en la Tabla 3.

TABLA 3

7

La muestra 3.4, que incluye Nanocryl XP/0940, muestra el Comportamiento Rz más bajo, mientras que muestra un Comportamiento de Eliminación de Material comparable con las otras muestras de este ejemplo.

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Ejemplo 4

En un ejemplo adicional, se ensayó la influencia de monómeros epoxídicos sobre el Comportamiento Rz y el Comportamiento de Eliminación de Material. Se variaron las concentraciones de dos componentes epoxídicos (Nanopox XP 22/0314 y Nanopox 22/0516 (éter diglicidílico de bisfenol A), cada uno disponible de Hanse Chemie) que tienen carga en partículas de sílice de tamaño nanométrico. Además, se incluye un componente de oxetano, OXT-212 (3-etil-3-(2-etilhexiloximetil)oxetano). Se incluye un poliol (Terathane 250) y un fotocatalizador (Chivacure 1176). En la Tabla 4 se ilustran las composiciones y los resultados.

TABLA 4

8

La muestra 4.4 exhibe el Comportamiento Rz más bajo, de 2,00. Otras muestras (4.1, 4.2 y 4.3) exhiben un Comportamiento Rz comparable 2,65-2,75. Cada una de las muestras exhibe un Comportamiento de Eliminación de Material comparable (0,69-0,74).

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Ejemplo 5

En otro ejemplo, se prepara una muestra que usa un revestimiento de apresto que tiene la formulación de aglutinante ilustrada en la Tabla 5. La formulación de aglutinante incluye partículas de carga de tamaño nanométrico suministradas a través de la adición de Nanopox A 610, y cargas de tamaño micrométrico (NP-30 y ATH S-3) que tienen un tamaño medio aproximado de partículas de 3 micrómetros. NP-30 incluye partículas esféricas de sílice que tienen un tamaño medio de partículas de alrededor de 3 micrómetros. ATH S-3 incluye partículas de anhídrido de alúmina no esféricas que tienen un tamaño medio de partículas de alrededor de 3 micrómetros. La muestra tiene un módulo de Young de 8,9 GPa (1300 ksi), una resistencia a la tracción de 77,2 MPa (11,2 ksi), y un alargamiento en la ruptura de 1%. Además, un artículo abrasivo que tiene un revestimiento de apresto formado por la formulación muestra un Comportamiento Rz de 1,75 y una eliminación de material de 0,0082 mm. La eliminación de material se indica mediante un cambio de 0,0082 mm en el diámetro del anillo de ensayo descrito en el método experimental anterior.

TABLA 5

9

Según la primera realización, la presente invención se refiere a una composición que comprende granos abrasivos y una composición de aglutinante, comprendiendo la composición de aglutinante 10% en peso a 90% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, no más de 40% en peso de compuesto polimerizable de forma radicálica, y 5% en peso a 80% en peso de carga en partículas, basado en el peso de la composición de aglutinante, comprendiendo la carga en partículas partículas submicrométricas dispersas.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a una composición que comprende además 0,1-20% en peso de fotoiniciador catiónico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, que comprende además 0,1-20% en peso de fotoiniciador radicálico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que los granos abrasivos tienen un tamaño medio de grano de al menos 0,1 micrómetros.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que los granos abrasivos se seleccionan del grupo que consiste en sílice, alúmina, circonia, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, granate, diamante, alúmina-circonia cofundidas, ceria, diboruro de titanio, carburo de boro, sílex, esmeril, nitruro de alúmina, y sus mezclas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la carga en partículas tiene un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el tamaño medio de partículas de la carga en partículas es menor que 100 nm.

Según la realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el tamaño medio de partículas de la carga en partículas es no mayor que 50 nm.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende 5% en peso a 50% en peso de la carga en partículas.

Según la realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende 20% en peso a 45% en peso de la carga en partículas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la formulación de aglutinante comprende una segunda carga en partículas.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que la segunda carga en partículas tiene un tamaño medio de partículas de al menos 1 micrómetro.

Según la realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el tamaño medio de partículas de la segunda carga en partículas es 1 micrómetro a 10 micrómetros.

Según una realización aún más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que la segunda carga en partículas tiene una relación de aspecto no mayor que 2.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la segunda carga en partículas tiene un índice de refracción de al menos 1,35.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el compuesto catiónicamente polimerizable incluye un componente epoxi funcional o un componente oxetano funcional.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende un éter mono- o poliglicidílico de un alcohol alifático, un poliol alifático, un poliesterpoliol o un polieterpoliol.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende entre 5% en peso y 20% en peso del éter mono- o poliglicidílico del alcohol alifático, el poliol alifático, el poliesterpoliol o el polieterpoliol.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el compuesto polimerizable de forma radicálica comprende al menos un grupo (met)acrilato.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el compuesto polimerizable de forma radicálica comprende un componente que tiene al menos tres grupos (met)acrilato.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a una composición, que comprende además un componente que tiene una cadena principal de poliéter.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el componente que tiene una cadena principal de poliéter se selecciona del grupo que consiste en politetrametilendiol, éter glicidílico de politetrametilendiol, y acrilato de politetrametilendiol o politetrametilendiol que contiene un grupo policarbonato.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende 5% en peso a 50% en peso, basado en el peso de la composición de aglutinante, del compuesto que tiene una cadena principal de poliéter.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende un dispersante.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que el dispersante se selecciona del grupo que consiste en un organosiloxano, un organosiloxano funcionalizado, una pirrolidona sustituida con alquilo, un polioxialquilenéter, y un copolímero de bloques de óxido de etileno-óxido de propileno.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que la composición de aglutinante comprende 0,1% en peso a 5% en peso del dispersante.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que, después del curado completo, la composición de aglutinante tiene un alargamiento en la ruptura de al menos 1,0%.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que, después del curado completo, la composición de aglutinante tiene una resistencia a la tracción de al menos 20 MPa.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que, después del curado completo, la composición de aglutinante tiene una resistencia a la tracción de al menos 30 MPa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a una composición, en la que, después del curado completo, la composición de aglutinante tiene un módulo de Young de al menos 500 MPa.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a una composición, en la que, después del curado completo, la composición de aglutinante tiene un módulo de Young de al menos 750 MPa.

Según una segunda realización, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante que comprende una formulación curada, comprendiendo la formulación no más de 90% en peso de precursor epoxídico nanocompuesto y comprendiendo precursor acrílico, en la que la formulación incluye al menos 5,0% en peso de una carga en partículas submicrométricas.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende no más de 50% en peso de precursor acrílico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo, en el que el precursor acrílico comprende precursor acrílico nanocompuesto.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende no más de 20% en peso de poliol.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende a fotoiniciador.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende a iniciador térmico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende 5% en peso a 80% en peso de la carga en partículas submicrométricas.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende 5% en peso a 40% en peso de la carga en partículas submicrométricas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas comprende sílice.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas está sustancialmente monodispersa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas tiene un tamaño medio de partículas no mayor que 100 nm.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende una segunda carga en partículas que tienen un tamaño medio de partículas de al menos 1 micrómetro.

Según una tercera realización, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante que comprende una formulación curada, comprendiendo la formulación un precursor epoxídico y al menos 5% en peso de carga en partículas basado en el peso total de la formulación, teniendo la carga en partículas un tamaño medio de partículas submicrométrico.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende al menos 10% en peso de carga en partículas.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende al menos 20% en peso de carga en partículas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el tamaño medio de partículas no es mayor que 100 nm.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el tamaño medio de partículas no es mayor que 50 nm.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas tiene una distribución de tamaño de partículas caracterizada por una semianchura no mayor que dos veces el tamaño medio de partículas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende una segunda carga en partículas que un tamaño medio de partículas de al menos 1 micrómetro.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el precursor epoxídico comprende precursor epoxídico nanocompuesto.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende no más de 90% en peso de precursor epoxídico basado en el peso total de la formulación.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende no más de 50% en peso precursor acrílico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el precursor acrílico comprende precursor acrílico nanocompuesto.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la formulación comprende un iniciador térmico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas comprende sílice.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas esta sustancialmente monodispersa.

Según una cuarta realización, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante compuesto coloidal, comprendiendo el aglutinante compuesto coloidal al menos 5% en peso carga en partículas submicrométricas.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende 5% en peso a 80% en peso de la carga en partículas submicrométricas.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende 5% en peso a 40% en peso de la carga en partículas submicrométricas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende un material nanocompuesto formado en disolución.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende a polímero.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero comprende un constituyente curable mediante radiación electromagnética ultravioleta.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo en el que el polímero comprende un constituyente térmicamente curable.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero comprende un constituyente catiónicamente polimerizable.

Según la realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el constituyente catiónicamente polimerizable tiene un grupo funcional epoxi.

Según la realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el constituyente catiónicamente polimerizable tiene un grupo funcional oxetano.

Según la realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende un fotoiniciador catiónico en una cantidad de 0,1% en peso a 20% en peso.

Según una realización aún más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero comprende un constituyente polimerizable de forma radicálica.

\newpage

Según una realización mucho más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el constituyente polimerizable de forma radicálica comprende al menos un grupo (met)acrilato.

Según una realización sumamente preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el constituyente polimerizable de forma radicálica comprende al menos tres grupos (met)acrilato.

Según la realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende a fotoiniciador radicálico en una cantidad de 0,1% en peso a 20% en peso.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero comprende un constituyente epoxídico.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero comprende un constituyente acrílico.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero comprende un constituyente epoxídico/acrílico.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal tiene un módulo de Young de al menos 500 MPa.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el módulo de Young es al menos 4 GPa.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal tiene un valor de alargamiento en la ruptura de al menos 1.0%.

Según la realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el alargamiento en la ruptura es al menos 9.0%.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal has un Comportamiento Rz no mayor que 3,0.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal tiene un Comportamiento de Eliminación de Material de al menos 0,7 g.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende carga en partículas submicrométricas que tiene un tamaño medio de partículas 3 nm a 200 nm.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas tiene una distribución de tamaño de partículas que tiene una semianchura no mayor que dos veces el tamaño medio de partículas de la carga en partículas submicrométricas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas se selecciona del grupo que consiste en sílice, circonia, alúmina, y óxidos de metales de transición.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas comprende sílice.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas está sustancialmente libre de aglomerados.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas submicrométricas está sustancialmente monodispersa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que los granos abrasivos tienen un tamaño medio de grano no mayor que 1500 micrómetros.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el tamaño medio de granos no es mayor que 750 micrómetros.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que los granos abrasivos tienen un tamaño medio de grano de al menos 0,1 micrómetros.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que los granos abrasivos se seleccionan del grupo que consiste en sílice, alúmina, circonia, carburo de silicio, nitruro de silicio, ceria, dióxido de titanio, diboruro de titanio, carburo de boro, óxido de estaño, carburo de volframio, carburo de titanio, óxido de hierro, cromia, sílex, esmeril. Por ejemplo, los granos abrasivos se pueden seleccionar del grupo que consiste en sílice, alúmina, circonia, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, nitruro de alúmina, alúmina-circonia cofundidas, ceria, diboruro de titanio, carburo de boro, granate, diamante, sílex, esmeril, y una mezcla de los
mismos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el artículo abrasivo es un artículo abrasivo revestido, que comprende además un soporte sobre el cual se disponen el aglutinante compuesto coloidal y granos abrasivos.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el artículo abrasivo revestido es un artículo abrasivo obtenido mediante ingeniería, estando dispuestos los granos abrasivos en un patrón.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el soporte se selecciona del grupo que consiste en papel, película de polímero, tela, algodón, polialgodón, rayón, poliéster, polinailon, caucho vulcanizado, fibra vulcanizada, hoja metálica, y una combinación de los mismos.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal forma un revestimiento estructural en el cual o sobre el cual se disponen los granos abrasivos.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal forma un revestimiento de apresto formado sobre los granos abrasivos.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante compuesto coloidal forma un revestimiento adaptable dispuesto bajo capas que comprenden los granos abrasivos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el artículo abrasivo es un artículo abrasivo unido.

Según una quinta realización, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante nanocompuesto formado en disolución.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución comprende 5% en peso a 80% en peso de carga en partículas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución comprende polímero.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución tiene un módulo de Young de al menos 500 MPa.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución tiene un alargamiento en la ruptura de al menos 1,0%.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución tiene un Comportamiento Rz no mayor que 3,0.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución comprende carga en partículas que tienen un tamaño medio de partículas de 3 nm a alrededor de 200 nm.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas tiene una distribución de tamaño de partículas que tiene una semianchura no mayor que dos veces el tamaño medio de partículas de la carga en partículas.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante nanocompuesto formado en disolución comprende carga en partículas que, antes del curado, están en suspensión coloidal.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la suspensión coloidal está sustancialmente libre de aglomerados.

Según la realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la suspensión coloidal está sustancialmente monodispersa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el artículo abrasivo es un artículo abrasivo revestido, que comprende además un soporte sobre el cual se disponen el aglutinante nanocompuesto formado en disolución y los granos abrasivos.

Según una sexta realización, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante compuesto que comprende al menos 5% en peso de carga en partículas dispersas, teniendo la carga en partículas dispersa un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm y una curva de distribución de tamaño de partículas caracterizada por una semianchura no mayor que 2 veces el tamaño medio de partículas.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas dispersa comprende una suspensión de carga en partículas coloidalmente dispersa curada.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas dispersa está sustancialmente libre de aglomerados.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas dispersa está sustancialmente mono-dispersa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante comprende 5% en peso a 80% en peso de la carga en partículas dispersa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante es un nanocompuesto formado en disolución.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante comprende un polímero.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el polímero se selecciona del grupo que consiste en polímero epoxídico, polímero acrílico, y un copolímero de los mismos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante tiene un módulo de Young de al menos 500 MPa.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante tiene un valor de alargamiento en la ruptura de al menos 1,0%.

Según una séptima realización, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo que comprende un aglutinante que tiene un Comportamiento Rz no mayor que 3,0, comprendiendo el aglutinante un copolímero epoxídico/acrilato.

Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante tiene un Comportamiento de Eliminación de Material de al menos 0,7 g.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante comprende carga en partículas que tienen un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm y que tienen una distribución de tamaño de partículas que tiene una semianchura no mayor que dos veces el tamaño medio de partículas.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que el aglutinante comprende 5% en peso a 80% en peso de la carga en partículas.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un artículo abrasivo, en el que la carga en partículas está sustancialmente mono-dispersa.

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Según una octava realización, la presente invención se refiere a un método para formar un artículo abrasivo, comprendiendo el método:

\quad: proporcionar un aglutinante compuesto coloidal y granos abrasivos sobre un soporte, comprendiendo el aglutinante compuesto coloidal al menos 5% en peso de una carga en partículas submicrométricas; y

\quad: curar el aglutinante compuesto coloidal.

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Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un método, en el que el aglutinante compuesto coloidal se proporciona como un revestimiento de apresto dispuesto sobre los granos abrasivos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el aglutinante compuesto coloidal se proporciona como un revestimiento estructural en el que o sobre el cual se disponen los granos abrasivos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el aglutinante compuesto coloidal se proporciona como un revestimiento adaptable sobre el cual se disponen capas que comprenden los granos abrasivos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que la provisión se lleva a cabo mezclando granos abrasivos con el aglutinante compuesto coloidal y revistiendo el soporte con el aglutinante compuesto coloidal y los granos abrasivos.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que la provisión se lleva a cabo revistiendo primeramente el aglutinante compuesto coloidal sobre el soporte, seguido del revestimiento de los granos abrasivos sobre aquél.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que la provisión del aglutinante compuesto coloidal y de los granos abrasivos sobre el soporte se lleva a cabo antes del curado.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el curado del aglutinante compuesto coloidal comprende exponer el aglutinante compuesto coloidal a radiación actínica.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el curado del aglutinante compuesto coloidal comprende curar térmicamente el aglutinante compuesto coloidal.

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Según una novena realización, la presente invención se refiere a un método para formar un artículo abrasivo, comprendiendo el método:

\quad: revestir un soporte con granos abrasivos y un revestimiento estructural, comprendiendo el revestimiento estructural un primer aglutinante;

\quad: aplicar un revestimiento de apresto sobre el revestimiento estructural, comprendiendo el revestimiento de apresto un segundo aglutinante que comprende polímero nanocompuesto, formándose el polímero nanocompuesto mezclando un precursor polimérico con un sol en partículas de tamaño nanométrico; y

\quad: curar el revestimiento estructural y el revestimiento de apresto.

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Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un método, en el que el curado del revestimiento estructural y del revestimiento de apresto comprende exponer al menos uno del revestimiento estructural y del revestimiento de apresto a radiación actínica.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el curado del revestimiento estructural y del revestimiento de apresto comprende curar térmicamente al menos uno del revestimiento estructural y del revestimiento de apresto.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el primer aglutinante incluye un segundo polímero nanocompuesto.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un método, en el que polímero nanocompuesto y el segundo polímero nanocompuesto comprenden un monómero común.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método que comprende además formar un revestimiento adaptable sobre el soporte bajo el revestimiento estructural antes de revestir el soporte con el revestimiento estructural.

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Según una décima realización, la presente invención se refiere a un método para formar un artículo abrasivo, comprendiendo el método:

\quad: mezclar un precursor epoxídico nanocompuesto y un precursor acrílico para formar un aglutinante, comprendiendo el aglutinante al menos 5% en peso de carga en partículas submicrométricas;

\quad: aplicar el aglutinante a un sustrato;

\quad: aplicar granos abrasivos al sustrato; y

\quad: curar el aglutinante.

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Según una realización preferida, la presente invención se refiere a un método, en el que el sustrato comprende un soporte.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el sustrato es un molde.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un método en el que los granos abrasivos se mezclan con el aglutinante, y en el que la aplicación del aglutinante y la aplicación de los granos abrasivos comprende aplicar el aglutinante y los granos abrasivos juntos en el molde.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el mezclamiento del precursor epoxídico nanocompuesto y del precursor acrílico comprende mezclar no más de 90,0% en peso de precursor epoxídico nanocompuesto, basado en el contenido total del aglutinante.

Según una realización más preferida, la presente invención se refiere a un método, en el que el mezclamiento comprende mezclar no más de 50% en peso de precursor acrílico, basado en el contenido total del aglutinante.

Según una realización más preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el mezclamiento del precursor epoxídico nanocompuesto y del precursor acrílico comprende además mezclar no más de 20% en peso de poliol con el precursor epoxídico nanocompuesto y el precursor acrílico, basado en el contenido total del aglutinante.

Según una realización preferida adicional, la presente invención se refiere a un método, en el que el precursor acrílico comprende precursor acrílico nanocompuesto.

Claims

1. Un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos y un aglutinante compuesto coloidal, comprendiendo el aglutinante compuesto coloidal al menos 5% en peso de carga en partículas submicrométricas, basado en el peso del aglutinante compuesto.

2. El artículo abrasivo de la reivindicación 1, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende 5% en peso a 80% en peso de la carga en partículas submicrométricas.

3. El artículo abrasivo de la reivindicación 1 ó 2, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende 5% en peso a 45% en peso de la carga en partículas submicrométricas.

4. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende un material nanocompuesto formado en disolución.

5. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende 10% en peso a 90% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, y no más de 40% en peso de compuesto polimerizable de forma radicálica, basado en el peso del aglutinante compuesto coloidal.

6. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende un constituyente catiónicamente polimerizable.

7. El artículo abrasivo de la reivindicación 6, en el que el constituyente catiónicamente polimerizable tiene un grupo funcional epoxi.

8. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende un constituyente polimerizable de forma radicálica.

9. El artículo abrasivo de la reivindicación 8, en el que el constituyente polimerizable de forma radicálica comprende al menos tres grupos (met)acrilato.

10. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aglutinante compuesto coloidal comprende un constituyente epoxi/acrílico.

11. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que, tras el curado completo, el aglutinante compuesto coloidal tiene una resistencia a la tracción de al menos 20 MPa.

12. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el aglutinante compuesto coloidal tiene un módulo de Young de al menos 500 MPa.

13. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el aglutinante compuesto coloidal tiene un valor de alargamiento en la ruptura de al menos 1,0%.

14. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la carga en partículas submicrométricas tiene un tamaño medio de partículas de 3 nm a 200 nm.

15. El artículo abrasivo de la reivindicación 14, en el que el tamaño medio de partículas no es mayor que 50 nm.

16. El artículo abrasivo de la reivindicación 14, en el que la carga en partículas submicrométricas tiene una distribución de tamaño de partículas que tiene una semianchura no mayor que el doble del tamaño medio de partículas de la carga en partículas submicrométricas.

17. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 16, en el que la carga en partículas submicrométricas está sustancialmente libre de aglomerados.

18. El artículo abrasivo de una de las reivindicaciones 1 a 17, en el que los granos abrasivos tienen un tamaño medio de grano de al menos 0,1 micrómetros.

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19. Un método para formar un artículo abrasivo, comprendiendo el método:

\quad: curar el aglutinante coloidal.

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20. El método de la reivindicación 19, en el que la provisión se lleva a cabo mezclando granos abrasivos con el aglutinante compuesto coloidal, y revistiendo el soporte con el aglutinante compuesto coloidal y los granos abrasivos.

21. El método de la reivindicación 19, en el que la provisión se lleva a cabo revistiendo primeramente el aglutinante compuesto coloidal sobre el soporte, seguido del revestimiento de los granos abrasivos sobre aquél.