ES2398931T3

ES2398931T3 - Artículo abrasivo con capa promotora de la adhesión

Info

Publication number: ES2398931T3
Application number: ES08826979T
Authority: ES
Inventors: Anthony C. Gaeta; Paul S. Goldsmith; Kamran Khatami
Original assignee: Saint Gobain Abrasifs SA; Saint Gobain Abrasives Inc
Current assignee: Saint Gobain Abrasifs SA; Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2013-03-22
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: US20090035519A1; CA2696427C; MX2010001198A; EP2185321A1; US20150266162A1; CA2696427A1; CN101808781A; CN101808781B; BRPI0814120A2; EP2185321B1; WO2009020870A1

Abstract

Un artículo abrasivo que comprende: una película de respaldo que incluye superficies principales primera y segunda; una capa abrasiva colocada sobre la primera superficie principal, incluyendo la capa abrasiva granosabrasivos y un aglutinante; y una capa polimérica colocada sobre y que está directamente en contacto con la segunda superficie principalsin capas que intervengan, incluyendo la capa polimérica un material polimérico termoplástico elastoméricoque tiene una dureza Shore A de 75 a 95 y un módulo de elasticidad de 0,005 GPA a 0,5 GPa, en el que lacapa polimérica tiene un coeficiente de fricción dinámico de al menos 0,30, está libre de estructurassuperficiales, y está libre de materia en partículas abrasiva

Description

Artículo abrasivo con capa promotora de la adhesión

CAMPO DE LA DESCRIPCIÓN

Esta descripción se refiere, en general, a artículos abrasivos que tienen una capa polimérica antideslizante.

ANTECEDENTES

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

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

Mientras que las superficies abrasivas del artículo abrasivo influyen generalmente sobre la velocidad de eliminación del material y sobre la calidad de la superficie, un mal material de respaldo puede conducir a la degradación en otros factores de comportamiento, tales como el desgaste y el comportamiento de la máquina. Por ejemplo, los materiales de respaldo típicos provocan desgaste de los componentes mecánicos que sujetan el artículo abrasivo. En particular, las cintas y correas abrasivas revestidas que avanzan a través de sistemas mecánicos pueden desgastar zapatas, soportes traseros, y tambores. Además, los materiales de respaldo tradicionales pueden permitir que las limaduras y los granos abrasivos desprendidos sean arrastrados entre los componentes del respaldo y del soporte, provocando desgaste.

Para compensar el arrastre de limaduras y granos, algunos fabricantes han vuelto a revestimientos antiestáticos y de superficie dura. Sin embargo, tales revestimientos a menudo son difíciles de sujetar por una máquina, reduciendo el comportamiento de la máquina. Por ejemplo, tales respaldos revestidos conducen a menudo a un avance pobre de los productos de cintas abrasivas a través de una máquina, o conducen a la acumulación de cinta en áreas de desbaste de la máquina, cada uno de los cuales conduce a un tiempo de parada para reparaciones.

A fin de sujetar el artículo abrasivo a la máquina de mecanización, los respaldos se revisten típicamente con capas antideslizantes que contienen cargas minerales abrasivas. Aunque la capa antideslizante aumenta la adhesión de la cinta abrasiva a la máquina de mecanización, las capas antideslizantes tradicionales y las cargas minerales abrasivas dan como resultado un desgaste de la herramienta. En particular, las cargas minerales abrasivas pueden afectar en último lugar a la vida de la máquina.

El documento WO 2008/079932 A2 (estado de la técnica según el Artículo 54(3) EPC) describe un artículo abrasivo que tiene una película de respaldo que incluye superficies principales primera y segunda, una capa abrasiva colocada sobre la primera superficie principal, incluyendo la capa abrasiva granos abrasivos y un aglutinante, y una capa polimérica colocada sobre y que está en contacto directamente con la segunda superficie principal sin capas que intervengan, incluyendo la capa polimérica un material polimérico termoplástico elastomérico, así como un método para formar un artículo abrasivo, comprendiendo el método proporcionar una película de respaldo que tiene superficies principales primera y segunda, incluyendo la película de respaldo una película de poliéster que forma la primera superficie principal y una película de polímero termoplástico elastomérico colocada sobre y que está en contacto directamente con la película de poliéster sin capas que intervengan, formando la película de polímero elastomérico termoplástico la segunda superficie principal, y revestir un artículo abrasivo para cubrir la primera superficie principal de la película de respaldo.

Como tal, sería deseable un producto abrasivo mejorado que incluya un material de respaldo mejorado.

SUMARIO

La materia objeto de la presente invención es un artículo abrasivo según la reivindicación 1.

Adicionalmente, la materia objeto de la presente invención es un método para formar un artículo abrasivo según la reivindicación 11. Las reivindicaciones 2 a 10 y 12 dependientes se refieren a sus realizaciones preferidas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

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

La FIG. 1 incluye una ilustración de un artículo abrasivo ejemplar. Sin embargo, la presencia de una capa 116 que mejora la adhesión no está de acuerdo con la invención.

La FIG. 2 es un diagrama de flujo que ilustra un método para formar un artículo abrasivo.

La FIG. 3 es una ilustración de un equipo de desbastado de cigüeñal ejemplar.

La FIG. 4 es una ilustración en diagrama de flujo de un método para la abrasión de componentes mecánicos.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Una realización ejemplar de un artículo abrasivo revestido 100 se ilustra en la FIG. 1. El abrasivo revestido incluye un respaldo 102 y una capa polimérica 104 colocada sobre la segunda superficie principal 106 del respaldo 102. Colocada sobre la primera superficie principal 108 del respaldo 102 se encuentra una capa abrasiva 110 en contacto con granos abrasivos 112. La capa abrasiva 110, tal como una primera capa aglutinante 118, está colocada sobre la primera superficie principal 108 del respaldo 102. Además, el abrasivo revestido 100 puede incluir una capa de apresto 114, una capa última de apresto (no ilustrada) que cubre la capa de apresto 114, o una capa promotora de la adhesión (no ilustrada) entre el respaldo 102 y la primera capa aglutinante 110.

El respaldo 102 del artículo abrasivo puede ser flexible o rígido, y puede estar hecho de diversos materiales. Un respaldo flexible ejemplar incluye una película polimérica (por ejemplo, una película imprimada), tal como película polilefínica (por ejemplo, polipropileno, que incluye polipropileno orientado biaxialmente), película de poliéster (por ejemplo, politereftalato de etileno), película de poliamida, o película de éster de celulosa; hoja de papel metálico; malla; espuma (por ejemplo, material de espuma natural o espuma de poliuretano); tela (por ejemplo, tela hecha de fibras o hilos que comprenden poliéster, nailon, seda, algodón, polialgodón, o rayón); papel; papel vulcanizado; caucho vulcanizado; fibra vulcanizada; materiales no tejidos; cualquier combinación de los mismos; o cualquier versión tratada de los mismos. Los respaldos de tela pueden estar tejidos o unidos por punto de sutura. En ejemplos particulares, el respaldo se selecciona del grupo que consiste en papel, película polimérica, tela, algodón, polialgodón, rayón, poliéster, polinailon, caucho vulcanizado, fibra vulcanizada, hoja de papel metálico, o cualquier combinación de los mismos. En una realización ejemplar, el respaldo incluye una película termoplástica, tal como una película de politereftalato de etileno (PET). En particular, el respaldo puede ser una película polimérica de una sola capa, tal como una película de PET de una sola capa. Un respaldo rígido ejemplar incluye una placa metálica, una placa cerámica, o similar.

Típicamente, el respaldo 102 tiene un grosor de al menos alrededor de 50 micrómetros, tal como mayor que alrededor de 75 micrómetros. Por ejemplo, el respaldo 102 puede tener un grosor mayor que alrededor de 75 micrómetros y no mayor que alrededor de 200 micrómetros, o mayor que alrededor de 75 micrómetros y no mayor que alrededor de 150 micrómetros.

Según la invención, la capa polimérica 104 es un material polimérico termoplástico elastomérico. Por ejemplo, el material termoplástico puede incluir un vulcanato termoplástico, una olefina termoplástica, o un poliuretano termoplástico. En un ejemplo particular, el material elastomérico no está funcionalizado. Por ejemplo, el material elastomérico puede no incluir grupos funcionales que se extienden desde la cadena principal o extremos terminales de las moléculas que forman el material elastomérico. En particular, el material elastomérico no funcionalizado como se usa aquí incluye un polímero que está libre de grupos funcionales que incluyen elementos tales como halógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, o fósforo, mientras que el propio polímero puede incluir tales elementos con la cadena principal.

En una realización particular, el material elastomérico incluye un polímero elastomérico reticulable. Por ejemplo, la capa polimérica 104 puede incluir un elastómero diénico. En una realización ejemplar, el elastómero diénico es un copolímero formado de al menos un monómero diénico. Por ejemplo, el elastómero diénico puede ser un copolímero de etileno, propileno y monómero de dieno (EPDM). Un monómero diénico ejemplar incluye un dieno conjugado, tal como butadieno, isopreno, cloropreno, o similar; un dieno no conjugado que incluye de 5 a alrededor de 25 átomos de carbono, tal como 1,4-pentadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno, 2,5-dimetil-1,5-hexadieno, 1,4-octadieno, o similar; un dieno cíclico, tal como ciclopentadieno, ciclohexadieno, ciclooctadieno, diciclopentadieno, o similar; un eno cíclico vinílico, tal como 1-vinil-1-ciclopenteno, 1-vinil-1-ciclohexeno, o similar, un alquilbiciclononadieno, tal como 3-metilbiciclo-(4,2,1)-nona-3,7-dieno, o similar; un indeno, tal como metil tetrahidroindeno, o similar; un alquenil norborneno, tal como 5-etiliden-2-norborneno, 5-butiliden-2-norborneno, 2-metalil-5-norborneno, 2-isopropenil-5norborneno, 5-(1,5-hexadienil)-2-norborneno, 5-(3,7-octadienil)-2-norborneno, o similar; un triciclodieno, tal como 3metiltriciclo-(5,2,1,02,6)-deca-3,8-dieno o similar; o una combinación de los mismos. En una realización particular, el dieno incluye un dieno no conjugado. En otra realización, el elastómero diénico incluye alquenilnorborneno. El elastómero diénico puede incluir, por ejemplo, etileno de alrededor de 63% en peso a alrededor de 95% en peso del polímero, propileno de alrededor de 5% en peso a alrededor de 37% en peso, y el monómero de dieno de alrededor de 0,2% en peso a alrededor de 15% en peso, basado en el peso total del elastómero diénico. En un ejemplo particular, el contenido de etileno es de alrededor de 70% en peso a alrededor de 90% en peso, propileno de alrededor de 17% en peso a alrededor de 31% en peso, y el monómero diénico de alrededor de 2% en peso a alrededor de 10% en peso del elastómero diénico. El elastómero diénico no reticulado puede tener un alargamiento

en la ruptura de al menos alrededor de 600 por ciento. En general, el elastómero diénico incluye una pequeña cantidad de un monómero diénico, tal como un diciclopentadieno, un etilnorborneno, un metilnorborneno, un hexadieno no conjugado, o similar, y tiene típicamente un peso molecular medio numérico de alrededor de 50.000 a alrededor de 100.000. Los elastómeros diénicos ejemplares están comercialmente disponibles con el nombre comercial Nordel de Dow, tal como Nordel IP 4725P.

En una realización particular, el material de la capa polimérica 104 incluye más de alrededor de 40% en peso del elastómero diénico. Por ejemplo, la capa polimérica 104 puede incluir más de alrededor de 50% en peso de elastómero diénico, tal como más de alrededor de 65% en peso, más de alrededor de 80% en peso, o incluso más de alrededor de 90% en peso del elastómero diénico. En un ejemplo particular, el material de la capa 104 consiste esencialmente en un elastómero diénico, tal como EPDM.

En una realización ejemplar, la capa polimérica 104 puede incluir un polímero olefínico. Aquí, polímero olefínico incluye un homopolímero o un copolímero formado a partir de al menos un monómero alquilénico. Por ejemplo, un polímero olefínico puede incluir una poliolefina o un elastómero diénico. Un ejemplo del polímero olefínico incluye un homopolímero poliolefínico, tal como polietileno, polipropileno, polibuteno, polipenteno, poliestireno, o polimetilpenteno; un copolímero poliolefínico, tal como un copolímero de estireno modificado, un copolímero de etileno-propileno, un copolímero de etileno-buteno, o un copolímero de etileno-octeno; una olefina termoplástica (TPO); o cualquier mezcla o combinación de los mismos. En un ejemplo particular, el polímero olefínico incluye una olefina termoplástica (TPO). Un polietileno ejemplar incluye polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de densidad ultra baja, o cualquier combinación de los mismos.

En un ejemplo particular, el material elastomérico incluye un vulcanato termoplástico, tal como una mezcla de un elastómero diénico y una poliolefina. La poliolefina de la mezcla puede incluir un homopolímero, un copolímero, un terpolímero, una aleación, o cualquier combinación de los mismos formada a partir de un monómero, tal como etileno, propileno, buteno, penteno, metilpenteno, octeno, o cualquier combinación de los mismos. Una poliolefina ejemplar incluye polietileno de alta densidad (HDPE), poletileno de densidad media (MDPE), polietileno de densidad baja (LDPE), polietileno de densidad ultra baja, copolímero de etileno-propileno, copolímero de etileno-buteno, polipropileno (PP), polibuteno, polipenteno, polimetilpenteno, poliestireno, caucho de etileno-propileno (EPR), copolímero de etileno-octeno, o cualquier combinación de los mismos. En un ejemplo particular, la poliolefina incluye polietileno de alta densidad. En otro ejemplo, la poliolefina incluye polipropileno. En un ejemplo adicional, la poliolefina incluye copolímero de etileno-octeno. En una realización particular, la poliolefina no es una poliolefina modificada, tal como poliolefina modificada con un grupo funcional carboxílico, y en particular no es etileno-acetato de vinilo. Además, la poliolefina no está formada de un monómero diénico. Una poliolefina ejemplar comercialmente disponible incluye Equistar 8540, un copolímero de etileno-octeno; Equistar GA-502-024, un LLDPE; Dow DMDA8904NT 7, un HDPE; Basell Pro-Fax SR275M, un copolímero de polipropileno al azar; Dow 7C50, un copolímero de PP de bloques; o productos vendidos primitivamente con el nombre comercial Engage por Dupont Dow. Otra resina ejemplar incluye Exxon Mobil Exact 0201 o Dow Versify 2300.

En un ejemplo, la mezcla de EPDM y poliolefina puede incluir no más de alrededor de 40% en peso de poliolefina, tal como no más de alrededor de 30% en peso de poliolefina. Por ejemplo, la mezcla puede incluir no más de alrededor de 20% en peso de la poliolefina, tal como no más de 10% en peso de poliolefina. En un ejemplo particular, la mezcla incluye alrededor de 5% en peso a alrededor de 30% en peso, tal como alrededor de 10% en peso a alrededor de 30% en peso, alrededor de 10% en peso a alrededor de 25% en peso, o alrededor de 10% en peso a alrededor de 20% en peso de la poliolefina.

En general, la mezcla de EPDM y poliolefina muestra compatibilidad entre los componentes poliméricos. El análisis de DMA puede proporcionar pruebas de compatibilidad. El análisis de DMA puede mostrar un único pico tan delta entre temperaturas de transición vítrea de los componentes principales de una mezcla, indicando compatibilidad. Como alternativa, una mezcla incompatible puede mostrar más de un pico tan delta. En un ejemplo, la mezcla puede mostrar un único pico tan delta. En particular, el único pico tan delta puede estar entre la temperatura de transición vítrea de la poliolefina y la temperatura de transición vítrea del elastómero de dieno.

En un ejemplo, la capa polimérica 104 incluye poliuretanos termoplásticos. Los poliuretanos termoplásticos se forman a partir de al menos un poliol y al menos poliisocioanato. Los polioles incluyen, por ejemplo, poliéteres y poliésteres. Los poliisocianatos pueden ser alifáticos o aromáticos. Los poliuretanos termoplásticos incluyen, por ejemplo, poliuretanos a base de poliéter, poliuretanos a base de poliéster, poliuretanos híbridos a base de poliéter/poliéster, o cualquier combinación de los mismos. Los poliuretanos termoplásticos ejemplares comercialmente disponibles incluyen Bayer Desmopan and GLS Versollan.

El material elastomérico de la capa polimérica 104 tiene una dureza Shore A de 75 a 95, o incluso 85 a 95. En una realización, el material termoplástico de la capa polimérica 104 tiene una dureza Shore D no mayor que 65, tal como no mayor que 55, tal como no mayor que 50. El módulo de elasticidad para el material termoplástico es 0,005 GPa a 0,5 GPa.

La capa polimérica 104 también puede incluir componentes opcionales, tales como cargas blandas. Las cargas blandas incluyen materiales tales como talco, grafito, y cualquier combinación de los mismos. En una realización ejemplar, el material de la capa polimérica 104 puede incluir un agente de reticulación, un fotoiniciador, un iniciador térmico, una carga, un pigmento, un antioxidante, un retardante de la llama, un plastificante, o cualquier combinación de los mismos. Como alternativa, las capas 104 pueden estar libres de agentes de reticulación, fotoiniciadores, iniciadores térmicos, cargas, pigmentos, antioxidantes, retardantes de la llama, o plastificantes. En particular, la capa 104 puede estar libre de fotoiniciadores o de agentes de reticulación. Según la invención, la capa polimérica 104 está libre de cualesquiera estructuras de superficie. Además, la capa polimérica 104 está libre de un particulado abrasivo.

En una realización ejemplar, el material de la capa polimérica 104 se polimeriza antes de la aplicación sobre el respaldo 102. En una realización ejemplar, el material termoplástico de la capa polimérica 104 está completamente polimerizado y no se cura posteriormente tras el revestimiento. Como alternativa, el material de la capa polimérica 104 se puede curar mediante reticulación. En un ejemplo particular, la capa polimérica 104 es reticulable mediante radiación, tal como usando radiación de rayos X, radiación gamma, radiación electromagnética ultravioleta, radiación de luz visible, radiación de haz electrónico (haz e), o cualquier combinación de los mismos. La radiación ultravioleta (UV) puede incluir radiación a una longitud de onda o una pluralidad de longitudes de onda en el intervalo de 170 nm a 400 nm, tal como en el intervalo de 170 nm a 220 nm. La radiación ionizante incluye radiación de alta energía capaz de generar iones, e incluye radiación de haz de electrones (haz e), radiación gamma, y radiación de rayos X. En un ejemplo particular, la radiación ionizante de haz e incluye un haz de electrones generado mediante un generador de Van der Graaff, o un acelerador de electrones. En una realización alternativa, la capa polimérica 104 se puede curar mediante métodos térmicos.

Típicamente, la capa polimérica 104 tiene un grosor de alrededor de 25 micrómetros a alrededor de 75 micrómetros. En una realización particular, la capa polimérica 104 está unida directamente a o está en contacto directamente con el respaldo 102. Por ejemplo, la capa polimérica 104 puede estar unida directamente a o estar en contacto directamente con el respaldo 102 sin que intervenga una capa mejoradora de la adhesión. En una realización, el respaldo se puede tratar para incrementar la adhesión entre el respaldo 102 y la capa polimérica 104. El tratamiento puede incluir un tratamiento de superficie, tratamiento químico, uso de un imprimador, o cualquier combinación de los mismos. En una realización ejemplar, el tratamiento puede incluir tratamiento en corona, tratamiento de UV, tratamiento con haz de electrones, tratamiento con llama, desgaste por fricción, o cualquier combinación de los mismos. Como alternativa, se puede usar una capa mejoradora de la adhesión para potenciar la adhesión al respaldo 102 y la capa polimérica 104. Como se ilustra, sin embargo no según la invención, se puede formar una capa mejoradora de la adhesión 116 para colocarla debajo de la capa polimérica 104 para mejorar la adhesión entre la capa polimérica 104 y el respaldo 102. En particular, la capa 116 mejoradora de la adhesión se coloca entre el respaldo 102 y la capa polimérica 104. Un imprimador ejemplar usado como la capa 116 opcional mejoradora de la adhesión puede incluir un imprimador químico que incrementa la adhesión entre el respaldo 102 y la capa polimérica

104. Un imprimador químico ejemplar es un imprimador de polietilenimina. En una realización, la capa 116 opcional mejoradora de la adhesión es un copolímero que incluye al menos un monómero etilénico y al menos un monómero de ácido acrílico, ácido etilacrílico o ácido metilacrílico. Típicamente, la capa 116 opcional mejoradora de la adhesión tiene un grosor no mayor que alrededor de 5 micrómetros, tal como no mayor que alrededor de 3 micrómetros, tal como no mayor que alrededor de 2,5 micrómetros.

En particular, la capa polimérica 104 es compatible con fluidos refrigerantes. Por ejemplo, la capa polimérica 104 puede no desintegrarse, disolverse, o deslaminarse en presencia del fluido refrigerante. En un ejemplo, la capa polimérica 104 puede ser compatible con fluidos refrigerantes, tal como agua desionizada, fluidos refrigerantes a base de aceite mineral, o productos Syntilo u Honilo de Castrol.

El artículo abrasivo 100 incluye además una capa abrasiva 110 que recubre la primera superficie principal 108 del respaldo 102. En una realización ejemplar, la capa abrasiva 110 puede estar directamente en contacto con la primera superficie principal 108 del respaldo 102 sin capas que intervengan o capas de ligadura entre la primera superficie principal del respaldo y la capa abrasiva. En otra realización, el respaldo 102 en la primera superficie principal 108 se puede tratar superficialmente, se puede tratar químicamente, se puede imprimar, o cualquier combinación de los mismos, para incrementar la adhesión entre el respaldo 102 y la capa abrasiva 110. En particular, la capa abrasiva 110 puede incluir una capa promotora de la adhesión (no ilustrada) entre el respaldo 102 y la primera capa aglutinante 118. La capa abrasiva 110 se puede formar como uno o más revestimientos. Generalmente, la capa abrasiva 110 está formada de una primera capa aglutinante 118 o aglutinante, y granos abrasivos 112 que recubren la primera superficie principal 108 del respaldo 102. En una realización ejemplar, los granos abrasivos 112 se mezclan con una formulación aglutinante para formar una suspensión abrasiva que se usa para formar la capa abrasiva 110. Como alternativa, los granos abrasivos 112 se aplican sobre la formulación aglutinante después de que la formulación aglutinante se reviste sobre la primera superficie principal 108 del respaldo 102 para formar la primera capa aglutinante 118. Además, se puede aplicar una capa de apresto 114 sobre la primera capa aglutinante 118 y los granos abrasivos 112.

Los abrasivos revestidos particulares incluyen abrasivos manipulados mediante ingeniería o estructurados que generalmente incluyen patrones de estructuras abrasivas. Opcionalmente, se puede aplicar un polvo funcional sobre

la capa abrasiva 110 para evitar que la capa abrasiva 110 se pegue a una herramienta formadora de patrón. Como alternativa, se pueden formar patrones en la capa abrasiva 108 sin un polvo funcional.

En un ejemplo, un aglutinante se puede formar de un solo polímero o una mezcla de polímeros. El aglutinante se puede usar para formar una primera capa aglutinante 118, una capa de apresto 114, una capa de revestimiento última, o cualquier combinación de las mismas. Por ejemplo, el aglutinante se puede formar a partir de epoxi, polímero acrílico, o una combinación de los mismos. Además, el aglutinante puede incluir carga, tal como carga de tamaño nanométrico, o una combinación de carga de tamaño nanométrico y carga de tamaño micrométrico. En una realización particular, el aglutinante incluye un aglutinante coloidal, en el que la formulación que se cura para formar el aglutinante es una suspensión coloidal que incluye carga en partículas. Como alternativa, o además, el aglutinante puede ser un aglutinante nanocompuesto o un material de revestimiento que incluye carga en partículas submicrométricas.

El aglutinante incluye generalmente una matriz polimérica, que une los granos abrasivos 112 a la capa abrasiva 110. Típicamente, el aglutinante está formado de una formulación de aglutinante curada. Para la preparación del componente polimérico, la formulación de aglutinante puede incluir uno o más constituyentes de reacción o constituyentes poliméricos. Un constituyente polimérico puede incluir una molécula monomérica, una molécula oligomérica, una molécula polimérica, o una combinación de las mismas. Los constituyentes poliméricos pueden formar termoplásticos o termoendurecidos. La formulación de aglutinante puede incluir además componentes tales como carga dispersa, disolventes, plastificantes, agentes de transferencia de cadena, catalizadores, estabilizantes, dispersantes, agentes de curado, mediadores de la reacción, o agentes para influir en la fluidez de la dispersión. Además de los constituyentes anteriores, también se pueden añadir otros componentes a la formulación de aglutinante, incluyendo, por ejemplo, agentes antiestáticos, tales como grafito, negro de humo, y similares; agentes de suspensión, tales como sílice pirolizada; agentes anticarga, tales como estearato de cinc; lubricantes, tales como cera; agentes humectantes; colorantes; cargas; modificadores de la viscosidad; dispersantes; desespumantes; o cualquier combinación de los mismos.

Para formar una capa abrasiva, se incluyen granos abrasivos en el aglutinante, o se pueden depositar sobre el aglutinante. Los granos abrasivos se pueden formar de uno cualquiera o una combinación de granos abrasivos, incluyendo sílice, alúmina (fundida o sinterizada), zirconia, óxidos de zirconia/alúmina, carburo de silicio, granate, diamante, nitruro de boro cúbico, nitruro de silicio, ceria, dióxido de titanio, diboruro de titanio, carburo de boro, oxígeno de estaño, carburo de volframio, carburo de titanio, óxido de hierro, cromia, sílex, esmeril, o cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, los granos abrasivos se pueden seleccionar de un grupo que consiste en sílice, alúmina, zirconia, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, granate, diamante, alúmina-zirconia cofundidas, ceria, diboruro de titanio, carburo de boro, sílex, esmeril, nitruro de alúmina, o una mezcla de los mismos. En un ejemplo adicional, el grano abrasivo se puede formar de un grano aglomerado. Se han creado realizaciones particulares mediante uso de granos abrasivos densos compuestos principalmente de alfa-alúmina.

Los granos abrasivos también pueden tener una forma particular. Un ejemplo de tal forma incluye una varilla, un triángulo, una pirámide, un cono, una esfera sólida, una esfera hueca, o cualquier combinación de los mismos. Como alternativa, los granos abrasivos se pueden conformar al azar.

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

En una suspensión abrasiva mezclada que incluye los granos abrasivos y la formulación aglutinante, los granos abrasivos proporcionan de alrededor de 10,0% a alrededor de 90,0%, tal como de alrededor de 30,0% a alrededor de 80,0%, del peso de la suspensión abrasiva.

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

Haciendo referencia a la FIG. 2, se muestra una realización no limitante ejemplar de un método para formar un artículo abrasivo, y comienza en el bloque 200. En el bloque 200, se proporciona un respaldo que tiene una primera y una segunda superficie principal. Como se ve en el bloque 202, la segunda superficie principal 106 del respaldo 102 se puede tratar para incrementar la adhesión entre la capa polimérica 104 y el respaldo 102. En una realización, el tratamiento incluye formar una capa 116 opcional mejoradora de la adhesión. Como se ve en el bloque 204, la capa polimérica 104 se reviste entonces sobre el respaldo 102. El revestimiento puede incluir revestimiento por extrusión, revestimiento en emulsión, o revestimiento en disolución. En un procedimiento ejemplar, el material polimérico 104 es un material elastomérico que se reviste por extrusión sobre el respaldo 102. Una vez revestida sobre el respaldo, la capa polimérica 104 se puede curar completamente, o se puede curar al menos parcialmente y en otro momento se puede curar hasta la terminación. En una realización, la capa polimérica 104 se polimeriza completamente antes del revestimiento y no necesita ningún curado adicional después del revestimiento.

El método para formar un artículo abrasivo incluye además aplicar una capa abrasiva 110 al respaldo 102. Como se ve en el bloque 206, el respaldo 102 en la primera superficie principal 108 se puede tratar para incrementar la adhesión entre el respaldo 102 y la capa abrasiva 110. En particular, la capa abrasiva 110 puede incluir una capa promotora de la adhesión (no ilustrada) entre el respaldo 102 y la capa abrasiva 110. Como se ve en el bloque 208, la capa abrasiva 110 se puede aplicar sobre la primera superficie principal 108 del respaldo 102. En una realización ejemplar, la formulación de aglutinante se puede colocar sobre la primera superficie principal 108 del respaldo 102 como una primera capa aglutinante 118. En un procedimiento ejemplar para formar la capa abrasiva 110, la formulación de aglutinante se reviste sobre el respaldo 102, los granos abrasivos 112 se aplican sobre la primera capa aglutinante 118, y la primera capa aglutinante 118 se cura al menos parcialmente, como se ve en el bloque

210. Los granos abrasivos 112 se pueden proporcionar tras revestir el respaldo 102 con la formulación de aglutinante, después del curado parcial de la formulación de aglutinante, después de dar un patrón a la formulación de aglutinante, o después de curar completamente la formulación de aglutinante. Por ejemplo, los granos abrasivos 112 se pueden aplicar mediante una técnica, tal como revestimiento electrostático, revestimiento por gota o proyección mecánica. En otra realización ejemplar, la formulación de aglutinante se mezcla con los granos abrasivos 112 para formar una suspensión abrasiva que se reviste sobre el respaldo 102, se cura al menos parcialmente y se le da opcionalmente un patrón.

Una vez que se cura la capa abrasiva, se forma un artículo abrasivo. Como alternativa, se puede aplicar una capa de apresto 114 sobre la capa abrasiva 110. En una realización, se puede aplicar una capa de apresto 114 sobre la formulación de aglutinante y los granos abrasivos. Por ejemplo, la capa de apresto 114 se puede aplicar antes de curar parcialmente la formulación de aglutinante, después de curar parcialmente la formulación de aglutinante, después de dar un patrón a la formulación de aglutinante, o después de curar posteriormente la formulación de aglutinante. La capa de apresto 114 se puede aplicar, por ejemplo, mediante revestimiento con rodillo o revestimiento por pulverización. Dependiendo de la composición de la capa de apresto 114 y de cuándo se aplica, la capa de apresto 114 se puede curar conjuntamente con la formulación de aglutinante, o se puede curar separadamente. Sobre la capa de apresto se puede aplicar una capa de apresto final, y se puede curar con la formulación de aglutinante, se puede curar con la capa de apresto, o se puede curar separadamente. El método puede terminar en el estado 212.

Los artículos abrasivos se pueden formar en una tira, banda o cinta adhesiva. En una realización particular, la cinta abrasiva se usa para desgastar por abrasión componentes mecánicos. Haciendo referencia a la FIG. 3, se muestra una realización no limitante ejemplar de un equipo de desbastado de cigüeñal, y se designa generalmente 300. Típicamente, la cinta abrasiva 302 se coloca en la máquina 304 de mecanizado. La cinta abrasiva 302 se coloca en contacto con el componente mecánico, tal como un árbol de levas 306, y el componente se hace girar. A medida que la cinta abrasiva se desgasta y se desbasta en los componentes mecánicos, se puede hacer avanzar más cinta abrasiva para proporcionar una abrasión adicional.

Un método ejemplar para desgastar por abrasión componentes metálicos se puede observar en la FIG. 4, y comienza en el bloque 400. En el bloque 400, el método para desgastar por abrasión componentes mecánicos incluye colocar una primera porción de la cinta abrasiva en la máquina de abrasión. Típicamente, en el bloque 402, la cinta abrasiva se coloca en contacto con un primer componente mecánico. En el bloque 404, el primer componente mecánico se hace girar entonces para desgastar por abrasión el primer componente mecánico. En el bloque 406, una segunda porción de la cinta abrasiva se puede hacer avanzar entonces a través de la máquina de abrasión. En el bloque 408, la segunda porción de la cinta abrasiva se coloca en contacto con un segundo componente mecánico. En el bloque 410, el segundo componente mecánico se puede hacer girar entonces mientras está en contacto con la segunda porción de la cinta abrasiva. El método puede terminar en el estado 412.

En un ejemplo particular, el artículo abrasivo está en forma de una cinta o banda que tiene dimensiones de longitud, anchura y grosor. La relación de las dimensiones de longitud a anchura es al menos alrededor de 10:1, tal como al menos alrededor de 20:1, o incluso alrededor de 100:1.

Realizaciones particulares de los artículos abrasivos y método anteriores proporcionan ventajosamente un comportamiento mejorado. Tales realizaciones reducen ventajosamente el desgaste del equipo de abrasión. Por ejemplo, cuando se usan en forma de una banda, tira o cinta abrasiva, tales realizaciones reducen el desgaste en tambores, zapatas, y soportes traseros. Además, realizaciones de tales cintas avanzan más fácilmente a través de

las máquinas de abrasión sin acumulación y con desgaste reducido. En particular, la combinación de capas que tiene la capa polimérica descrita puede producir ventajosamente artículos abrasivos que tienen propiedades mecánicas deseables y propiedades de comportamiento deseables.

En una realización ejemplar, el artículo abrasivo proporciona ventajosamente un Parámetro de Corte Total mejorado, que es indicativo de la naturaleza abrasiva del respaldo frente al mecanizado. En contraste con una velocidad de eliminación de material deseablemente mayor del abrasivo en un producto desgastado por abrasión, se desea una velocidad de eliminación de material relativamente menor en la herramienta que soporta el abrasivo. El Parámetro de Corte Total se define como el corte total (en gramos) del lado trasero del artículo abrasivo sobre una lámina acrílica, según se determina de acuerdo con el método del Ejemplo 4 más abajo. Por ejemplo, el Parámetro de Corte Total del artículo abrasivo contra un panel acrílico puede ser no mayor que alrededor de 0,020 gramos, tal como no mayor que alrededor de 0,010 gramos.

El artículo abrasivo también proporciona un coeficiente de fricción ventajoso. El coeficiente de fricción dinámico es al menos alrededor de 0,30, tal como al menos alrededor de 0,50, o al menos alrededor de 0,90, cuando se ensaya de forma seca bajo una fuerza normal total de 400 gramos. En una realización, el coeficiente de fricción dinámico no es mayor que alrededor de 3,30, tal como no mayor que alrededor de 2,00, o no mayor que alrededor de 1,00, cuando se ensaya en seco bajo una fuerza normal total de 400 gramos. El coeficiente de fricción estático es al menos alrededor de 0,30, tal como al menos alrededor de 0,50, o al menos alrededor de 0,75, cuando se ensaya en seco bajo una fuerza normal total de 400 gramos. En una realización, el coeficiente de fricción estático no es mayor que alrededor de 6,10, tal como no mayor que 5,00, o no mayor que alrededor de 1,00, cuando se ensaya en seco bajo una fuerza normal total de 400 gramos.

El artículo abrasivo también proporciona un coeficiente de fricción ventajoso cuando se ensaya en condiciones húmedas. Cuando se ensaya en húmedo en aceite de semilla mineral bajo una fuerza normal total de 400 gramos, el coeficiente de fricción dinámico es al menos alrededor de 0,30, tal como al menos alrededor de 0,50, y el coeficiente de fricción estático es al menos alrededor de 0,30, tal como al menos alrededor de 0,50. En una realización, cuando se ensaya en húmedo en Syntilo 9930 (disponible de Castrol) bajo una fuerza normal total de 400 gramos, el coeficiente de fricción dinámico es al menos alrededor de 0,35, tal como al menos alrededor de 0,40, y el coeficiente de fricción estático es al menos alrededor de 0,25, tal como al menos alrededor de 0,30. Cuando se ensaya en una mezcla de Syntilo 9930 y agua desionizada (relación 80/20) bajo una fuerza normal total de 400 gramos, el coeficiente de fricción dinámico es al menos alrededor de 0,15, tal como al menos alrededor de 0,25, y el coeficiente de fricción estático es al menos alrededor de 0,15, tal como al menos alrededor de 0,20.

EJEMPLO 1

Se prepararon dos capas poliméricas para el estudio de comportamiento. Específicamente, se extrusaron dos materiales termoplásticos, polietileno de baja densidad DOW 722 (10:1 LDPE DOW 722:162895 Light Blue Concentrate) y Bayer Desmopan 385E TPU (85 Shore A) con 2,5% de concentrado blanco de Clariant, a un grosor de 50 micrómetros y 100 micrómetros, respectivamente, sobre un respaldo de politereftalato de etileno (PET) de 125 micrómetros (DuPont Mylar A).

Se evaluó la resistencia de las capas poliméricas a fluido refrigerante. Las muestras se ensayan a temperatura ambiente con alrededor de 20 minutos de exposición directa a tres fluidos refrigerantes: aceite mineral sellante, mezcla de Syntilo 9930/agua desionizada (relación 80/20), y Syntilo 9930. El fluido Syntilo es un refrigerante disponible de Castrol. La cantidad de fluido refrigerante es alrededor de 5 ml a alrededor de 10 ml, y la superficie de la capa polimérica se frota con un abridor de cartas en un intento para deslaminar el revestimiento. Los fluidos refrigerantes no afectan a las capas poliméricas. Las dos muestras están bien humedecidas por el fluido pero no se hinchan, distorsionan o se separan de la película de PET.

EJEMPLO 2

Se prepararon tres artículos para un estudio de comportamiento. La composición de los artículos revestidos se puede ver en la Tabla 1. Específicamente, los materiales termoplásticos descritos en la Tabla 1 se extruyen a un grosor de 50 micrómetros sobre un respaldo de politereftalato de etileno (PET) de 75 micrómetros. También se reviste una capa que promueve la adhesión, a un grosor de 25 micrómetros, sobre el lado del respaldo opuesto a la capa polimérica. Colocada sobre la capa que promueve la adhesión se encuentra una capa de 30 micrómetros de primera capa/de grano/de apresto de polietileno curado con UV a base de agua (Neorad 3709) con una carga de silicona fundida (Minisil 20). También se usa una película de control de muestra de comparación de Q154 (una película de PET de 5 mil revestida con poliuretano curado por UV a base de agua (Neorad 3709) con carga de sílice fundida (Minsil 20)).

Tabla 1. Composición de los artículos

Capa polimérica: Capa promotora de la adhesión

Artículo 1: Poliuretano estándar curado por UV a base de agua (Neorad 3709) con carga de sílice fundida DOW Amplify 101

(Minsil 20)

Artículo 2: Polietileno de baja densidad (LDPE) Dow 722 Eastman SP2207

Artículo 3: Mezcla de LDPE Dow 722/Kraton FG 1901 Eastman SP2207

Todas las películas se trataron en corona a alrededor de 48-55 dinas/cm2 y se revistieron con una imprimación de polietilenimina MICA AX131 a 0,6 lb/resma (3000 ft2/resma) antes del revestimiento por extrusión con las capas poliméricas y las capas promotoras de la adhesión.

5 Los artículos se ensayan en un cigüeñal. Las muestras de 0,75 pulgadas de ancho y 30 pies de largo se colocan en árboles de levas de troncos de acero GM Gen. III y se ensayaron en un desbastador de árbol de levas de tres lóbulos IMPCO style 750. El lóbulo del árbol es una superficie revestida de diamante, y el refrigerante es un refrigerante a base de aceite mineral sellante, Texaco ALMAG. La presión varió de 22 psig a 68 psig con rotaciones del árbol de levas por minuto de 60. El ciclo de desbastado es 8 segundos en las direcciones tanto directa como

10 inversa, con una oscilación lateral de 400 ciclos por minuto con un desplazamiento de 1/32 pulgadas.

Hay abrasión de la herramienta de diamante contra la capa polimérica de los Artículos 2 y 3. Sin embargo, los revestimientos poliméricos de los Artículos 2 y 3 no se separaron o deslaminaron del respaldo después del ensayo de desbastado del árbol de levas. No se produjo deslizamiento a bajas presiones de agarre de 22 psig a 40 psig. A mayores presiones de agarre, el material de LDPE/Kraton se desliza más que el material de LDPE solo. Incluso con

15 el deslizamiento de la película, no se observa desprendimiento del revestimiento posterior. El Artículo 1 provoca el desgaste de la herramienta en todas las presiones de agarre. Se observa una mejora en el deslizamiento de todas las películas cuando a la película se le da un tiempo de residencia de alrededor de 30 segundos después de cerrar la máquina de mecanizado y comenzar la máquina.

También se evaluaron las resistencias de los artículos a fluidos refrigerantes. Una longitud de cuatro pulgadas de

20 cada muestra se expuso a Castrol Honilo 480C y Castrol Honilo 980 durante un período de 24 horas. La pulgada inferior de la muestra se dejó sumergida en el líquido, mientras que las tres pulgadas superiores se dejaron “secar por goteo”. Las áreas secadas por goteo no lograron una sequedad completa. Las muestras se inspeccionaron después de 3,25 horas, 6 horas, 24 horas, y 144 horas. Después de 24 horas y 144 horas, el extremo seco de cada muestra se comparó con el extremo húmedo de cada muestra, midiendo el grosor. Los resultados se pueden ver en

25 las Tabla 2 y Tabla 3.

Tabla 2. Grosor del artículo tras la inmersión en Honilo 480C

Muestra: Extremo seco Extremo húmedo (24 horas) Extremo húmedo (144 horas)

Control: 15 mil 14,5 mil 14,5 mil

Artículo 1: 17 mil 16,5 mil 16,5 mil

Artículo 2: 17 mil 17,5 mil 17,5 mil

Artículo 3: 17 mil 17 mil 17,5 mil

Tabla 3. Grosor del artículo tras la inmersión en Honilo 980

Control: 15 mil 15 mil 14,9 mil

Artículo 1: 17 mil 17 mil 17 mil

Artículo 2: 17 mil 17 mil 17,2 mil

Artículo 3: 16.5 mil 17 mil 17,2 mil

La variación en el grosor de los extremos seco y húmedo se consideran dentro de la variación de muestra después de tanto 24 como 144 horas. No se aprecia ninguna diferencia en el aspecto. Los tres artículos demostraron una resistencia equivalente a los refrigerantes en comparación con la muestra de control.

EJEMPLO 3

El ensayo del coeficiente de fricción se llevó a cabo según ASTM D1894-01 en un aparato medidor de TMI Monitor/Slip and Friction, Modelo número 32-06. Un trineo de 200 gramos tiene 200 gramos de peso añadido para una fuerza normal total de 400 gramos con una velocidad de alimentación de 150 mm/minuto. El sustrato de ensayo

5 fue un panel de acero inoxidable PSTC de 2 pulgadas por 6 pulgadas. El coeficiente de fricción se ensayó en condiciones secas y en condiciones húmedas usando los fluidos refrigerantes descritos en el Ejemplo 1. Los resultados se pueden observar en las Tablas 4 a 11. Se incluyen muestras de comparación de productos de 3M, Q 151 (una película de PET de 5 mil revestida con poliuretano curado por UV a base de agua (Neorad 3709) con carga de sílice fundida (Minsil 20), y una película de control de PET.

10 Tabla 4. COF estático, ensayo en seco.

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

3M 372L, 40 micrómetros, 1” x 2,5”: 0,12

3M 273L 30 micrómetros (tamaño de abrasivo), 15/16” x 2,5”: 0,29

Q151 50 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,27

Película PET, grosor de 5 mil, 1” x 2,5” (Control): 0,13

Desmopan 6065A TPU, grosor de 2,5 mil, 1” x 2,5”: 6,03

Dow Nordell 4820P EPDM, grosor de 2,5 mil, 1” x 2,5”: 0,52

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,90

LDPE (10:1 LDPE 722:Light Blue Concentrate 162895), grosor de 2 mil, 1” x 2,5”: 0,32

Tabla 5. COF dinámico, ensayo en seco.

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

3M 372L 40 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,12

3M 273L 30 micrómetros (tamaño de abrasivo), 15/16” x 2,5”: 0,25

Q151 50 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,20

Película PET, grosor de 5 mil, 1” x 2,5” (Control): 0,09

Desmopan 6065A TPU, grosor de 2,5 mil, 1” x 2,5”: 3,22

Dow Nordell 4820P EPDM, grosor de 2,5 mil, 1” x 2,5”: 0,93

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,74

LDPE(10:1 LDPE 722: light blue concentrate 162895), 50 micrómetros, 1” x 2,5”: 0,35

Tabla 6. COF estático, ensayo en húmedo en aceite mineral sellante.

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

Q151 60 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,34

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,52

LDPE (10:1 LDPE 722: light blue concentrate 162895), grosor de 2 mil, 1” x 2,5”: 0,30

Tabla 7. COF dinámico, ensayo en húmedo en aceite mineral sellante.

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

Q151 60 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1”x 2,5”: 0,34

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,59

Tabla 8. COF estático, ensayo en húmedo en Syntilo 9930/agua desionizada, 80/20

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

Q151 60 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,39

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,23

LDPE (10:1 LDPE 722: light blue concentrate 162895), grosor de 2 mil, 1” x 2,5”: 0,16

Tabla 9. COF dinámico, ensayo en húmedo en Syntilo 9930/agua desionizada, 80/20

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

Q151 60 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,38

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,30

LDPE (10:1 LDPE 722: light blue concentrate 162895), grosor de 2 mil, 1” x 2,5”: 0,19

Tabla 10. COF estático, ensayo en húmedo en Syntilo 9930.

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

Q151 60 micrómetros (tamaño de abrasivo), 1”x 2,5”: 0,40

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,34

LDPE(10:1 LDPE 722: light blue concentrate 162895), grosor de 2 mil, 1” x 2,5”: 0,32

Tabla 11. COF dinámico, ensayo en húmedo en Syntilo 9930.

Capa polimérica, grosor, anchura x longitud: Coeficiente de fricción

Q151 60 micron (tamaño de abrasivo), 1” x 2,5”: 0,40

Desmopan 385E, grosor de 4 mil, 1” x 2,5”: 0,44

LDPE (10:1 LDPE 722: light blue concentrate 162895), grosor de 2 mil, 1” x 2,5”: 0,38

10 En conjunto, el coeficiente de fricción dinámico sigue la tendencia del coeficiente de fricción estático. La capa polimérica muestra buenos resultados para el coeficiente de fricción en comparación con la muestra de control Q151 tanto para las condiciones secas como húmedas.

EJEMPLO 4

Se ensayó un respaldo de politereftalato de etileno que contiene una capa polimérica para determinar la abrasividad

15 de la capa polimérica. Una película de control estándar de tamaño de abrasivo de 40 micrómetros (Q151) se comparó con un artículo con una capa polimérica y una capa promotora de la adhesión AB 1224328. La capa polimérica es un LDPE de Dow 722 de 2,0 mil + 10% de Ampacet 162895 Lt. Blue Concentrate. La capa promotora de la adhesión es un copolímero de etileno-acrilato de metilo (EMAC) de 1,0 mil de Eastman Kodak SP2207 + 2% de concentrado blanco. La abrasividad de las muestras se ensayó nuevamente en un panel acrílico. El método y las condiciones son las siguientes:

Tabla 12. Condiciones de ensayo

Parámetro: Ajuste

Velocidad de abrasivo revestido: 43,5 pies por minuto

Almohadilla de respaldo: Almohadilla de caucho de dureza 80 (Shore A) Garlock #7797 (1” x 1,5”)

Tensión: Ninguna

Auxiliar del desbastado: Agua (En automático)

Pieza de ensayo: Paneles acrílicos moldeados McMaster Carr nº de pieza 8560K513, (3/16” x 12” x 24”) cortados a 5-7/8” x 1-15/16”

Presión de la Pieza de ensayo: 644 gramos de peso muerto en cada lado

Velocidad de la Pieza de ensayo: 0

Intervalos de tiempo: 400 recorridos

Medidas registradas: GRAMOS DE CORTE

Ángulo de contacto: 0 grados (cara completa)

Aire: Apagado

Empapamiento del producto: Sumergido en agua antes del ensayo

5 La preparación de las muestras incluye cortar los paneles acrílicos hasta el tamaño dado anteriormente. Las piezas de ensayo del producto abrasivo revestido saldrán de una matriz en un tamaño de 1” x 5”. El procedimiento incluye las siguientes etapas:

Lijar el panel de ensayo según parámetros anteriores

Retirar las piezas de ensayo y secar a conciencia usando toallitas de frotar de precisión. Déjese secar al aire durante 10 1 minuto

Pesar las piezas de ensayo y registrar el peso final del panel. Calcular la MRR (corte) del producto. En la Tabla 13 se ilustran valores de corte total ejemplares.

Tabla 13. Valores de corte total

Muestra: Corte Total (gramos)

Muestra nº 1 estándar: 0,040500

Muestra nº 1 de AB1224328: 0,006500

Muestra nº 2 estándar: 0,030500

Muestra nº 2 de AB1224328: 0,002500

Muestra nº 3 estándar: 0,033500

Muestra nº 3 de AB1224328: 0,009500

Muestra nº 4 estándar: 0,020000

Muestra nº 4 de AB1224328: 0,007000

En conjunto, las muestras de AB1224328 tienen un corte mucho menor. Para cada muestra, se ensayan dos tiras de película. Los lados posteriores de la película muestran poco desgaste o decoloración. La Muestra 4 se ensaya dos veces para replicar el corte bajo. La película tiene un color azul. Se ensayan los lados posteriores. Las muestras se obtienen y se vuelven a ensayar.

El estándar tiene un Parámetro de Corte Total de 0,031 +/- 0,009 gramos, y el respaldo de PET con la capa polimérica tiene un Parámetro de Corte Total de 0,006 + /- 0,003.

El Parámetro de Corte Total del respaldo de PET con la capa polimérica es menor, y por tanto es menos abrasivo para la máquina de mecanizado que soporta el artículo abrasivo que la película de control estándar.

Obsérvese que no todas las actividades descritas anteriormente en la descripción general o los ejemplos son necesarias, que puede no ser necesaria una porción de una actividad específica, y que se pueden llevar a cabo una

o más actividades adicionales además de las descritas. Todavía más, el orden en el que se dan las actividades no es necesariamente el orden en el que se llevan a cabo.

En la memoria descriptiva anterior, los conceptos se han descrito con referencia a realizaciones específicas. Sin embargo, un experto normal en la técnica aprecia que se pueden realizar diversas modificaciones y cambios sin separarse del alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones más abajo. En consecuencia, la memoria descriptiva y las figuras se han de considerar en un sentido ilustrativo en lugar de en un sentido restrictivo, y todas las citadas modificaciones están destinadas a estar incluidas en el alcance de la invención.

Como se usa aquí, los términos “comprende”, “que comprende”, “incluye”, “que incluye”, “tiene”, “que tiene”, o cualquier otra variación de los mismos, pretenden cubrir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un procedimiento, método, artículo, o aparato que comprende una lista de características no está necesariamente limitado sólo a aquellas características, sino que puede incluir otras características no enunciadas expresamente o inherentes a tal procedimiento, método, artículo, o aparato. Además, excepto que se señale expresamente lo contrario, “o” se refiere a un o inclusivo y no a un o exclusivo. Por ejemplo, una condición A o B es satisfecha por uno cualquiera de los siguientes: A es verdadero (o está presente) y B es falso (o no está presente), A es falso (o no está presente) y B es verdadero (o está presente), y tanto A como B son verdaderos (o están presentes).

También, el uso de “un” o “una” se emplea para describir elementos y componentes descritos aquí. Esto se hace simplemente por conveniencia y para dar un sentido general del alcance de la invención. Esta descripción se debería leer para incluir uno o al menos uno, y el singular también incluye el plural excepto que sea obvio que se quiere decir de otro modo.

Los beneficios, otras ventajas, y soluciones a los problemas se han descrito anteriormente con respecto a realizaciones específicas. Sin embargo, los beneficios, ventajas, soluciones a problemas, y cualquier característica o características que puedan hacer que se produzca cualquier beneficio, ventaja, o solución, o se hagan más pronunciados, no se han de interpretar como una característica crítica, requerida o esencial de cualquiera o de todas las reivindicaciones.

Después de leer la memoria descriptiva, los expertos apreciarán que ciertas características que se describen aquí, por claridad, en el contexto de realizaciones separadas, también se pueden proporcionar en combinación en una única realización. Además, las referencias a valores señalados en intervalos incluyen todos y cada uno de los valores en ese intervalo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un artículo abrasivo que comprende:

una película de respaldo que incluye superficies principales primera y segunda;

una capa abrasiva colocada sobre la primera superficie principal, incluyendo la capa abrasiva granos abrasivos y un aglutinante; y

una capa polimérica colocada sobre y que está directamente en contacto con la segunda superficie principal sin capas que intervengan, incluyendo la capa polimérica un material polimérico termoplástico elastomérico que tiene una dureza Shore A de 75 a 95 y un módulo de elasticidad de 0,005 GPA a 0,5 GPa, en el que la capa polimérica tiene un coeficiente de fricción dinámico de al menos 0,30, está libre de estructuras superficiales, y está libre de materia en partículas abrasiva.
2.

El artículo abrasivo de la reivindicación 1, en el que la dureza de Shore A es 85 a 95.
3.

El artículo abrasivo de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el material elastomérico tiene una dureza de Shore D no mayor que 65.
4.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el material polimérico termoplástico se selecciona del grupo que consiste en poliuretano termoplástico, poliolefina elastomérica termoplástica, vulcanato termoplástico, y cualquier combinación de los mismos.
5.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el respaldo incluye película de poliéster.
6.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el artículo abrasivo está en forma de una banda.
7.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que la capa polimérica tiene un grosor de 25 micrómetros a 75 micrómetros.
8.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la capa polimérica incluye una carga blanda seleccionada del grupo que consiste en talco, grafito, y cualquier combinación de los mismos.
9.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que tiene un Parámetro de Corte Total no mayor que 0,020 gramos.
10.

El artículo abrasivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que tiene un coeficiente de fricción estático de al menos 0,30.
11.

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

proporcionar una película de respaldo que tiene superficies principales primera y segunda, incluyendo la película de respaldo una película de poliéster que forma la primera superficie principal y una película de polímero elastomérico termoplástico colocada sobre y que está directamente en contacto con la película de poliéster sin capas que intervengan, formando la película de polímero elastomérico termoplástico la segunda superficie principal, teniendo la película de polímero elastomérico termoplástico una dureza de Shore A de 75 a 95 y un módulo de elasticidad de 0,005 GPa a 0,5 GPa, en el que la capa polimérica tiene un coeficiente de fricción dinámico de al menos 0,30, está libre de estructuras superficiales y está libre de materia en partículas abrasiva; y

revestir una capa abrasiva para cubrir la primera superficie principal de la película de respaldo.
12. El método de la reivindicación 11, que comprende además extruir la capa de respaldo.