ES2349429T3 - Método de formación de un artículo abrasivo estructurado. - Google Patents
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Abstract
Un método de formación de un artículo abrasivo estructurado, comprendiendo el método: recubrir un respaldo con una formulación de aglome- rante que comprende al menos 5% en peso de carga particulada formada en solución que tiene un tamaño medio de partícula inferior a 100 nm; curar parcialmente la formulación de aglomerante, en donde el curado parcial de la formulación de aglome- rante incluye exponer la formulación de aglomerante a radiación actínica; y formar un modelo en la for- mulación de aglomerante parcialmente curada.
Description
CAMPO TECNICO
Esta descripción se refiere en general a un método 5 para formación de artículos abrasivos estructurados. Un ejemplo de un método de este tipo se describe en US 5.863.306, en donde un respaldo se recubre con una formu-lación de aglomerante que comprende una carga, curado parcial de la formulación de aglomerante, v.g. por expo-10 sición de la formulación de aglomerante a radiación actí-nica, y formación de un modelo en la formulación de aglomerante parcialmente curada.
Técnica anterior
Los artículos abrasivos, tales como abrasivos recu-15 biertos y abrasivos aglomerados, se utilizan en diversas industrias para mecanizado de piezas de trabajo, por ejemplo por esmerilado, rectificación, o pulimentación. El mecanizado utilizando artículos abrasivos abarca un extenso campo industrial desde las industrias de óptica, 20 las industrias de reparación de pintura de automóviles, hasta las industrias de fabricación metálicas. En cada uno de estos ejemplos, las instalaciones de fabricación utilizan abrasivos para eliminar material masivo o afec-tar a las características de superficie de los productos. 25
Las características de superficie incluyen brillo, textura y uniformidad. Por ejemplo, los fabricantes de componentes metálicos utilizan artículos abrasivos para afinar y pulimentar superficies, y en muchos casos desean una superficie uniformemente lisa. Análogamente, los fa-30 bricantes de instrumentos ópticos desean artículos abra-
sivos que produzcan superficies exentas de defectos para prevenir la difracción y dispersión de la luz.
Los fabricantes desean también artículos abrasivos que tengan una tasa elevada de eliminación de material para ciertas aplicaciones. Sin embargo, a menudo existe 5 un compromiso entre tasa de eliminación y calidad de la superficie. Los artículos abrasivos de grano más fino producen típicamente superficies más lisas, pero tienen tasas de eliminación de material menores. Las tasas de eliminación de material menores conducen a una producción 10 más lenta y coste incrementado.
Particularmente en el contexto de los artículos abrasivos recubiertos, las manufacturas de artículos abrasivos han introducido estructuras de superficie para mejorar la tasa de eliminación de material, al tiempo que 15 mantienen la calidad de la superficie. Los artículos abrasivos recubiertos que tienen estructuras o modelos de superficie de capas abrasivas elevadas, denominados a me-nudo abrasivos técnicos o estructurados, exhiben típica-mente una vida útil mejorada. 20
Sin embargo, las técnicas típicas para formación de artículos abrasivos estructurados son poco fiables y ado-lecen de limitaciones de eficiencia. Un proceso típico para formación de un artículo abrasivo estructurado in-cluye recubrir un respaldo con un aglomerante viscoso, 25 recubrir el aglomerante viscoso con un polvo funcional, y estampar o apisonar los modelos de estructura en el aglo-merante viscoso. El polvo funcional impide que el aglome-rante se pegue a las herramientas de modelado. El aglomerante se cura subsiguientemente. 30
El recubrimiento imperfecto del aglomerante viscoso con polvo funcional conduce al pegado del aglomerante en
las herramientas de modelado. El pegado del aglomerante produce estructuras deficientes, conduciendo a una efi-ciencia baja del producto y a producto desechado.
La selección de aglomerantes apropiados para las técnicas de formación de abrasivos estructurados típicas 5 está limitada por el proceso. Los aglomerantes típicos incluyen una carga elevada de materiales de carga tradi-cionales que aumentan la viscosidad del aglomerante. Ta-les materiales de carga tradicionales afectan a las características mecánicas del aglomerante. Por ejemplo, 10 una carga elevada de materiales de carga tradicionales puede afectar desfavorablemente a la resistencia a la tracción, en el módulo de tracción, y las características de elongación o la rotura del aglomerante. Las carac-terísticas mecánicas deficientes del aglomerante conducen 15 a pérdida de granos abrasivos, que conduce a rayado y opalinidad de las superficies así como a la reducción de la vida del artículo abrasivo.
La pérdida de granos degrada también la eficiencia de los artículos abrasivos, conduciendo a reemplazamiento 20 frecuente. El reemplazamiento frecuente de los artículos abrasivos es costoso para los fabricantes. Por esta razón, serían deseables artículos abrasivos y métodos pa-ra fabricación de artículos abrasivos mejorados.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 25
La invención describe un método de formación de un artículo abrasivo mejorado que incluye recubrir un res-paldo con una formulación de aglomerante, curar parcial-mente la formulación de aglomerante y formar un modelo en la formulación del aglomerante parcialmente curada, de 30 acuerdo con la reivindicación 1.
Realizaciones adicionales preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Breve Descripción de los Dibujos
La presente descripción puede comprenderse mejor, y sus numerosas características y ventajas hacerse eviden-5 tes para los expertos en la técnica por referencia a los dibujos que se acompañan.
FIG. 1 incluye una ilustración de un artículo abra-sivo ilustrativo.
FIG. 2 incluye una ilustración de un aparato ejem-10 plar para fabricación de artículos abrasivos estructura-dos.
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVECIÓN
El método de formación de un artículo abrasivo, tal como un artículo abrasivo estructurado, incluye recubrir 15 un respaldo con una formulación de aglomerante, curar parcialmente la formulación de aglomerante y formar un modelo en la formulación de aglomerante parcialmente cu-rada. La formulación de aglomerante puede incorporarse en un lodo abrasivo que incluye la formulación de aglomeran-20 te y granos abrasivos. El lodo puede aplicarse al recu-brimiento. En una realización ilustrativa, la formulación de aglomerante se cura parcialmente hasta un Índice de Viscosidad de al menos aproximadamente 1,1. El método puede incluir adicionalmente curado total de la solución 25 aglomerante modelada y parcialmente curada. En una reali-zación ilustrativa, la formulación de aglomerante está formada por una formulación de aglomerante de nanocompo-sición.
Los abrasivos técnicos o estructurados incluyen ge-30 neralmente un modelo de estructuras abrasivas dispuestas sobre un respaldo o soporte. Abrasivos estructurados
ilustrativos se describen en la Patente US 6.293.980. Una realización ilustrativa de un abrasivo técnico o estruc-turado se ilustra en FIG. 1. El abrasivo estructurado in-cluye un respaldo 102 y una capa 104 que incluye granos abrasivos. Generalmente, la capa 104 está modelada para 5 tener estructura superficial 106.
El respaldo 102 puede ser flexible o rígido. El res-paldo 102 puede estar hecho de cualquier número de diver-sos materiales que incluyen los utilizados convencionalmente como respaldos en la fabricación de 10 abrasivos recubiertos. Un respaldo flexible ilustrativo incluye una película de polímero (por ejemplo, una pelí-cula imprimada), tal como película de poliolefina (v.g., polipropileno con inclusión de polipropileno biaxialmente orientado), película poliéster (v.g. poli(tereftalato de 15 etileno)), película de poliamida, o película de éster de celulosa; lámina delgada metalizada; malla; espuma (v.g., material de esponja natural o espuma de poliuretano); te-la (v.g., tela hecha de fibras o hilos que comprenden po-liéster, nailon, seda, algodón, poli-algodón o rayón); 20 papel; papel vulcanizado; caucho vulcanizado; fibra vul-canizada; materiales no tejidos; una combinación de los mismos o una versión tratada de los mismos. Los respaldos de tela pueden ser tejidos o unidos por costura. En ejem-plos particulares, el respaldo se selecciona del grupo 25 constituido por papel, película de polímero, tela, al-godón, poli-algodón, rayón, poliéster, poli-nailon, cau-cho vulcanizado, fibra vulcanizada, lámina delgada metálica y una combinación de los mismos. En otros ejem-plos, el respaldo incluye película de polipropileno, o 30 película de poli(tereftalato de etileno) (PET).
El respaldo 102 puede tener opcionalmente al menos un saturante, una capa de "precola" o una capa de "post-cola". El propósito de estas capas es típicamente sellar el respaldo o proteger el hilo o las fibras del respaldo. Si el respaldo 102 es un material de tela, al menos una 5 de estas capas se utiliza típicamente. La adición de la capa de precola o la capa de postcola puede dar adicio-nalmente como resultado una superficie "más lisa" en el lado anterior o el lado posterior del respaldo 102. Pue-den utilizarse también otras capas opcionales conocidas 10 en la técnica (por ejemplo una capa de unión; véase la Patente U.S. No. 5.700.302 (Stoetzel et al.).
Puede incluirse en el material de tratamiento de te-la un material antiestático. La adición de un material antiestático puede reducir la tendencia del artículo 15 abrasivo recubierto a acumular electricidad estática cuando se lija madera o materiales semejantes a madera. Detalles adicionales concernientes a respaldos antiestá-ticos y tratamientos de respaldo pueden encontrarse, por ejemplo, en las Patentes U.S. Núms. 5.108.463 (Buchanan 20 et al.); 5.137.542 (Buchanan et al.); 5.328.716 (Bucha-nan); y 5.560.753 (Buchanan et al.).
El respaldo 102 puede ser un termoplástico fibroso reforzado tal como se describe, por ejemplo, en la Paten-te U.S. No. 5.417.726 (Stout et al.), o una cinta sin fin 25 sin empalme, como se describe, por ejemplo en la Patente U.S. No. 5.573.619 (Benedict et al.). Análogamente, el respaldo 102 puede ser un sustrato polímero que tenga vástagos de enganche que sobresalgan del mismo tal como se describe, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 30 5.505.747 (Chesley et al.). Análogamente, el respaldo
puede ser una tela de lazo tal como la descrita, por ejemplo en la Patente U.S. No. 5.565.011 (Follet et al.).
En algunos ejemplos, se incorpora un adhesivo sensi-ble a la presión en la cara posterior del respaldo del artículo abrasivo recubierto de tal modo que el artículo 5 abrasivo recubierto resultante puede fijarse a un forro. Un adhesivo ilustrativo sensible a la presión incluye crepé de látex, colofonia, polímeros o copolímeros acrí-licos que incluyen éster poliacrilato (v.g. poli(acrilato de butilo)), vinil-éster (v.g., poli(vinil-n-butil-10 éter)), adhesivo alquílico, adhesivo de caucho (v.g. cau-cho natural, caucho sintético o caucho clorado), o una mezcla de los mismos.
Un respaldo rígido ilustrativo incluye placas metá-licas, placas cerámicas, o análogas. Otro ejemplo de un 15 respaldo rígido adecuado se describe, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 5.417.726 (Stout et al.).
La capa 104 puede estar formada como uno o más recu-brimientos. Por ejemplo, la capa 104 puede incluir un re-cubrimiento de marca y opcionalmente un recubrimiento de 20 cola. La capa 104 incluye por regla general granos abra-sivos y un aglomerante. En una realización ilustrativa, los granos abrasivos se mezclan con la formulación del aglomerante para formar un lodo abrasivo. Alternativamen-te, los granos abrasivos se aplican sobre la formulación 25 del aglomerante después que la formulación del aglomeran-te se ha aplicado en forma de capa sobre el respaldo 102. Opcionalmente, un polvo funcional puede aplicarse sobre la capa 104 para evitar que la capa 104 se pegue a la herramienta de modelado. Alternativamente, pueden formar-30 se modelos en la capa 104 en ausencia del polvo funcio-nal.
El aglomerante de la capa de marca o la capa de cola puede estar formado por un solo polímero o una mezcla de polímeros. Por ejemplo, el aglomerante puede formarse a partir de un polímero epoxi, polímero acrílico o una com-binación de los mismos. Adicionalmente, el aglomerante 5 puede incluir cargas, tales como carga nanométrico o una combinación de carga nanométrico y carga de tamaño mi-crométrico. En una realización particular, el aglomerante es un aglomerante coloidal, en el cual la formulación que se cura para formar el aglomerante es una suspensión co-10 loidal que incluye carga particulada. Alternativa o adi-cionalmente, el aglomerante puede ser un aglomerante de nanocomposición que incluye carga particulada submicromé-trica.
El artículo abrasivo estructurado 100 puede incluir 15 opcionalmente recubrimientos flexible y de respaldo (no representados). Estos recubrimientos pueden funcionar co-mo se ha descrito arriba y pueden estar formados por com-posiciones aglomerantes.
El aglomerante incluye generalmente una matriz de 20 polímero, que une los granos abrasivos al respaldo o la capa flexible, si está presente. Típicamente, el aglome-rante está formado por una formulación de aglomerante cu-rada. En una realización ilustrativa, la formulación de aglomerante incluye un componente polímero y una fase 25 dispersa.
La formulación de aglomerante puede incluir uno o más constituyentes de la reacción o constituyentes de polímeros para la preparación de un polímero. Un consti-tuyente de polímero puede incluir una molécula monómera, 30 una molécula polímera o una combinación de las mismas. La formulación de aglomerante puede comprender adicionalmen-
te componentes seleccionados del grupo constituido por disolventes, plastificantes, agentes de transferencia de cadena, catalizadores, estabilizadores, dispersantes, agentes de curado, mediadores de reacción y agentes para influir en la fluidez de la dispersión. 5
Los constituyentes polímeros pueden formar materia-les termoplásticos o termoendurecibles. A modo de ejem-plo, los constituyentes polímeros pueden incluir monómeros y resinas para la formulación de poliuretano, poliurea, epoxi polimerizado, poliéster, poliimida, poli-10 siloxanos (siliconas), materiales alquídicos polimeriza-dos, caucho estireno-butadieno, caucho acrilonitrilo-butadieno, polibutadieno, o, en general, resinas reacti-vas para la producción de polímeros termoendurecibles. Otro ejemplo incluye un acrilato o un constituyente polí-15 mero de metacrilato. Los constituyentes de polímero pre-cursores son material orgánico típicamente curable (v.g. un monómero de polímero o material capaz de polimerizarse o reticularse después de exposición al calor u otras fuente de energía, tales como haces electrónicos, luz ul-20 travioleta, luz visible, etc., o con el tiempo después de la adición de un catalizador químico, humedad, u otro agente que haga que el polímero se cure o se polimerice). Un ejemplo de constituyente precursor del polímero inclu-ye un constituyente reactivo para la formación de un 25 polímero amínico o un polímero aminoplástico, tal como polímero urea-formaldehído alquilado, polímero melamina-formaldehído, y polímero benzoguanamina-formaldehído al-quilado; polímero de acrilato con inclusión de polímero de acrilato y metacrilato, acrilato de alquilo, epoxi 30 acrilado, uretano acrilado, poliéster acrilado, poliéter acrilado, vinil-éter, aceite acrilado, o silicona acrila-
da; polímero alquídico tal como polímero alquídico de uretano; polímero de poliéster, polímero de uretano reac-tivo, polímero fenólico tal como resol y polímero de no-volaca; polímero fenólico/látex; polímero epoxi tal como polímero de epoxi-bisfenol; isocianato; isocianurato; 5 polímero de polisiloxano con inclusión de polímero de al-quilalcoxisilano; o polímero vinílico reactivo. La formu-lación de aglomerante puede incluir un monómero, un oligómero, un polímero, o una combinación de los mismos. En una realización particular, la formulación de aglome-10 rante incluye monómeros de al menos dos tipos de políme-ros que, una vez curados, pueden reticularse. Por ejemplo, la formulación de aglomerante puede incluir constituyentes epoxis y constituyentes acrílicos que, una vez curados, forman un polímero epoxi/acrílico. 15
En una realización ilustrativa, los componentes del polímero incluyen precursores polimerizables aniónica y catiónicamente. Por ejemplo, la formulación de aglomeran-te puede incluir al menos un componente catiónicamente 20 curable, v.g., al menos un componente de éter cíclico, componente de lactona cíclica, componente cíclico de ace-tal, componente cíclico de tioéter, componente de espiro-ortoéster, componente epoxifuncional, o componente oxeta-no-funcional. Típicamente, la formulación de aglomerante 25 incluye al menos un componente seleccionado del grupo constituido por un componente epoxi-funcional y un compo-nente oxetano-funcional. La formulación de aglomerante puede incluir, con relación al peso total de la formula-ción de aglomerante, al menos aproximadamente 10% en peso 30 de un componente curable catiónicamente, por ejemplo, al menos aproximadamente 20% en peso, típicamente al menos
aproximadamente 40% en peso, o al menos aproximadamente 50% en peso. Generalmente, la formulación de aglomerante incluye, con relación al peso total de la formulación de aglomerante, no más de aproximadamente 95% en peso de componentes curables catiónicamente, por ejemplo, no más 5 de aproximadamente 90% en peso, no más de aproximadamente 80% en peso, o no más de aproximadamente 70% en peso.
La formulación de aglomerante puede incluir al menos un componente epoxi-funcional, v.g., un componente epoxi-funcional aromático ("epoxi aromático") o un componente 10 epoxi-funcional alifático ("epoxi alifático"). Los compo-nentes epoxi-funcionales son componentes que comprenden uno o más grupos epoxi, es decir, una o más estructuras de anillo de tres miembros (oxiranos).
Los componentes epoxis aromáticos incluyen uno o más 15 grupos epoxi y uno o más anillos aromáticos. La formula-ción de aglomerante puede incluir uno o más componentes epoxi aromáticos. Un ejemplo de un componente epoxi aromático incluye un epoxi aromático derivado de un poli-fenol, v.g., de bisfenoles, tales como bisfenol A (4,4'-20 isopropilidenobifenol), bisfenol F (bis[4-hidroxifenil)metano), bisfenol S (4,4'-sulfonildifenol), 4,4'-ciclohexilidenobisfenol, 4,4'bifenol, o 4,4'-(9-fluorenilideno)difenol. El bisfenol puede estar alcoxila-do (v.g., etoxilado o propoxilado) o halogenado (v.g., 25 bromado). Ejemplos de compuestos epoxis de bisfenol in-cluyen bisfenol-diglicidil-éteres, tales como diglicidil-éter de bisfenol A o bisfenol F.
Un ejemplo adicional de un compuesto epoxi aromático incluye trifenilolmetano-triglicidiléter, 1,1,1-tris(p-30 hidroxifenil)-etano-triglicidil-éter, o un epoxi aromáti-co derivado de un monofenol, v.g., de resorcinol (por
ejemplo, resorcin-diglicidil-éter) o hidroquinona (por ejemplo, hidroquinona-diglicidil-éter). Otro ejemplo es nonilfenil-glicidil-éter.
Adicionalmente, un ejemplo de un epoxi aromático in-cluye epoxi-novolaca, por ejemplo, fenol-epoxi-novolaca y 5 cresol-epoxi-novolaca. Un ejemplo comercial de una cre-sol-epoxi-novolaca incluye, por ejemplo, EPICLON N-660, N-665, N-667, N-670, N-673, N-680, N-690 o N-695, fabri-cadas por Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Un ejemplo de una fenol-epoxi-novolaca incluye, por ejemplo, EPICLON N-10 740, N-770, N-775, o N-865, fabricadas por Dainippon Ink and Chemicals Inc.
La fracción aglomerante puede contener, con relación al peso total de la formulación de aglomerante, al menos 10% en peso de uno o más compuestos epoxis aromáticos. 15
Los componentes epoxi alifáticos tienen uno o más grupos epoxi y están exentos de anillos aromáticos. La formulación de aglomerante puede incluir uno o más com-puestos epoxis alifáticos. Un ejemplo de un compuesto epoxi alifático incluye glicidiléter de C2-C30 alquilo; 20 1,2-epoxi de C3-C30 alquilo; mono- o multi-glicidil-éter de un alcohol o poliol alifático tal como 1,4-butanodiol, neopentilglicol, ciclohexano-dimetanol, dibromo-neopentil-glicol, trimetilol-propano, óxido de politetra-metileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno, 25 glicerol, y alcoholes alifáticos alcoxilados; o polioles.
El compuesto epoxi alifático puede incluir una o más estructuras de anillos cicloalifáticos. Por ejemplo, el compuesto epoxi alifático puede tener una o más estructu-ras de óxido de ciclohexeno, por ejemplo, dos estructuras 30 de óxido de ciclohexeno. Un ejemplo de un compuesto epoxi alifático que comprende una estructura de anillo incluye
diglicidil-éter hidrogenado de bisfenol A, diglicidil-éter hidrogenado de bisfenol F, diglicidil-éter hidroge-nado de bisfenol S, diglicidil-éter de bis(4-hidroxiciclohexil)-metano, diglicidil-éter de 2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)-propano, 3,4-5 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), etilenobis(3,4-10 epoxiciclohexanocarboxilato), etanodioldi(3,4-epoxiciclohexilmetil)éter, o 2-(3,4-epoxiciclohexil-5,5-espiro-3,4-epoxi)ciclohexano-1,3-dioxano. Un ejemplo de un compuesto epoxi alifático se ilustra también en la Pa-tente U.S. 6.410.127. 15
La formulación de aglomerante incluye, con relación al peso total de la formulación de aglomerante, al menos aproximadamente 5% en peso de uno o más compuestos epoxis alifáticos, por ejemplo, al menos aproximadamente 10% en peso o al menos aproximadamente 20% en peso del compuesto 20 epoxi alifático. Generalmente, la formulación de aglome-rante incluye, con relación al peso total de la formula-ción de aglomerante, no más de aproximadamente 70% en peso del compuesto epoxi alifático, por ejemplo no más de aproximadamente 50% en peso, no más de aproximadamente 25 40% en peso.
Típicamente, la formulación de aglomerante incluye uno o más mono- o poli-glicidiléteres de alcoholes alifá-ticos, polioles alifáticos, poliesterpolioles o polieter-polioles. Un ejemplo de un componente de este tipo 30 incluye 1,4-butanodioldiglicidiléter, glicidiléter de po-lioxietilen- o polioxipropilen-glicol o triol de peso mo-
lecular comprendido entre aproximadamente 200 y aproxima-damente 10.000; glicidiléter de politetrametilen-glicol o copolímeros aleatorios o de bloques poli(oxietileno-oxibutileno). Un ejemplo de glicidiléter disponible co-mercialmente incluye un glicidiléter polifuncional, tal 5 como Heloxy 48, Heloxy 67, Heloxy 68, Heloxy 107, y Grilo-nit F713; o glicidiléteres monofuncionales, tales como Heloxy 71, Heloxy 505, Heloxy 7, Heloxy 8, y Heloxy 61 (vendidos por Resolution Performances,
www.resins.com ).
www.resins.com ).
La formulación de aglomerante puede contener aproxi-10 madamente 3% en peso a aproximadamente 40% en peso, de modo más general aproximadamente 5% en peso a aproximada-mente 20% en peso de mono- o poli-glicidil-éter de un al-cohol alifático, polioles alifáticos, poliesterpoliol o polieterpoliol. 15
La formulación de aglomerante puede incluir uno o más componentes con funcionalidad oxetano ("oxetanos"). Los oxetanos son componentes que tienen uno o más grupos oxetano, es decir, una o más estructuras de anillo de 4 miembros que incluyen 1 miembro oxígeno y 3 miembros car-20 bono.
Ejemplos de oxetanos incluyen componentes represen-tados por la fórmula siguiente:
25
en donde
Q1 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alqui-lo que tiene 1 a 6 átomos de carbono (tales como un gru-po 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 tieni-lo.
Q2 representa un grupo alquileno que tiene 1 a 6 átomos de carbono (tal como un grupo metileno, etileno, 5 propileno o butileno), o un grupo alquileno que contiene un enlace éter, por ejemplo, un grupo oxialquileno, tal como un grupo oxietileno, oxipropileno, u oxibutileno.
Z representa un átomo de oxígeno o un átomo de azu-fre; y 10
R2 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alqui-lo que tiene 1 a 6 átomos de carbono (v.g. un grupo meti-lo, grupo etilo, grupo propilo, o grupo butilo), un grupo alquenilo que tiene 2 a 6 átomos de carbono (v.g., un grupo 1-propenilo, grupo 2-propenilo, grupo 2-metil-1-15 propenilo, grupo 2-metil-2-propenilo, grupo 1-butenilo, grupo 2-butenilo, o grupo 3-butenilo), un grupo arilo que tiene 6-18 átomos de carbono (v.g., un grupo fenilo, gru-po naftilo, grupo antranilo, o grupo fenantrilo), un gru-po aralquilo sustituido o insustituido que tiene 7-18 20 átomos de carbono (v.g. un grupo bencilo, grupo fluoro-bencilo, grupo metoxibencilo, grupo fenetilo, grupo esti-rilo, grupo cinamilo, grupo etoxibencilo), un grupo ariloxialquilo (v.g., un grupo fenoximetilo o grupo fe-noxietilo), un grupo alquilcarbonilo que tiene 2-6 átomos 25 de carbono (v.g., un grupo etilcarbonilo, grupo propil-carbonilo o grupo butilcarbonilo), un grupo alcoxicarbo-nilo que tiene 2-6 átomos de carbono (v.g., un grupo etoxicarbonilo, grupo propoxicarbonilo, o grupo butoxi-carbonilo), un grupo N-alquilcarbamoílo que tiene 2-6 30 átomos de carbono (v.g., un grupo etilcarbamoílo, grupo propilcarbamoílo, grupo butilcarbamoílo, o grupo pentil-
carbamoílo), o un grupo poliéter que tiene 2-1000 átomos de carbono. Un oxetano particularmente útil incluye 3-etil-3-(2-etilhexiloximetil)oxetano.
Además de o en lugar de uno o más componentes cura-bles catiónicamente, la formulación de aglomerante puede 5 incluir uno o más componentes curables por radicales li-bres, v.g., uno o más componentes polimerizables por ra-dicales libres que tienen uno o más grupos etilénicamente insaturados, tales como componentes funcionales (met)acrilato (es decir, acrilato o metacrilato). 10
Un ejemplo de un componente etilénicamente insatura-do monofuncional incluye acrilamida, N,N-dimetilacrilamida, (met)acriloilmorfolina, (met)acrilato de 7-amino-3,7-dimetiloctilo, isobutoxime-til(met)acrilamida, (met)acrilato de isoborniloxietilo, 15 metacrilato 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 diciclopenta-20 dieno, (met)acrilato de diciclopenteniloxietilo, (met)acrilato de diciclopentenilo, (met)acrilato de N,N-dimetil(met)acrilamidate-traclorofenilo, (met)acrilato de 2-tetraclorofenoxietilo, (met)acrilato de tetrahidrofur-furilo, (met)acrilato de tetrabromofenilo, (met)acrilato 25 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, vinil-caprolactama, N-vinilpirrolidona, (met)acrilato de fe-30 noxietilo, (met)acrilato de butoxietilo, (met)acrilato de pentaclorofenilo, (met)acrilato de pentabromofenilo, mo-
no(met)acrilato de polietilen-glicol, mono(met)acrilato de polipropilen-glicol, (met)acrilato de bornilo, (met)acrilato de metiltrietilen-diglicol, o una combina-ción de los mismos.
Un ejemplo del componente etilénicamente insaturado 5 polifuncional incluye di(met)acrilato de etilenglicol, di(met)acrilato de diciclopentenilo, diacrilato de trie-tilenglicol, di(met)acrilato de tetraetilenglicol, di(met)acrilato de triciclodecanodiíl-dimetileno, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tri(met)acrilato 10 de trimetilolpropano etoxilado, tri(met)acrilato de tri-metilolpropano propoxilado, di(met)acrilato de tripropi-lenglicol, di(met)acrilato de neopentil-glicol, aducto de ácido(met)acrílico de bisfenol A diglicidil-éter ambi-terminal, di(met)acrilato de 1,4-butanodiol, 15 di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato polie-tilenglicol, derivados de pentaeritritol con funcionali-dad (met)acrilato (v.g., tri(met)acrilato de pentaeritritol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, hexa(met)acrilato de dipentaeritritol, penta(met)acrilato 20 de dipentaeritritol, o tetra(met)acrilato de dipentaeri-tritol, 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 y etoxilado, di(met)acrilato de bisfenol A 25 hidrogenado y propoxilado modificado, di(met)acrilato de bisfenol F etoxilado, o una combinación de los mismos.
La formulación de aglomerante puede comprender uno o más componentes que tienen al menos tres grupos (met)acrilato, por ejemplo 3 a 6 grupos (met)acrilato o 5 30 a 6 grupos (met)acrilato.
La formulación de aglomerante puede incluir, con re-lación al peso total de la formulación de aglomerante, al menos aproximadamente 3% en peso de uno o más componentes polimerizables por radicales libres, por ejemplo, al me-nos aproximadamente 5% en peso o al menos aproximadamente 5 9% en peso. Generalmente, la formulación de aglomerante incluye no más de aproximadamente 50% en peso de compo-nentes polimerizables por radicales libres, por ejemplo, no más de aproximadamente 35% en peso, no más de aproxi-madamente 25% en peso, no más de aproximadamente 20% en 10 peso, o no más de aproximadamente 15% en peso.
De manera general, los constituyentes polímeros de la reacción o precursores tienen por término medio al me-nos dos grupos funcionales, tales como por término medio al menos 2,5 o al menos 3,0 grupos funcionales. Por ejem-15 plo, un precursor de epóxido puede tener dos o más gru-pos funcionales epoxi. En otro ejemplo, un precursor acrílico puede tener dos o más grupos funcionales meta-crilato.
Sorprendentemente, se ha encontrado que una formula-20 ción de aglomerante que incluye un componente que tiene una cadena principal poliéter exhibe propiedades mecáni-cas excelentes después del curado de la formulación de aglomerante. Un ejemplo de un compuesto que tiene una ca-dena principal poliéter incluye politetrametilenodiol, un 25 glicidiléter de polimetrametilenodiol, un acrilato de po-litetrametilenodiol, un politetrametilenodiol que contie-ne uno o más grupos policarbonato, o una combinación de los mismos. En una realización, la formulación de aglome-rante incluye entre 5% en peso y 20% en peso de un com-30 puesto que tiene una cadena principal poliéter.
La formulación de aglomerante puede incluir también catalizadores e iniciadores. Por ejemplo, un iniciador catiónico puede catalizar reacciones entre constituyente polimerizables catiónicos. Un iniciador de radicales pue-de activar la polimerización por radicales libres de 5 constituyentes polimerizables radicalmente. El iniciador puede activarse por energía térmica o radiación actínica. Por ejemplo, un iniciador puede incluir un fotoiniciador catiónico que cataliza reacciones de polimerización ca-tiónicas cuando se expone a radiación actínica. En otro 10 ejemplo, el iniciador puede incluir un fotoiniciador ra-dical que inicia reacciones de polimerización por radica-les libres cuando se expone a radiación actínica. La radiación actínica incluye radiación particulada o no particulada y tiene por objeto incluir radiación de haces 15 electrónicos y radiación electromagnética. En una reali-zación particular, la radiación electromagnética incluye radiación que tiene al menos una longitud de onda en el intervalo de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 700 nm y, en particular, longitudes de onda en la región ul-20 travioleta del espectro electromagnético.
Por regla general, los fotoiniciadores catiónicos son materiales que forman especies activas que, si se ex-ponen a radiación actínica, son capaces de polimerizar al menos parcialmente epóxidos u oxetanos. Por ejemplo, un 25 fotoiniciador catiónico puede, después de exposición a radiación actínica, formar cationes que pueden iniciar las reacciones de componentes catiónicamente polimeriza-bles, tales como epóxidos u oxetanos.
Un ejemplo de fotoiniciador catiónico incluye, por 30 ejemplo, sal de onio con aniones de carácter nucleófilo débil. Un ejemplo incluye una sal de halonio, una sal de
yodosilo o una sal de sulfonio, tal como se describen en la Solicitud de Patente Europea publicada EP 153904 y WO 98/28663, una sal de sulfoxonio, tal como se describe, por ejemplo, en las solicitudes de Patente Europea Publi-cadas EP 35969, 44274, 54509 y 164314, o una sal de dia-5 zonio, tal como se describe, por ejemplo, en las Patentes U.S. 3.708.296 y 5.002.856. Otros ejemplos de fotoinicia-dores catiónicos incluyen sal de metaloceno, tal como se describe, por ejemplo, en las solicitudes de Patente Eu-ropea Publicadas EP 94914 y 94915. 10
En realizaciones ilustrativas, la formulación de aglomerante incluye uno o más fotoiniciadores representa-dos por la fórmula siguiente (1) o (2):
15
en donde
Q3 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alqui-lo que tiene 1 a 18 átomos de carbono, o un grupo alcoxi-lo que tiene 1 a 18 átomos de carbono; M representa un átomo metálico, v.g., antimonio; Z representa un átomo de 20 halógeno, v.g. flúor; y t es el número de valencia del metal, v.g., 5 en el caso de antimonio.
En ejemplos particulares, la formulación de aglome-rante incluye, con relación al peso total de la formula-ción de aglomerante, aproximadamente 0,1% en peso a 25 aproximadamente 15% en peso de uno o más fotoiniciadores
catiónicos, por ejemplo, aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 10% en peso.
Típicamente, un fotoiniciador de sal de onio incluye una sal compleja de yodonio o una sal compleja de sulfo-nio. Sales complejas de onio aromáticas útiles se descri-5 ben adicionalmente, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 4.256.828 (Smith). Una sal compleja de yodonio aromática ilustrativa incluye un hexafluorofosfato de diarilyodonio o un hexafluoroantimoniato de diarilyodonio. Una sal com-pleja de sulfonio aromática ilustrativa incluye un hexa-10 fluoroantimoniato de trifenilsulfonio hexafluoroantimoniato de p-fenil(tiofenil)difenilsulfonio, o un (tiodi-4,1-fenileno)bis(difenil-bis((OC-6-11)hexafluoroantimoniato)) de sulfonio. 15
Las sales aromáticas de onio son típicamente foto-sensibles sólo en la región ultravioleta del espectro. No obstante, las mismas pueden sensibilizarse al ultraviole-ta cercano y al campo visible del espectro por sensibili-zadores para compuestos halogenados orgánicos 20 fotolizables conocidos. Un sensibilizador ilustrativo in-cluye 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 ade-25 cuada incluye las descritas, por ejemplo, en las Patentes U.S. Núms. 5.059.701 (Keipert); 5.191.101 (Palazzotto et al.); y 5.252.694 (Willett et al.). Una sal compleja or-ganometálica ilustrativa útil como iniciador fotoactiva-ble incluye: (η6-benceno)( η5-ciclopentadienil)Fe+1 SbF6-, 30 (η6-tolueno)(η5-ciclopentadienil)Fe+1 AsF6-, (η6-xileno)( η5-ciclopentadienil)Fe+1 SbF6-, (η6-cumeno)( η5-
ciclopentadienil)Fe+1 PF6-, (η6-xilenos)(isómeros mix-tos))(η5-ciclopentadienil)-Fe+1 SbF6-, (η6-xilenos (isómeros mixtos))( η5-ciclopentadienil)Fe+1 PF6, (η6-o-xileno)(η5-ciclopentadienil)Fe+1 CF3 SO3-, (η6m-xileno)( η5-ciclopentadienil)Fe+1 BF4-, (η6-mesitileno)( η5-5 ciclopentadienil)Fe+1 SbF6-, (η6-hexametilbenceno)( η5-ciclopentadienil)Fe+1 SbF5OH-, (η6-fluoreno)(η5-ciclopentadienil)Fe+1 SbF6-, o una combinación de las mis-mas.
Opcionalmente, los catalizadores de sales organo-10 metálicas pueden ir acompañados por un acelerador, tal como un éster oxalato de un alcohol terciario. En caso de estar presente, el acelerador comprende deseablemente desde aproximadamente 0,1% a aproximadamente 4% en peso de la formulación de aglomerante total. 15
Un fotoiniciador catiónico útil disponible comer-cialmente incluye una sal compleja aromática de sulfonio, disponible, por ejemplo, bajo la designación comercial "FX-512" de Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minn., una sal compleja aromática de sulfonio 20 que tiene la designación comercial "UVI-6974", disponible de Dow Chemical Co., o Chivacure 1176.
La formulación de aglomerante puede incluir opcio-nalmente fotoiniciadores útiles para acrilatos polifun-cionales fotocurables por radicales libres. Un ejemplo de 25 un fotoiniciador de radicales libres incluye benzofenona (v.g., benzofenona, benzofenona alquil-sustituida, o ben-zofenona alcoxi-sustituida); benzoína (v.g., benzoína, éteres de benzoína, tales como benzoin-metil-éter, ben-zoin-etil-éter, y benzoin-isopropil-éter, benzoin-fenil-30 éter, y acetato de benzoína); acetofenona, tal como ace-tofenona, 2,2-dimetoxiacetofenona, 4-
(feniltio)acetofenona, y 1,1-dicloroacetofenona; bencil-cetal, tal como bencil-dimetil-cetal, y bencil-dietil-cetal, antraquinona, tal como 2-metilantraquinona, 2-etilantraquinona, 2-terc-butil-antraquinona, 1-cloroantraquinona, y 2-amilantraquinona; trifenilfosfina; 5 óxidos de benzoilfosfina, tales como, por ejemplo, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina; tioxantona o xantona; derivados de acridina, derivados de fenazina, derivados de quinoxalina, 1-fenil-1,2-propanodiona-2-O-benzoiloxima; 1-aminofenil-cetona o 1-hidroxifenil-10 cetona, tal como 1-hidroxiciclohexil-fenil-cetona, 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-triazina-2-(estilbeno)-4,6-bistriclorometilo, 15 o parametoxi-estiril-triazina.
Un fotoiniciador ilustrativo incluye benzoína o su derivado tal como α-metilbenzoína; U-fenilbenzoína; α-alilbenzoína; α-bencilbenzoína, éteres de benzoína tales como bencil-dimetil-cetal (disponible, por ejemplo, bajo 20 la descripción comercial "IRGACURE 651" de Ciba Specialty Chemicals), benzoin-metil-éter, benzoin-etil-éter, ben-zoin-n-butil-éter; acetofenona o sus derivados, tales co-mo 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-1-propanona (disponible, por ejemplo, bajo la designación comercial "DAROCUR 1173" de 25 Ciba Specialty Chemicals) y 1-hidroxiciclohexil-fenil-cetona (disponible, por ejemplo, bajo la designación co-mercial "IRGACURE" 184) de Ciba Specialty Chemicals); 2-metil-1-[4-metiltio)fenil]-2-(4-morfolinil)-1-propanona (disponible, por ejemplo, bajo la designación comercial 30 "IRGACURE 907" de Ciba Specialty Chemicals); 2-bencil-2-dimetilamino)-1-[4-(4-morfolinil)fenil]-1-butanona (dis-
ponible, por ejemplo, bajo la designación comercial "IRGACURE 369" de Ciba Specialty Chemicals); o una mezcla de los mismos.
Otro fotoiniciador útil incluye pivaloin-etil-éter, anisoin-etil-éter; antraquinonas, tales como antraquino-5 na, 2-etilantraquinona, 1-cloroantraquinona, 1,4-dimetilantraquinona, 1-metoxiantraquinona, benzantraqui-nona-halometiltriazinas, y análogas; benzofenona o su de-rivado; sal de yodonio o sal de sulfonio como se describe anteriormente en esta memoria, un complejo de titanio tal 10 como bis(η5-2,4-ciclopentadienil)bis[2,-6-difluoro-3-(1H-pirrolil)fenil)titanio (disponible en el comercio bajo la designación comercial "CGI784DC", asimismo de Ciba Spe-cialty Chemicals); un halometilnitrobenceno tal como 4-bromometilnitrobenceno y análogos; o mono- o bis-15 acilfosfina (disponible, por ejemplo, de Ciba Specialty Chemicals bajo las designaciones comerciales "IRGACURE 1700", "IRGACURE 1800", "IRGACURE 1850", y "DAROCUR 4265"). Un fotoiniciador adecuado puede incluir una mez-cla de las especies arriba mencionadas, tales como mezcla 20 α-hidroxicetona/óxido de acrilfosfina (disponible, por ejemplo, bajo la designación comercial IRGACURE 2022 de Ciba Specialty Chemicals.)
Un fotoiniciador de radicales libres adicional ade-cuado incluye una composición tinte iónico-contraión, que 25 es capaz de absorber rayos actínicos y producir radicales libres, que pueden iniciar la polimerización de los acri-latos. Véanse, por ejemplo, la Solicitud de Patente Euro-pea publicada 223587, y las patentes U.S. 4.751.102, 4.772.530 y 4.772.541. 30
Un fotoiniciador puede estar presente en una canti-dad no mayor que aproximadamente 20% en peso, por ejem-
plo, no mayor que aproximadamente 10% en peso, y típica-mente no mayor que aproximadamente 5% en peso, basada en el peso total de la formulación de aglomerante. Por ejem-plo, puede estar presente un fotoiniciador en una canti-dad de 0,1% en peso a 20,0% en peso, tal como 0,1% a 5,0% 5 en peso, o más típicamente 0,1% en peso a 2,0% en peso, basada en el peso total de la formulación de aglomerante, aunque pueden ser útiles también cantidades fuera de es-tos intervalos. En un ejemplo, el fotoiniciador está pre-sente en una cantidad de al menos aproximadamente 0,1% en 10 peso, tal como al menos aproximadamente 1,0% en peso o en una cantidad de 1,0% en peso a 10,0% en peso.
Opcionalmente, puede incluirse en la formulación de aglomerante un agente de curado térmico. Un agente de cu-rado térmico de este tipo es por regla general térmica-15 mente estable a temperaturas a las cuales tiene lugar la mezcladura de los componentes. Agentes de curado térmico ilustrativos para resinas epoxi y acrilatos son bien co-nocidos en la técnica, y se describen, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 6.258.138 (DeVoe et al.). Un agente de 20 curado térmico puede estar presente en un precursor aglo-merante en una cantidad eficaz. Tales cantidades están comprendidas típicamente en el intervalo de aproximada-mente 0,01% en peso a aproximadamente 5,0% en peso, de-seablemente en el intervalo de aproximadamente 0,025% en 25 peso a aproximadamente 2,0% en peso, basado en el peso de la formulación de aglomerante, aunque pueden ser útiles también cantidades que se encuentran fuera de estos in-tervalos.
La formulación de aglomerante puede incluir también 30 otros componentes tales como disolventes, plastificantes, reticuladores, agentes de transferencia de cadena, esta-
bilizadores, dispersantes, agentes de curado, mediadores de la reacción y agentes para influir en la fluidez de la dispersión. Por ejemplo, la formulación de aglomerante puede incluir también uno o más agentes de transferencia de cadena seleccionados del grupo constituido por poliol, 5 poliamina, poliglicol-éter lineal o ramificado, poliéster y polilactona.
En otro ejemplo, la formulación de aglomerante puede incluir componentes adicionales, tales como un componente y aditivo hidroxi-funcional o amino-funcional. General-10 mente, el componente hidroxi-funcional particular está exento de grupos curables (tales como, por ejemplo, gru-pos acrilato, epoxi, u oxetano) y no se seleccionan del grupo constituido por fotoiniciadores.
La formulación de aglomerante puede incluir uno o 15 más componentes hidroxifuncionales. Un componente hidroxifuncional puede ser útil en la adaptación ulterior de las propiedades mecánicas de la formulación de aglome-rante después del curado. Un componente hidroxi-funcional incluye un monol (un componente hidroxifuncional que com-20 prende un solo grupo hidroxi) o un poliol (un componente hidroxifuncional que comprende más de un grupo hidroxi).
Un ejemplo representativo de un componente hidroxi-funcional incluye un alcanol, un monoalquil-éter de po-lioxialquilenglicol, un monoalquil-éter de alquilengli-25 col, alquileno 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, 30 1,3,5-ciclohexanotriol, 3,7,11,15-tetrametil-1,2,3-
hexadecanotriol, 2-hidroximetiltetrahidropiran-3,4,5-triol, 2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciclobutanodiol, 1,3-ciclopentano-diol, trans-1,2-ciclooctanodiol, 1,16- hexa-decanodiol, 3,6-ditia-1,8-octanodiol, 2-butino-1,4-diol, 1,2- o 1,3-propano-diol, 1,2- o 1,4-butanodiol, 1,5-5 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, neopentilgli-col, 2-etil-1,3-hexanodiol, 2,7-dimetil-3,5-octadiino-2-10 7-diol, 2,3-butanodiol, 1,4-ciclohexano-dimetanol, po-lioxietilen- o polioxipropilen-glicoles o trioles de pe-sos moleculares comprendidos entre aproximadamente 200 y aproximadamente 10.000, politetrametilen-glicoles de pe-so molecular variable, copolímeros aleatorios o de blo-15 ques poli(oxietileno-oxibutileno), copolímeros que contienen grupos colgantes hidroxi formados por hidróli-sis o hidrólisis parcial de copolímeros de acetato de vinilo, resinas de polivinilacetal que contienen grupos colgantes hidroxilo, poliésteres hidroxi-funcionales 20 (v.g. terminados en hidroxi) o polilactonas hidroxi-funcionales (v.g. terminadas en hidroxi), policarbonato-polioles alifáticos (v.g. un policarbonato-diol alifáti-co), poliéteres hidroxifuncionales (v.g., terminados en hidroxi) (v.g. politetrahidrofurano-polioles que tienen 25 un peso molecular medio numérico comprendido en el in-tervalo de 150-4000 g/mol, 50-1500 g/mol, o 150-750 g/mol), o una combinación de los mismos. Un poliol ilus-trativo incluye adicionalmente poliol alifático, tal co-mo glicerol, trimetilolpropano, o también alcohol 30 azúcar, tal como eritritol, xilitol, manitol o sorbitol. En realizaciones particulares, la formulación de aglome-
rante incluye uno o más polioles alicíclicos, tales como 1,4-ciclohexano-dimetanol, sacarosa, o 4,8-bis(hidroximetil)triciclo-(5,2,1,0)decano.
Un poliéter adecuado para la formulación de aglome-rante incluye, en particular, poliglicoléteres lineales o 5 ramificados que pueden obtenerse por polimerización con apertura de anillo de un éter cíclico en presencia de po-liol, v.g. el poliol arriba mencionado; poliglicol-éter, polietilen-glicol, polipropilen-glicol o politetrameti-len-glicol o un copolímero de los mismos. 10
Otro poliéster adecuado para la formulación de aglo-merante incluye un poliéster basado en polioles y ácidos carboxílicos polifuncionales alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos (por ejemplo, ácidos dicarboxílicos), o es-pecíficamente todos los poliésteres saturados correspon-15 dientes 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 20 compuesto el componente alcohol por polioles monómeros o polímeros, por ejemplo, de la clase arriba mencionada.
Un poliéster adicional incluye polilactona alifáti-ca, tal como una ε-policaprolactona, o policarbonato, que, por ejemplo, pueden obtenerse por policondensación 25 del diol con fosgeno. Para la formulación de aglomerante, es típico utilizar policarbonato de bisfenol A que tenga un peso molecular medio de 500 a 100.000.
Para el propósito de influir en la viscosidad de la formulación de aglomerante y, en particular, reducción de 30 la viscosidad o licuefacción, el poliol, poliéter o po-liéster saturado o mezclas de los mismos pueden, en caso
apropiado, mezclarse con un adyuvante adecuado adicional, particularmente un disolvente, un plastificante, un dilu-yente o análogos. En una realización, las composiciones pueden comprender, con relación al peso total de la com-posición aglomerante, no más de aproximadamente 15% en 5 peso, tal como no mayor que aproximadamente 10% en peso, no mayor que aproximadamente 6% en peso, no mayor que aproximadamente 4% en peso, no mayor que aproximadamente 2% en peso, o aproximadamente 0% en peso de un componente hidroxifuncional. En un ejemplo, las formulaciones aglo-10 merantes están exentas de cantidades sustanciales de com-ponente hidroxi-funcional. La ausencia de cantidades sustanciales de componentes hidroxi-funcionales puede re-ducir la higroscopicidad de las formulaciones de aglome-rante o artículos obtenidos con ellas. 15
Un ejemplo de un compuesto orgánico hidroxi- o ami-no-funcional para fabricar un producto de condensación con un óxido de alquileno incluye un poliol que tiene 3 a 20 átomos de carbono, un (C8-C18)ácido graso (C1-C8)alcanolamidas como etanol-amidas de ácidos grasos, un 20 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 mezclas de los mismos. La reacción puede tener lugar en una relación molar de compuesto orgánico 25 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 aproxima-damente 500 a aproximadamente 10.000, y puede ser ramifi-cado, cíclico, lineal, y o bien un homopolímero, un 30 copolímero o un terpolímero.
La formulación de aglomerante puede incluir adicio-nalmente un dispersante para interaccionar con y modifi-car la superficie de la carga particulada. Por ejemplo, un dispersante puede incluir organosiloxano, organosi-loxano funcionalizado, pirrolidona alquil-sustituida, po-5 lioxialquileno-éter, copolímero óxido de etileno-óxido de propileno o una combinación de los mismos. Para diversas cargas particuladas y, en particular, para carga de síli-ce, un modificador superficial adecuado incluye siloxano.
Un ejemplo de siloxano incluye siloxano funcionali-10 zado o no funcionalizado. Un ejemplo de un siloxano in-cluye un compuesto representado por la fórmula:
en donde cada R es independientemente un C1-10 alquilo, lineal, ramificado o cíclico sustituido o insustituido, 15 C1-10alcoxi, grupo arilo, ariloxi, trihaloalquilo, ciano-alquilo o vinilo sustituido o insustituido; en donde B1 o B2 es hidrógeno o un grupo siloxi, vinilo, silanol, al-coxi, amina, epoxi, hidroxi, (met)acrilato, mercapto o grupos de disolventes fóbicos tales como grupos lipófilos 20 o hidrófilos (v.g. aniónicos, catiónicos); y en donde n es un número entero de aproximadamente 1 a aproximadamen-te 10.000, en particular aproximadamente 1 a aproximada-mente 100.
En general, el siloxano funcionalizado es un com-25 puesto que tiene un peso molecular comprendido entre aproximadamente 300 y aproximadamente 20.000. Tales com-puestos están disponibles comercialmente de, por ejemplo, la General Electric Company, de Goldschmidt, Inc. Un si-
loxano funcionalizado típico es un siloxano funcionaliza-do con amina en el cual la funcionalización es típicamen-te terminal respecto al siloxano.
Organosiloxanos ilustrativos son vendidos bajo el nombre Silwet por Witco Corporation. Tales organosiloxa-5 nos tienen típicamente un peso molecular medio ponderal de aproximadamente 350 a aproximadamente 15.000, están protegidos terminalmente con hidrógeno o con C1-C4 alqui-lo y pueden ser hidrolizables o no hidrolizables. Organo-siloxanos típicos incluyen los vendidos bajo el nombre de 10 Silwet L-77, L-7602, L-7604 y L-7605, que son dialquil-polisiloxanos modificados con óxido de polialquileno.
Un ejemplo de un dispersante aniónico adecuado in-cluye (C8-C16)alquilbenceno-sulfonato, (C8-C16)alcano-sulfonato, (C8-C18) α-olefin-sulfonato, α-sulfo(C8-15 C16)ácido graso-metil-éster, (C8-C16)sulfato de alcohol graso, mono- o di-alquil-sulfosuccinato en el cual cada alquilo es independientemente un grupo (C8-C16)alquilo, alquil-éter-sulfato, una sal (C8-C16) de ácido carboxíli-co o isetionato que tiene una cadena grasa de aproximada-20 mente 8 a aproximadamente 18 carbonos, por ejemplo, dietilhexil-sulfosuccinato sódico, metil-benceno-sulfonato de sodio, o bis(2-etilhexil)sulfosuccinato de sodio (por ejemplo, aerosol OT o AOT).
Típicamente, el dispersante es un compuesto selec-25 cionado de un organosiloxano, un organosiloxano funciona-lizado, una pirrolidona alquil-sustituida, un polioxialquileno-éter, o un copolímero de bloques óxido de etileno-óxido de propileno.
Un ejemplo de un dispersante comercial incluye una 30 órgano-silicona cíclica (v.g., SF1204, SF1256, SF1328,
SF1202 (decametil-ciclopentasiloxano(pentámero)), SF1258, SF1528, fluidos Dow Corning 245, fluidos Dow Corning 246, dodecametil-ciclo-hexasiloxano (hexámero), y SF1173); un copolímero de un polidimetilsiloxano y un óxido de polioxialquileno (v.g., SF1488 y SF1288); 5 oligómeros lineales que comprenden silicio (v.g., los líquidos Dow Corning 200 (R)); Silwet L-7200, Silwet L-7600, Silwet L-7602, Silwet L-7605, Silwet L-7608, o Silwet L-7622; agentes tensioactivos no iónicos (v.g., Triton X-100, Igepal CO-630, la serie PVP, Airvol 125, 10 Airvol 305, Airvol 502 y Airvol 205); un poliéter orgá-nico (v.g., Surfynol 420, Surfynol 440 y Surfynol 465); o Solsperse 41000.
Otro dispersante comercial ilustrativo incluye SF1173 (de GE Silicones); un poliéter orgánico como 15 Surfynol 420, Surfynol 440, y Surfynol 465 (de Air Pro-ducts Inc); Silwet L-7200, Silwet L-7600, Silwet L-7602, Silwet L-7605, Silwet L-7608, o Silwet L-7622 (de Witco) o un agente tensioactivo no iónico tal como Tri-ton X-100 (de Dow Chemicals), Igepal CO630 (de Rhodia), 20 la serie PVP (de ISP Technologies) y Solsperse 41000 (de Avecia).
La cantidad de dispersante varía desde 0% a 5% en peso. Más típicamente, la cantidad de dispersante está comprendida entre 0,1% en peso y 2% en peso. Los silanos 25 se utilizan típicamente en concentraciones de 40% molar a 200% molar y, particularmente, 60% molar a 150% molar con relación a la cantidad molecular de sitios tensioactivos en la superficie de la carga particulada nanométrico. Ge-neralmente, la formulación de aglomerante incluye no más 30 de aproximadamente 5% en peso de dispersante, tal como
aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente 5,0% en peso de dispersante, basado en el peso total de la formu-lación de aglomerante.
La formulación de aglomerante puede incluir adicio-nalmente una fase dispersa suspendida en una fase exter-5 na. La fase externa incluye típicamente los constituyentes polímeros. La fase dispersa incluye gene-ralmente carga particulada. La carga particulada puede estar formada por partículas inorgánicas, tales como partículas de, por ejemplo, un metal (tales como, por 10 ejemplo, acero, plata u oro) o un complejo metálico tal como, v.g., un óxido metálico, un hidróxido metálico, un sulfuro metálico, un complejo metal-halógeno, un carburo metálico, un fosfato metálico, una sal inorgánica (como, por ejemplo, CaCO3), un material cerámico, o una combina-15 ción de los mismos. Un ejemplo de un óxido metálico es ZnO, CdO, SiO2, TiO2, ZrO2, CeO2, Sn02, MoO3, WO3, Al2O3, In2O3, La2O3, Fe2O3, CuO, Ta2O5, Sb2O3, Sb2O5, o una combina-ción de los mismos. Puede estar presente también un óxido metálico que contiene metales diferentes. Las nanopartí-20 culas pueden incluir, por ejemplo, partículas selecciona-das del grupo constituido por ZnO, SiO2, TiO2, ZrO2, SnO2, Al2O3, sílice-alúmina co-formada y una mezcla de los mis-mos. Las partículas nanométrico pueden tener también un componente orgánico, tal como, por ejemplo, negro de car-25 bono, una nanopartícula de polímero núcleo-envoltura fuertemente reticulada, una partícula nanométrico orgáni-camente modificada, etc. Tales cargas se describen, por ejemplo, en US 6.467.897 y WO 98/51747.
Las cargas particuladas formadas por procesos basa-30 dos en solución, tales como los materiales cerámicos for-mados en fase de sol y formados en fase sol-gel, son
particularmente muy adecuadas para uso en la formación de aglomerantes compuestos. Soles adecuados están disponi-bles comercialmente. Por ejemplo, las sílices coloidales en soluciones acuosas están disponibles comercialmente bajo designaciones comerciales tales como "LUDOX" (E.I. 5 DuPont de Nemours and Co., Inc. Wilmington, Del.), "NYACOL" (Nyacol Co., Ashland, Ma.) y "NALCO" (Nalco Chemical Co., Oak Brook, III.). Muchos soles disponibles comercialmente son básicos, estando estabilizados por álcali, tales como hidróxido de sodio, hidróxido de pota-10 sio, o hidróxido de amonio. Ejemplos adicionales de síli-ces coloidales adecuadas se describen en la Patente U.S. No. 5.126.394. Son especialmente adecuados sílice formada en fase de sol y alúmina formada en fase de sol. Los so-les pueden estar funcionalizados por reacción de uno o 15 más agentes apropiados de tratamiento de superficies con las partículas del sustrato de óxido inorgánico en el sol.
La carga particulada incluye una carga de tamaño sub-micrométrico. Por ejemplo, la carga particulada puede 20 ser una carga particulada nanométrico, tal como una carga particulada que tenga un tamaño medio de partícula de aproximadamente 3 nm a aproximadamente 500 nm. En una realización ilustrativa, la carga particulada tiene un tamaño medio de partícula de aproximadamente 3 nm a 25 aproximadamente 200 nm, tal como aproximadamente 3 nm a aproximadamente 100 nm, aproximadamente 3 nm a aproxima-damente 50 nm, aproximadamente 8 nm a aproximadamente 30 nm, o aproximadamente 10 nm a aproximadamente 25 nm. En realizaciones particulares, el tamaño medio de partícula 30 no es mayor que aproximadamente 500 nm, tal como no mayor que aproximadamente 200 nm, menor que aproximadamente 100
nm, o no mayor que aproximadamente 50 nm. Para la carga particulada, el tamaño medio de partícula puede definirse como el tamaño de partícula correspondiente a la fracción máxima en volumen en una de dispersión de neutrones de ángulo pequeño (curva de distribución SANS) o el tamaño 5 de partícula correspondiente a la fracción 0,5 acumulati-va en volumen de la curva de distribución SANS.
La carga particulada puede caracterizarse también por una curva de distribución estrecha que tiene una se-mi-anchura no mayor que aproximadamente 2,0 veces el ta-10 maño medio de partícula. Por ejemplo, la semi-anchura puede no ser mayor que aproximadamente 1,5 o no mayor que aproximadamente 1,0. La semi-anchura 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 15 partículas para el pico de la curva de distribución. En una realización particular, la curva de distribución de tamaños de partícula es mono-modal. En una realización alternativa, la distribución de tamaños de partícula es bi-modal o tiene más de un pico en la distribución de ta-20 maños de partícula.
La formulación de aglomerante puede incluir al menos dos cargas particuladas. Cada una de las cargas particu-ladas puede estar formada por un material seleccionado de los materiales arriba descritos en relación con la carga 25 particulada. Las cargas particuladas pueden ser del mismo material o de materiales diferentes. Por ejemplo, cada una de las cargas particuladas puede estar formada por sílice. En un ejemplo alternativo, una carga puede estar formada por sílice y otra carga puede estar formada por 30 alúmina. En un ejemplo, cada una de las cargas particula-das tiene una distribución de tamaños de partícula que
tiene un tamaño medio de partícula no mayor que aproxi-madamente 1000 nm, tal como no mayor que aproximadamente 500 nm o menor que aproximadamente 100 nm. En otro ejem-plo, una de las cargas particuladas tiene una distribu-ción de tamaños de partícula que tiene un tamaño medio de 5 partícula no mayor que aproximadamente 1000 nm, tal como no mayor que aproximadamente 500 nm o menor que aproxima-damente 100 nm, mientras que una segunda carga particula-da tiene un tamaño medio de partícula que es aproximadamente mayor que 1 micrómetro, tal como aproxi-10 madamente 1 micrómetro a aproximadamente 10 micrómetros, o aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 5 micró-metros. Alternativamente, la segunda carga particulada puede tener un tamaño medio de partícula tan alto como 1500 micrómetros. En una realización particular, una for-15 mulación de aglomerante que incluye una primera carga particulada que tiene un tamaño medio de partícula submi-crométrico y una segunda carga particulada que tiene un tamaño medio de partícula mayor que 1 micrómetro propor-ciona ventajosamente propiedades mecánicas mejoradas 20 cuando se cura para formar un aglomerante.
Típicamente, la segunda carga particulada tiene una relación de dimensiones baja. Por ejemplo, la segunda carga particulada puede tener una relación de dimensiones no mayor que aproximadamente 2, tal como aproximadamente 25 1 o cuasi-esférica. Generalmente, la segunda carga parti-culada no está tratada y no se ha endurecido por trata-mientos. En contraste, los granos abrasivos son típicamente partículas endurecidas con una relación de dimensiones de al menos aproximadamente 2 y bordes agu-30 dos.
Cuando se selecciona una segunda carga particulada, se consideran generalmente la velocidad de sedimentación y la viscosidad. A medida que aumenta el tamaño, las car-gas particuladas que tienen un tamaño mayor que 1 micró-metro tienden a sedimentarse más rápidamente, pero 5 exhiben menos viscosidad a carga más alta. Adicionalmen-te, puede considerarse el índice de refracción de la car-ga particulada. Por ejemplo, una carga particulada puede seleccionarse con un índice de refracción de al menos aproximadamente 1,35. Adicionalmente, puede seleccionarse 10 una carga particulada que no incluye residuo básico, dado que el residuo básico puede influir desfavorablemente en la polimerización de los constituyentes polimerizables catiónicamente.
La carga particulada está dispersada generalmente en 15 una formulación de aglomerante. Antes del curado, la car-ga particulada se dispersa coloidalmente en la suspensión aglomerante y forma un aglomerante compuesto coloidal una vez curada. Por ejemplo, el material particulado puede dispersarse de tal manera que el movimiento Browniano 20 mantiene la carga particulada en suspensión. En general, la carga particulada está sustancialmente exenta de aglo-merados particulados. Por ejemplo, la carga particulada puede ser sustancialmente mono-dispersa de tal modo que la carga particulada está dispersada como partículas in-25 dividuales, y en ejemplos particulares, tiene sólo una aglomeración de partículas insignificante, en todo caso.
Las partículas de la carga particulada pueden ser sustancialmente esféricas. Alternativamente, las partícu-las pueden tener una relación de dimensiones primaria ma-30 yor que 1, tal como al menos aproximadamente 2, al menos aproximadamente 3, o al menos aproximadamente 6, en donde
la relación de dimensiones primaria es la relación de la dimensión máxima a la dimensión mínima ortogonalmente a la dimensión máxima. Las partículas pueden caracterizarse también por una relación de dimensiones secundaria defi-nida como la relación de dimensiones ortogonales en un 5 plano generalmente perpendicular a la dimensión máxima. Las partículas pueden ser de forma acicular, teniendo por ejemplo una relación de dimensiones primaria de al menos aproximadamente 2 y una relación de dimensiones secunda-ria no mayor que aproximadamente 2, tal como aproximada-10 mente 1. Alternativamente, las partículas pueden tener forma de laminilla, teniendo por ejemplo una relación de dimensiones de al menos aproximadamente 2 y una relación de dimensiones secundaria de al menos aproximadamente 2.
En una realización ilustrativa, la carga particulada 15 se prepara en una solución acuosa y se mezcla con la for-mulación de aglomerante de la suspensión. El proceso para preparar dicha suspensión incluye introducir una solución acuosa, tal como una solución acuosa de sílice; someter a policondensación el silicato, tal como a un tamaño de 20 partícula de 3 nm a 50 nm; ajustar el sol de sílice re-sultante a un pH alcalino; concentrar opcionalmente el sol; mezclar el sol con constituyentes de la fase fluida externa de la suspensión; y opcionalmente eliminar el agua u otros constituyentes disolventes de la suspensión. 25 Por ejemplo, se introduce una solución acuosa de silica-to, tal como una solución de silicato de metal alcalino (v.g. una solución de silicato de sodio o silicato de po-tasio) con una concentración en el intervalo comprendido entre 20% y 50% en peso basada en el peso de la solución. 30 El silicato se somete a policondensación hasta un tamaño de partícula de 3 nm a 50 nm, por ejemplo, por tratamien-
to de la solución de silicato de metal alcalino con cam-biadores de ion ácidos. El sol de sílice resultante se ajusta a un pH alcalino (v.g., pH > 8) para estabilizar contra la policondensación o aglomeración ulterior de las partículas existentes. Opcionalmente, el sol puede con-5 centrarse, por ejemplo, por destilación, típicamente has-ta una concentración de SiO2 de aproximadamente 30 a 40% en peso. El sol se mezcla con los constituyentes de la fase fluida externa. Después de ello, el agua u otros constituyentes del disolvente se eliminan de la suspen-10 sión. En una realización particular, la suspensión es sustancialmente anhidra.
La fracción de la fase externa en la formulación de aglomerante pre-curada, que incluye generalmente los constituyentes polímeros orgánicos, como una proporción 15 de la formulación de aglomerante puede ser aproximadamen-te 20% a aproximadamente 95% en peso, por ejemplo, aproximadamente 30% a aproximadamente 95% en peso, y como valor típico desde aproximadamente 50% a aproximadamente 95% en peso, y de modo aún más típico desde aproximada-20 mente 55% a aproximadamente 80% en peso. La fracción de la fase de carga particulada dispersada puede ser aproxi-madamente 5% a aproximadamente 80% en peso, por ejemplo, aproximadamente 5% a aproximadamente 70% en peso, como valor típico desde aproximadamente 5% a aproximadamente 25 50% en peso, y como valor más típico desde aproximada-mente 20% a aproximadamente 45% en peso. Las cargas par-ticuladas dispersadas coloidalmente y submicrométricas arriba descritas son particularmente útiles en concentra-ciones de al menos aproximadamente 5% en peso, tal como 30 al menos aproximadamente 10% en peso, al menos aproxima-damente 15% en peso, al menos aproximadamente 20% en pe-
so, o tan grandes como 40% en peso o mayor. En contraste con las cargas tradicionales, las nanocomposiciones for-madas en solución exhiben viscosidad baja y característi-cas de procesamiento mejoradas a carga más alta. Las cantidades de los componentes se expresan como % en peso 5 del componente con relación al peso total de la formula-ción de aglomerante, a no ser que se indique explícita-mente otra cosa.
La formulación de aglomerante puede incluir aproxi-madamente 10% en peso a aproximadamente 90% en peso de 10 compuesto catiónicamente polimerizable, no más de aproxi-madamente 40% en peso de compuesto radicalmente polimeri-zable, y aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 80% en peso de carga particulada, basado en el peso total de la formulación de aglomerante. Debe entenderse que la su-15 ma de las cantidades de los componentes de la formulación de aglomerante suma un total de 100% en peso y, como tal, cuando se especifican las cantidades de uno o más componentes, las cantidades de los otros componentes co-rresponden de tal manera que la suma de las cantidades no 20 es mayor que 100% en peso.
El compuesto catiónicamente polimerizable, por ejem-plo, incluye un componente epoxi-funcional o un componen-te oxetano-funcional. Por ejemplo, la formulación de aglomerante puede incluir aproximadamente 10% en peso a 25 aproximadamente 60% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable, tal como aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 50% en peso de compuesto catiónicamente polimerizable basado en el peso de la formulación de aglomerante. La formulación de aglomerante ilustrativa 30 puede incluir no más de aproximadamente 20% en peso, tal como aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 20% en
peso de mono- o poli-glicidil-éteres en un alcohol alifá-tico, polioles alifáticos, poliesterpoliol o polieterpo-liol. La formulación de aglomerante ilustrativa puede incluir no más de aproximadamente 50% en peso, tal como aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 50% en peso 5 de un componente que tiene una cadena principal de polié-ter, tal como politetrametilenodiol, glicidiléteres de politetrametilenodiol, acrilatos de politetrametilenodiol o politetrametilenodiol o politetrametilenodiol que con-tiene uno o más grupos policarbonato. 10
El compuesto radicalmente polimerizable del ejemplo anterior, por ejemplo, incluye componentes que tienen uno o más grupos metacrilato, tal como componentes que tienen al menos tres grupos metacrilato. En otro ejemplo, la formulación de aglomerante incluye no más de aproximada-15 mente 30% en peso, tal como no más de aproximadamente 20% en peso, no más de aproximadamente 10% en peso o no más de aproximadamente 5% en peso de compuesto radicalmente polimerizable.
La formulación puede incluir adicionalmente no más 20 de aproximadamente 20% en peso de fotoiniciador catióni-co, tal como aproximadamente 0,1% en peso a aproximada-mente 20% en peso, o no más de aproximadamente 20% en peso de fotoiniciador radical, tal como aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente 20% en peso. Por ejemplo, 25 la formulación de aglomerante puede incluir no más de aproximadamente 10% en peso, tal como no más de aproxima-damente 5% en peso de fotoiniciador catiónico. En otro ejemplo, la formulación de aglomerante puede incluir no más de aproximadamente 10% en peso, tal como no más de 30 aproximadamente 5% en peso de fotoiniciador radical.
La carga particular incluye materiales particulados submicrométricos dispersados. Generalmente, la formula-ción de aglomerante 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 particulada 5 submicrométrica. Realizaciones particulares incluyen al menos aproximadamente 5% en peso de carga particulada, tal como al menos aproximadamente 10% en peso o al menos 20% en peso. En una realización particular, la carga par-ticulada está constituida por partículas de sílice de 10 sílice formadas en solución y puede estar dispersada co-loidalmente en un componente polímero. La formulación de aglomerante ilustrativa puede incluir adicionalmente no más de aproximadamente 5% en peso de dispersante, tal co-mo 0,1% en peso a 5% en peso de dispersante, seleccionado 15 de organosiloxanos, organosiloxanos funcionalizados, pi-rrolidonas alquil-sustituidas, polioxialquileno-éteres, y copolímero de bloques óxido de etileno-óxido de propile-no.
La formulación de aglomerante se puede formar por 20 mezcla de un precursor de nanocomposición epoxi o acrila-to, es decir, un precursor que incluye carga particulada submicrométrica. Por ejemplo, la formulación de aglome-rante puede incluir no más de aproximadamente 90% en peso de nanocomposición epoxi y puede incluir precursor acrí-25 lico, tal como no más de 50% en peso de precursor acríli-co. En otro ejemplo, un precursor de nanocomposición acrílico puede estar mezclado con epoxi.
La formulación de aglomerante que incluye constitu-yentes polímeros o monómeros y que incluye carga particu-30 lada dispersada puede utilizarse para formar un recubrimiento de marca, un recubrimiento de cola, un re-
cubrimiento flexible, o un recubrimiento de respaldo de un artículo abrasivo recubierto. En un proceso ilustrati-vo para formulación de un recubrimiento de marca, la for-mulación de aglomerante se aplica como recubrimiento sobre un respaldo, se aplican granos abrasivos sobre el 5 recubrimiento de marca, y el recubrimiento de marca se cura parcialmente antes del modelado. Puede aplicarse un recubrimiento de cola sobre el recubrimiento de marca y granos abrasivos. En otra realización ilustrativa, la formulación de aglomerante se mezcla con los granos abra-10 sivos para formar un lodo abrasivo que se aplica como re-cubrimiento sobre un respaldo, se cura parcialmente y se modela.
Los granos abrasivos pueden estar formados por uno cualquiera de o una combinación de granos abrasivos, que 15 incluyen sílice, alúmina (fundida o sinterizada), óxido de circonio, óxido de circonio/alúmina, carburo de sili-cio, granate, diamante, nitruro de boro cúbico, nitruro de silicio, óxido de cerio, dióxido de titanio, diboruro de titanio, carburo de boro, óxido de estaño, carburo de 20 wolframio, carburo de titanio, óxido de hierro, óxido de cromo, sílex, esmeril. Por ejemplo, los granos abrasivos pueden seleccionarse de un grupo constituido por sílice, alúmina, óxido de circonio, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, granate, diamante, alúmina 25 co-fundida con óxido de circonio, óxido de cerio, diboru-ro de titanio, carburo de boro, sílex, esmeril, nitruro de aluminio, y una mezcla de los mismos. Realizaciones particulares se han creado por el uso de granos abrasivos densos constituidos principalmente por alfa-alúmina. 30
El grano abrasivo puede tener también una forma par-ticular. Un ejemplo de una forma de este tipo incluye una
varilla, un triángulo, una pirámide, un cono, una esfera maciza, una esfera hueca o análogos. Alternativamente, el grano abrasivo puede tener forma aleatoria.
Los granos abrasivos tienen generalmente un tamaño medio de grano no mayor que 2000 micrómetros, tal como no 5 mayor que aproximadamente 1500 micrómetros. En otro ejem-plo, el tamaño de los granos abrasivos no es mayor que aproximadamente 750 micrómetros, tal como no mayor que aproximadamente 350 micrómetros. Por ejemplo, el tamaño de los granos abrasivos puede ser al menos 0,1 micróme-10 tro, tal como desde aproximadamente 0,1 micrómetro a aproximadamente 1500 micrómetros, y de modo más típico desde aproximadamente 0,1 micrómetros a aproximadamente 200 micrómetros o desde aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 100 micrómetros. El tamaño de grano de 15 los granos abrasivos se especifica típicamente como la dimensión máxima del grano abrasivo. Generalmente, existe una gama de distribuciones de tamaños de grano. En algu-nos casos, la distribución de tamaños de grano está con-trolada estrechamente. 20
En un lodo abrasivo mezclado que incluye los granos abrasivos y la formulación de aglomerante, los granos abrasivos proporcionan desde aproximadamente 10% a aproximadamente 90%, tal como desde aproximadamente 30% a aproximadamente 80%, del peso del lodo abrasivo. 25
El lodo abrasivo puede incluir adicionalmente un ad-yuvante de molienda para aumentar la eficiencia de la mo-lienda y la tasa de corte. Un adyuvante de molienda útil puede ser de base inorgánica, tal como una sal haluro, por ejemplo, criolita sódica, y tetrafluoroborato de po-30 tasio; o de base orgánica, tal como una cera clorada, por ejemplo, poli(cloruro de vinilo). Una realización parti-
cular incluye criolita y tetrafluoroborato de potasio con tamaño de partícula comprendido entre 1 micrómetro y 80 micrómetros, y muy típicamente desde 5 micrómetros a 30 micrómetros. El porcentaje en peso de adyuvante de mo-lienda no es generalmente mayor que aproximadamente 50% 5 en peso, tal como desde aproximadamente 0% en peso a 50% en peso, y muy típicamente desde aproximadamente 10% en peso a 30% en peso del lodo total (con inclusión de los granos abrasivos).
La formulación de aglomerante puede ser útil en la 10 formación de un artículo abrasivo estructurado. Por ejem-plo, la formulación de aglomerante puede aplicarse como recubrimiento sobre un respaldo, curarse parcialmente y modelarse para formar estructuras abrasivas. En una rea-lización particular, el artículo abrasivo estructurado 15 puede formarse sin el uso de polvo funcional.
La FIG. 2 incluye una ilustración de un proceso que sirve de ejemplo. Un respaldo 202 es suministrado desde un rodillo 204. El respaldo 202 se recubre con una formu-lación de aglomerante 208 dispensada por un aparato de 20 recubrimiento 206. Un aparato de recubrimiento ilustrati-vo incluye un aplicador de matriz de goteo, un aplicador de cuchilla, un aplicador de cortina, un aplicador de ma-triz de vacío o un aplicador de matriz ordinaria. Las me-todologías de aplicación del recubrimiento pueden incluir 25 métodos con contacto o sin contacto. Tales métodos inclu-yen aplicaciones de recubrimiento de dos rodillos, de tres rodillos inversos, de cuchilla sobre rodillo, de ma-triz de rendija, de grabado, de extrusión o de pulveriza-ción. 30
La formulación de aglomerante 208 puede estar pro-vista en un lodo que incluye la formulación y los granos
abrasivos. En una realización alternativa, la formulación de aglomerante 208 se dispensa por separado de los granos abrasivos. Los granos abrasivos pueden proveerse después del recubrimiento del respaldo 202 con la formulación de aglomerante 208, después de curado parcial de la formula-5 ción de aglomerante 208, después del modelado de la for-mulación de aglomerante 208, o después del curado total de la formulación de aglomerante 208. Los granos abrasi-vos pueden aplicarse, por ejemplo, por una técnica, tal como recubrimiento electrostático, recubrimiento por go-10 teo, o proyección mecánica.
La formulación de aglomerante se cura parcialmente por una fuente de energía 210. La selección de la fuente de energía 210 depende en parte de la química de la for-mulación de aglomerante. La fuente de energía 210 puede 15 ser una fuente de energía térmica o energía de radiación actínica, tal como haces electrónicos, luz ultravioleta, o luz visible. La cantidad de energía utilizada depende de la naturaleza química de los grupos reactivos en los constituyentes del polímero precursor, así como del espe-20 sor y la densidad de la formulación de aglomerante 208. En el caso de la energía térmica, una temperatura del horno de aproximadamente 75ºC a aproximadamente 150ºC y una duración de aproximadamente 5 minutos a aproximada-mente 60 minutos son generalmente suficientes. La radia-25 ción de haces electrónicos o radiación ionizante puede utilizarse a un nivel de energía de aproximadamente 0,1 MRad a aproximadamente 100 MRad, particularmente a un ni-vel de energía de aproximadamente 1 MRad a aproximadamen-te 10 MRad. La radiación ultravioleta incluye radiación 30 que tiene una longitud de onda comprendida dentro del in-tervalo de aproximadamente 200 nanómetros a aproximada-
mente 400 nanómetros, particularmente dentro de un inter-valo de aproximadamente 250 nanómetros a 400 nanómetros. La radiación visible incluye radiación que tiene una lon-gitud de onda dentro de un intervalo de aproximadamente 400 nanómetros a aproximadamente 800 nanómetros, particu-5 larmente en un intervalo de aproximadamente 400 nanóme-tros a aproximadamente 550 nanómetros. Los parámetros de curado, tales como la exposición, son generalmente depen-dientes de la formulación y pueden ajustarse por la po-tencia de la lámpara y la velocidad de la cinta. 10
En una realización ilustrativa, la fuente de energía 210 proporciona radiación actínica al respaldo recubier-to, curando parcialmente la formulación de aglomerante 208. En otra realización, la formulación de aglomerante 208 es térmicamente curable y la fuente de energía 210 15 proporciona calor para el tratamiento térmico. En una realización adicional, la formulación de aglomerante 208 puede incluir componentes curables por radiación actínica y componentes curables térmicamente. Como tal, la formu-lación de aglomerante puede curarse parcialmente por uno 20 de curado térmico y radiación actínica y curarse hasta curado completo por un segundo curado de radiación térmi-ca y radiación actínica. Por ejemplo, un constituyente epoxi de la formulación de aglomerante puede curarse par-cialmente utilizando radiación electromagnética ultravio-25 leta y un constituyente acrílico de la formulación de aglomerante puede curarse ulteriormente por curado térmi-co.
La formulación de aglomerante 208 puede tener una viscosidad no mayor que 3000 cps cuando se mide a la tem-30 peratura ambiente (21ºC o 70ºF). Por ejemplo, la formula-ción de aglomerante 208 antes del curado puede tener una
viscosidad no mayor que aproximadamente 2000 cps, tal co-mo no mayor que aproximadamente 1500 cps, no mayor que aproximadamente 1000 cps, o no mayor que aproximadamente 500 cps a la temperatura ambiente. Alternativamente, la formulación de aglomerante 208 puede tener una viscosidad 5 mayor que 3000 cps. La formulación de aglomerante sin cu-rar, por sí misma o en un lodo abrasivo, fluye general-mente a la temperatura y presión a la que se realiza el proceso de recubrimiento. Por ejemplo, la formulación de aglomerante sin curar puede fluir a temperaturas no mayo-10 res que aproximadamente 60ºC (140ºF). La formulación de aglomerante 208 puede curarse parcialmente antes de la modelación a una viscosidad, por ejemplo, de al menos aproximadamente 10.000 cps, tal como al menos aproximada-mente 20.000 cps o al menos aproximadamente 50.000 cps 15 cuando se mide a la temperatura ambiente. Por ejemplo, la formulación de aglomerante parcialmente curada puede te-ner una viscosidad de al menos aproximadamente 100.000 cps, tal como aproximadamente 500.000 cps o mayor cuando se mide a la temperatura ambiente. En una realización al-20 ternativa, la formulación de aglomerante parcialmente curada puede tener una viscosidad menor que 10.000 cps. La formulación de aglomerante parcialmente curada es típicamente un líquido viscoso que puede fluir bajo tem-peratura y presión. Por ejemplo, la formulación de aglo-25 merante parcialmente curada puede imprimirse con un modelo bajo presión. En general, la formulación de aglo-merante parcialmente curada tiene una viscosidad mayor que la formulación de aglomerante. En particular, la for-mulación de aglomerante parcialmente curada tiene un 30 Índice de Viscosidad, definido en este contexto como la relación de la viscosidad de la formulación de aglomeran-
te parcialmente curada a la temperatura ambiente a la viscosidad de la formulación de aglomerante sin curar a la temperatura ambiente, de al menos aproximadamente 1,1. Por ejemplo, la formulación de aglomerante parcialmente curada puede tener un Índice de Viscosidad de al menos 5 aproximadamente 2,0, tal como al menos aproximadamente 5,0 o al menos aproximadamente 10,0. En una realización particular, los aglomerantes de nanocomposición y parti-cularmente los aglomerantes de nanocomposición formados en fase de sol son muy adecuados para tales aplicaciones. 10
Volviendo a la FIG. 2, una vez que la formulación de aglomerante 208 se ha curado parcialmente, se imparte un modelo al aglomerante parcialmente curado, por ejemplo mediante un rotograbado 212. Alternativamente, pueden formarse modelos en el aglomerante parcialmente curado 15 por estampación o prensado. Típicamente, un rodillo de embutición produce una estructura superficial deseada con procesos de banda continuos. Un rodillo de embutición se utiliza en líneas de recubrimiento rotativas y puede des-cribirse como una disposición de rodillos de presión en 20 la cual un rodillo es un rodillo de respaldo y el otro es un rodillo "mordentado" o embutido. La compresión de la banda recubierta en este estrechamiento imparte la imagen "positiva" del rodillo embutido a la banda. Tales rodi-llos de embutición tienen a menudo rebajos que los dis-25 tinguen de los rodillos estándar de grabado o anilox utilizados en la industria de la estampación.
Las herramientas de modelado ilustrativas pueden es-tar calentadas. Típicamente, el modelado forma un modelo repetitivo de estructuras abrasivas. En una realización 30 particular, el modelado se realiza sin polvo funcional. Alternativamente, el polvo funcional puede aplicarse so-
bre la formulación de aglomerante 208 antes de o después de curado parcial de la formulación de aglomerante 208.
La formulación de aglomerante modelada se cura sub-siguientemente por completo o se cura hasta alcanzar pro-piedades mecánicas deseables. El curado puede facilitarse 5 por una fuente de energía o la formulación de aglomerante puede estar configurada para curarse a lo largo del tiem-po. Por ejemplo, la formulación de aglomerante modelada puede ser curada ulteriormente por una fuente de energía 214. La fuente de energía 214 puede suministrar radiación 10 actínica o energía térmica a la formación aglomerante de-pendiendo del mecanismo de curado de la formulación de aglomerante.
Una vez que la formulación de aglomerante se ha cu-rado, se forma un artículo abrasivo estructurado. Alter-15 nativamente, puede aplicarse un recubrimiento de cola sobre las estructuras abrasivas modeladas. En una reali-zación particular, el artículo abrasivo estructurado se lamina en el rodillo 216. En otras realizaciones, el cu-rado total puede realizarse después de enrollar el artí-20 culo abrasivo parcialmente curado.
En realizaciones alternativas, puede aplicarse un recubrimiento de cola sobre la formulación de aglomerante y los granos abrasivos. Por ejemplo, el recubrimiento de cola puede aplicarse antes del curado parcial de la for-25 mulación de aglomerante, después del curado parcial de la formulación de aglomerante, después del modelado de la formulación de aglomerante, o después del curado ulterior de la formulación de aglomerante. El recubrimiento de co-la puede aplicarse, por ejemplo, por recubrimiento a ro-30 dillo o recubrimiento por pulverización. Dependiendo de la composición del recubrimiento de cola y del momento en
que se aplique, el recubrimiento de cola puede curarse en asociación con la formulación de aglomerante o curarse por separado. Un recubrimiento de supercola que incluye adyuvantes de molienda puede aplicarse sobre el recubri-miento de cola y curarse con la formulación de aglomeran-5 te, curarse con el recubrimiento de cola o curarse por separado.
Realizaciones particulares del método anterior son ventajosas para fabricación de artículos abrasivos es-tructurados. Tales realizaciones dan como resultado artí-10 culos abrasivos que tienen aglomerantes que exhiben propiedades mecánicas mejoradas. En particular, algunas realizaciones conducen a una tensión reducida en el artí-culo abrasivo, mejorando las características de eficien-cia del artículo abrasivo, tales como la opalinidad y la 15 calidad de la superficie. Realizaciones del método ante-rior, pueden permitir también una carga incrementada de granos abrasivos, conduciendo a una vida mejorada del artículo abrasivo y tasas de eliminación de stocks mejo-radas. 20
EJEMPLOS
FORMULACIONES DE AGLOMERANTE EJEMPLARES
Los Ejemplos 1-5 ilustran formulaciones de aglome-rante ejemplares que incluyen constituyentes polímeros y carga particulada nanométrico. 25
EJEMPLO 1
Las formulaciones de aglomerante ejemplares incluyen Nanopox XP 22/0314 disponible de Hanse Chemie, una resina epoxi que incluye 3,4-epoxi-ciclohexil-metil-3,4-epoxi-ciclohexil-carboxilato y 40% en peso de carga particulada 30 de sílice coloidal. Las formulaciones de aglomerante in-cluyen también UVR 6105, que incluye carboxilato de 3,4-
epoxi-ciclohexil-metil-3,4-epoxi-ciclohexilo y no contie-ne cantidad alguna de carga particulada. Las formulacio-nes de aglomerante incluyen adicionalmente un poliol (4,8-bis(hidroximetil)triciclo(5.2.1.0)decano), un fotoi-niciador catiónico (Chivacure 1176), un fotoiniciador ra-5 dical (Irgacure 2022, disponible de Ciba®), y precursor de acrilato (SR 399, un pentaacrilato de dipentaeritritol disponible de Atofina-Sartomer, Exton, PA). La Tabla 1 ilustra la concentración de componentes en las formula-ciones aglomerantes. 10
TABLA 1
- INGREDIENTE
- 1,1 % Peso 1,2 % Peso 1,3 % Peso 1,4 % Peso 1,5 % Peso
- Nanopox XP 22/0314
- 0,00 20,00 40,00 60,00 79,92
- UVR 6105
- 79,92 59,92 39,92 19,92 0,00
- 4,8-bis(hidroximetil) triciclo(5.2.1.0)decano
- 13,50 13,50 13,50 13,50 13,50
- Irgacure 2022
- 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48
- Chivacure 1176
- 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50
- SR 399
- 4,60 4,60 4,60 4,60 4,60
- RESULTADOS
- Carga %
- 0,00 8,00 16,00 24,00 31,97
EJEMPLO 2
En otro ejemplo, las formulaciones de aglomerante incluyen un poliol seleccionado del grupo constituido por 15 Teratane 250, Teratane 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 particu-lada de sílice coloidal, disponible de Hanse Chemie, Berlín. Las concentraciones se ilustran en la TABLA 2. 5
TABLA 2
- INGREDIENTE
- 2,1 % Peso 2,2 % Peso 2,3 % Peso 2,4 % Peso 2,5 % Peso
- Nanopox XP 22/0314
- 74,46 74,46 74,46 74,46 74,46
- Irgacure 2022
- 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48
- Chivacure 1176
- 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50
- Nanocryl XP 21/0940
- 11,06 11,06 11,06 11,06 11,06
- Terathane 250
- 12,49
- Terathane 1000
- 12,49
- 4,8-bis(hidroximetil) triciclo(5.2.1.0)decano
- 12,49
- 2-etil-1,3-hexanodiol
- 12,49
- 1,5-pentanodiol
- 12,49
- RESULTADOS
- Carga %
- 35,32 35,32 35,32 35,32 35,32
- Tg (tan delta)
- 84,25 116,55 139,8 93,6 53,85
- E' a 23C (MPa)
- 2374,5 2591,5 3258 2819,5 1992
EJEMPLO 3
En este ejemplo, se testan tres resinas de acrilato (Nanocryl XP 21/0940 (tetraacrilato), Nanocryl XP 21/0930 10 (diacrilato) y Nanocryl 21/0954 (trimetilolpropano-etoxitriacrilato), cada una de las cuales incluye 50% en peso de carga particulada de sílice coloidal y disponi-
bles todas ellas de Hanse Chemie). Las formulaciones de aglomerante incluyen adicionalmente Nanopox XP 22/0314, 1,5-pentanodiol, Irgacure 2022, y Chivacure 1176. Las composiciones se ilustran en la Tabla 3.
TABLA 3 5
- INGREDIENTE
- 3,4 % Peso 3,5 % Peso 3,6 % Peso
- Nanopox XP 22/0314
- 77,28 77,28 77,28
- 1,5-pentanodiol
- 15,46 15,46 15,46
- Irgacure 2022
- 0,52 0,52 0,52
- Chivacure 1176
- 1,50 1,50 1,50
- Nanocryl XP 21/0940
- 5,15
- Nanocryl XP 21/0930
- 5,15
- Nanocryl XP 21/0954
- 5,15
- RESULTADOS
- Carga %
- 33,49 33,49 33,49
EJEMPLO 4
En un ejemplo adicional, se varían las concentracio-nes de dos componentes epoxis (Nanopox XP 22/0314 y Nano-pox 22/0516 (bisfenol A diglicidil-éter), disponibles 10 ambos de Hanse Chemie) que tienen carga particulada de sílice nanométrica. Adicionalmente, se incluye un compo-nente de oxetano, OXT-212 (3-etil-3-(2-etilhexiloximetil)oxetano). Se incluyen un poliol (Terat-hane 250) y un fotocatalizador (Chivacure 1176). Las com-15 posiciones se ilustran en la Tabla 4.
TABLA 4
- INGREDIENTE
- 4,1 % Peso 4,2 % Peso 4,3 % Peso 4,4 % Peso
- Nanopox XP 22/0314
- 67,89 58,19 48,50 38,80
- Nanopox XP 22/0516
- 9,70 19,40 29,10 38,80
- Terathane 250
- 9,70 9,70 9,70 9,70
- OXT-212
- 9,70 9,70 9,70 9,70
- Chivacure 1176
- 2,91 2,91 2,91 2,91
- RESULTADOS
- Carga %
- 31,04 31,04 31,04 31,04
EJEMPLO 5
En otro ejemplo, se prepara una muestra utilizando una capa de cola que tiene la formulación de aglomerante 5 ilustrada en la Tabla 5. La formulación de aglomerante incluye a la vez partículas de carga nanométricas sumi-nistradas por la adición de Nanopox A610 y cargas mi-crométricas (NP-30 y ATH S-3) que tienen un tamaño medio de partícula aproximado de 3 micrómetros. NP-30 incluye 10 partículas esféricas de sílice que tienen un tamaño medio de partícula de aproximadamente 3 micrómetros. ATH S-3 incluye partículas de anhídrido de alúmina no esféricas que tienen un tamaño medio de partícula de aproximadamen-te 3 micrómetros. La muestra tiene un módulo de Young de 15 8,9 GPa (1300 ksi), una resistencia a la tracción de 77,2 MPa (11,2 ksi), y una elongación a la rotura de 1%.
20
TABLA 5
- INGREDIENTE
- % Peso
- UVR-6105
- 0,71
- Heloxy 67
- 6,50
- SR-351
- 2,91
- DPHA
- 1,80
- (3-glicidoxipropil) trimetoxisilano
- 1,17
- Chivacure 184
- 0,78
- NP-3 0
- 46,71
- ATH S-3
- 7,78
- Nanopox A 610
- 27,75
- Chivacure 1176
- 3,89
- SDA 5688
- 0,00072
Claims (15)
- REIVINDICACIONES
- 1.- Un método de formación de un artículo abrasivo estructurado, comprendiendo el método:recubrir un respaldo con una formulación de aglome-rante que comprende al menos 5% en peso de carga 5 particulada formada en solución que tiene un tamaño medio de partícula inferior a 100 nm;curar parcialmente la formulación de aglomerante, en donde el curado parcial de la formulación de aglome-rante incluye exponer la formulación de aglomerante 10 a radiación actínica; y formar un modelo en la for-mulación de aglomerante parcialmente curada.
- 2.- El método de la reivindicación 1, que comprende además curar completamente la formulación de aglomerante después de formar el modelo. 15
- 3.- El método de la reivindicación 2, en el cual el curado completo de la formulación de aglomerante después de la formación del modelo incluye exponer la formación aglomerante a radiación actínica.
- 4.- El método de la reivindicación 2, en el cual el 20 curado completo de la formulación de aglomerante después de formación del modelo incluye curado térmico.
- 5.- El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente aplicar granos abrasivos sobre la formula-ción de aglomerante. 25
- 6.- El método de la reivindicación 5, en el cual la aplicación de los granos abrasivos comprende aplicar los granos abrasivos antes de curar parcialmente la formula-ción de aglomerante.
- 7.- El método de la reivindicación 5, que comprende 30 adicionalmente aplicar un recubrimiento de cola sobre los granos abrasivos.
- 8.- El método de la reivindicación 7 en el cual la aplicación del recubrimiento de cola comprende aplicar el recubrimiento de cola antes de curar parcialmente la for-mulación de aglomerante.
- 9.- El método de la reivindicación 1, en el cual el 5 curado parcial de la formulación de aglomerante incluye curar parcialmente la formulación de aglomerante hasta un Índice de Viscosidad de al menos aproximadamente 1,1.
- 10.- El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente mezclar la formulación de aglomerante con 10 granos abrasivos para formar un lodo abrasivo.
- 11.- El método de la reivindicación 1, en el cual la formación del modelo incluye formar el modelo utilizando una herramienta de modelado caliente.
- 12.- El método de la reivindicación 1, en el cual la 15 formación del modelo incluye impresión por rotograbado.
- 13.- El método de la reivindicación 1, en el cual la formación del modelo incluye estampación de un modelo.
- 14.- El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente recubrir el respaldo con un recubrimiento 20 flexible antes del recubrimiento con la formulación de aglomerante.
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