MXPA01000509A - Articulo abrasivo, elastico con revestimiento duro, de apresto anticarga - Google Patents

Abstract

Un artículo elástico y flexible que incluye un substrato que se puede alargar, elástico, partículas abrasivas unidas en forma adhesiva al substrato, con una cubierta estructural flexible, y una cubierta de apresto, dura, aplicada sobre las partículas abrasivas y sobre la cubierta estructural flexible. La cubierta de apresto provee una capa anticarga que se aplica lo suficientemente delgada, para prevenirque la cubierta de apresto rompa y rasgue al substrato durante su uso.

Description

ARTICULO ABRASIVO, ELÁSTICO CON REVESTIMIENTO DURO, DE APRESTO ANTICARGA Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente a los artículos elásticos, como por ejemplo las esponjas para lijar. Más particularmente, la presente invención se refiere a un articulo abrasivo que tiene un revestimiento estructural, flexible y un revestimiento de apresto, duro, anticarga y delgado.

Antecedentes de la Invención Los artículos abrasivos revestidos normalmente se preparan revistiendo por lo menos una superficie de un substrato con una primera capa de aglutinante adhesiva, a menudo referido como el revestimiento "estructural". Las partículas de material abrasivo se aplican al substrato revestido y se incrustan parcialmente en él. Una capa de un segundo aglutinante, a menudo referida como el revestimiento "de apresto", es luego aplicada sobre las partículas abrasivas y el revestimiento REF. NO. 126728 estructural. Los revestimientos abrasivos típicos generalmente incluyen un revestimiento estructural, partículas abrasivas, y un revestimiento de apresto. Los materiales anticarga también se han incluido en una capa adicional más, referida como un revestimiento de "super-apresto", mismo que previene el aumento de la superficie abrasiva y por lo tanto se incrementa la vida útil del articulo.

Los artículos abrasivos elásticos o tratables, tales como las esponjas para lijar, son conocidos en el arte previo. Tales artículos abrasivos se han encontrado útiles para limpiar, pulir, gastar y arreglar dimensionalmente materiales tales como la madera, el metal, el plástico y materiales similares; especialmente cuando tales materiales no tienen la finalidad de retener contornos superficiales irregulares, en relieve o intrincados de otras maneras, o cuando se desea el control manual de las presiones de trabajo entre el articulo abrasivo y la pieza de trabajo, por ejemplo al pulir las superficies de las paredes secas interiores.

Para mantener las propiedades elásticas del articulo abrasivo, los aglutinantes elastoméricos flexibles son los que a menudo se usan para unir de manera adhesiva, las partículas abrasivas a una superficie mayor o principal del sustrato de espuma. Además de usar los aglutinantes elastoméricos, la mayoría de los artículos abrasivos y elásticos convencionales, se construyen de tal manera que cada capa de revestimiento es por lo menos tan flexible como la capa de revestimiento que está debajo. Asi, para un articulo abrasivo y elástico típico que tenga una cubierta estructural aplicada a un substrato de espuma elástico, partículas abrasivas incrustadas en la cubierta estructural, y una cubierta de apresto aplicada sobre la cubierta estructural y las partículas abrasivas; la cubierta de apresto deberá ser por lo menos tan flexible como la cubierta estructural. Tal configuración permite que el articulo abrasivo mantenga su flexibilidad y previene que el revestimiento abrasivo se' rompa o divida conforme el articulo abrasivo recorre las puntas filosas o rebordes de una superficie de trabajo durante su uso. Sin embargo, las cubiertas estructural y de apresto flexibles son suaves, y por lo tanto no ofrecen un soporte o refuerzo lateral adecuado para las partículas abrasivas. Como resultado, las partículas tienden a ladearse en relación con el substrato de espuma, conforme el artiqulo abrasivo se presiona y mueve a lo largo de la superficie de trabajo, con lo cual se reduce enormemente la efectividad del articulo abrasivo. Además, la cubierta de apresto, suave, tiende rápidamente a formar virutas que acortan la vida útil del articulo abrasivo.

Las cubiertas de apresto rígidas o duras son las deseables debido a que éstas proporcionan soporte lateral a las partículas abrasivas con lo que incrementa el corte, y debido a que éstas reducen las formaciones, lo que incrementa la vida útil del articulo. No obstante, cuando los aglutinantes no elastoméricos, duros, por ejemplo los condensados de fenol-formaldehido se revisten sobre substratos de espuma; las cualidades elásticas de los sustratos de espuma fácilmente son superadas por las propiedades físicas de estos aglutinantes, y como resultado convierten al articulo abrasivo en uno frágil y susceptible a romperse, rasgarse, y que se puede perforar bajo uso normal. La rotura y rasgadura del articulo abrasivo, producen un acabado inconsistente sobre la superficie de trabajo, y la falla prematura del articulo abrasivo. Para evitar estos problemas asociados con las cubiertas de apresto, duras, la mayoría de los artículos abrasivos elásticos comercialmente disponibles, ya sea que se han formado sin una cubierta de apresto, o en su defecto se han formado con una cubierta de apresto que por lo menos es tan flexible como la cubierta estructural.

El documento de Ruid et al, U.S. Patent No. 4,629,473, describe un producto pulidor abrasivo y elástico que incluye un soporte o refuerzo primario, una capa elástica laminada al soporte o refuerzo primario, y partículas abrasivas incrustadas en una cubierta estructural elastomérica sobre el lado de la capa elástica, opuesta al soporte o refuerzo primario. El producto puede además " incluir un revestimiento intermedio entre la capa elástica y la cubierta estructural elastomérica, y una capa adhesiva elastomérica, de apresto, de resina fenólica. El soporte primario se puede formar de una tela terminada, papel, fibra vulcanizada, redes no tejidas o películas de plástico. Estos materiales son relativamente inelásticos y por lo tanto previenen a la capa elástica, la cubierta estructural elastomérica, y a la cubierta de apresto de encogimientos o alargamientos. Esto a su vez previene que la cubierta de apresto se rompa y a la capa elástica de rasgaduras. No obstante, el soporte se agrega en forma significativa al costo total del producto. Además, la capa elástica se forma de una capa de espuma reticulada y delgada, la cual tiene un espesor de 1.44 a 2.41 milímetros. Teniendo una capa elástica delgada que además se agrega a la inflexibilidad del producto, lo que hace que éste sea inapropiado para muchas aplicaciones de acabado.

Es por lo tanto deseable proporcionar un articulo abrasivo y elástico que tenga un substrato de espuma elástico que se pueda alargar, con el suficiente espesor como para conformar con una superficie contorneada, partículas abrasivas que se unan adhesivamente al substrato con una cubierta estructural flexible, y una cubierta de apresto, dura, y relativamente inflexible aplicada sobre las partículas abrasivas y la cubierta estructural flexible. Más específicamente, seria deseable proporcionar un articulo abrasivo elástico que tenga una cubierta de apresto, dura, para proporcionar soporte lateral a las partículas abrasivas y resistencia a la formación de virutas, pero que no sufra de los problemas de rotura asociados con los artículos abrasivos elásticos convencionales que tienen una cubierta de apresto dura. También seria deseable proporcionar tal articulo abrasivo elástico, sin que éste requiera de un soporte inelástico para prevenir tal ruptura.

Breve Descripción De La Invención En la descripción de la presente invención, el término "elástico" se refiere a una propiedad de los materiales que les permite sustancialmente recuperar su forma oxiginal después de haber sido éste curvado, torcido, rayado o comprimido.

El término "articulo abrasivo y elástico", se refiere a un articulo abrasivo que no resulta en rebordes o extremos filosos del revestimiento abrasivo, cuando el articulo abrasivo se dobla sobre si mismo en relación con la superficie abrasiva. Los rebordes o extremos filosos se presentan cuando el soporte del abrasivo se rompe y deslamina del sustrato de espuma, con lo cual se producen bordes similares a cuchillas filosas que pueden rallar la superficie de trabajo.

El término "precursor de la cubierta estructural" se refiere al material adhesivo, resinoso y que se puede aplicar como cubierta, el cual es aplicado a las superficies que se pueden recubrir, de celdas abiertas del substrato de espuma, esto a fin de asegurar las partículas abrasivas a ellas (las superficies) . El término "cubierta estructural" se refiere a la capa de resina endurecida sobre las superficies que se pueden recubrir, de las celdas abiertas del sustrato de espuma formado por el endurecimiento del precursor de cubierta estructural .

El término "precursor de cubierta de apresto" se refiere al material adhesivo, y resinoso que se puede recubrir, aplicado a las superficies que se pueden recubrir, de las celdas abiertas del substrato de espuma sobre la cubierta estructural. El término "cubierta de apresto" se refiere a la capa de resina endurecida sobre la cubierta estructural, formada por el endurecimiento del precursor de cubierta de apresto.

De referencia a las composiciones aglutinantes de las cubiertas de apresto y estructurales, el término "lábil" significa una condición espumada o espumante impartida a una dispersión liquida del material aglutinante (por ejemplo un precursor de cubierta estructural o un precursor de cubierta de apresto) , de tal manera que el estado espumante de la dispersión del aglutinante sea transitorio. Por el término "espumante", se hace referencia a una dispersión de burbujas de gas a través de todo el liquido, en donde cada burbuja se encierra dentro de una película delgada del liquido. Asi, las espumas lábiles usadas en la presente invención, también incluyen a la espuma inestable que consiste de -burbujas de gas relativamente grandes .

El térmico virutas, se refiere a las partículas finas que se forman durante el proceso de abrasión. En término anticarga, se refiere a la capacidad que tiene un revestimiento para resistir la acumulación de virutas .

La presente invención proporciona un articulo abrasivo elástico, mismo que incluye un substrato que se puede alargar, tratable, elástico y que tiene una superficie externa, una cubierta estructural flexible aplicada por lo menos a una porción de la superficie externa del substrato, partículas abrasivas incrustadas por lo menos parcialmente dentro de la cubierta estructural, con lo cual se unen adhesivamente las partículas abrasivas al substrato, y una cubierta de apresto, dura, la cual cubre las partículas abrasivas y la cubierta estructural flexible. Para minimizar la probabilidad de que el substrato de espuma se rasgue, la cubierta de apresto, dura, se forma como una capa muy delgada teniendo ésta un peso agregado en seco, de menos de aproximadamente 63 gramos/m2 (15 granos/24 pulgadas cuadradas) .

El articulo abrasivo puede además incluir una cubierta de barrera, flexible y adyacente al substrato.

Alternativamente, el articulo abrasivo puede incluir partículas abrasivas unidas en forma adhesiva al substrato, con una cubierta estructural adhesiva y flexible, una cubierta de apresto, flexible, aplicada sobre las partículas abrasivas y la cubierta estructural, y una cubierta de super-apresto , dura, aplicada sobre la cubierta de apresto, flexible. Otra modalidad puede incluir una cubierta estructural, flexible, aplicada al substrato de espuma, partículas abrasivas incrustadas en una cubierta de apresto, dura, aplicadas sobre la cubierta estructural, flexible, y una cubierta de super-apresto, flexible, aplicada sobre la cubierta de apresto, dura, y sobre las partículas abrasivas .

Los materiales adecuados para formar el substrato pueden incluir la espuma de poliuretano, el caucho de espuma, la silicona asi como la esponja natural. Los materiales adecuados para formar la cubierta estructural o la cubierta de apresto, flexible, incluyen al caucho de nitrilo, y al acrilico, epoxi, uretano, cloruro de polivinilo y al caucho de butadieno. Las partículas abrasivas pueden ser óxido de aluminio, carburo de silicio, alumina zirconia, diamante, óxido de cerio, nitruro de boro cúbico, granate, cristal molido, cuarzo, y combinaciones de los mismos. Los materiales adecuados para formar la cubierta de apresto, dura, incluyen a las resinas fenólicas, las resinas aminoplásticas que tienen grupos carbonilo alfa, beta, insaturados colgantes, las resinas de uretano, las resinas de epóxidos, las resinas insaturadas etilénicamente, las resinas de isocianurato acrilatado, las resinas de urea-formaldehido , las resinas de isocianurato, las resinas de uretano acrilatado, las resinas de epóxidos acrilatados, las resinas de bismaleimida, las resinas de epóxidos modificados por fluoreno y combinaciones de los mismos materiales.

El precursor de cubierta estructural se puede aplicar al substrato de espuma usando técnicas de recubrimiento conocidas, incluyendo el recubrimiento mediante cuchilla, recubrimiento mediante troquelado, recubrimiento mediante un rollo de liquido o mediante rociado. La cubierta de apresto se puede formar espumando (frothing) el precursor de cubierta de apresto, y aplicando el precursor de cubierta de apresto hecho espuma, es decir espumado a la cubierta estructural, o el precursor de cubierta de apresto se puede rociar directamente sobre la cubierta estructural.

Breve Descripción De Los Dibujos La presente invención ahora será adicionalmente descrita con referencia a los dibujos acompañante, en los cuales : La figura 1 es una vista en sección transversal, agrandada, de un articulo abrasivo de acuerdo con la presente invención; la figura 2 es una vista en sección transversal, agrandada, de una segunda modalidad de la presente invención; la figura 3 es una vista en sección transversal, agrandada de una tercera modalidad de la presente invención; la figura 4 es una ilustración en forma de diagrama, de un aparato para aplicar la cubierta estructural; la figura 5 es una ilustración en forma de diagrama, de un aplicador de partículas; y la figura 6 es una ilustración en forma de diagrama, de un aparato para aplicar la cubierta de apresto.

Descripción Detallada De referencia a la figura 1, en ella se muestra un articulo abrasivo elástico 2 que incluye un substrato que se puede alargar, tratable y elástico 4, mismo que tiene una superficie principal 6 recubierta con una cubierta estructural 8 flexible, una pluralidad de partículas abrasivas 10 por lo menos parcialmente incrustadas en la cubierta estructural 8, y una cubierta de apresto, dura y delgada 12 aplicada sobre la cubierta estructural 8 y sobre las partículas abrasivas 10. En tanto que el articulo abrasivo se muestra teniendo una superficie principal recubierta con abrasivos, cualquiera o todas las superficies del substrato se puede recubrir. El substrato 4, la capa estructural 8, las partículas 10, y la cubierta de apresto 12 se describen cada uno en detalle más adelante .

La figura 2 muestra un articulo abrasivo, elástico, similar al articulo de la figura 1, salvo porque el articulo de la figura 2 incluye además una capa barrera intermedia 114, misma que se encuentra entre el substrato 4 y la cubierta estructural 8. Las características en las figuras 2 y 3 que son similares a las de la figura 1, se identifican con números de referencia similares. La capa barrera 114 provee una superficie lisa, a la cual se puede aplicar la cubierta estructural 8. La capa barrera 114 puede estar formada de los mismos materiales que la capa estructural 8, los cuales son descritos aqui más adelante.

La figura 3 muestra otro- articulo abrasivo, elástico, similar al articulo de la figura 1, salvo porque el articulo de la figura 3 incluye además una primera cubierta de apresto, flexible 116, la cual se encuentra entre la cubierta estructural 8 y la cubierta 12, de apresto, dura, la cual ahora se maneja o es referida como una capa de "super apresto". Tal articulo se puede formar fácilmente, aplicando simplemente una cubierta de super apresto, dura, a una esponja abrasiva, elástica y convencional, la cual tipicamente incluye un substrato de espuma elástico, partículas abrasivas unidas en forma adhesiva al substrato con una cubierta estructural flexible, y una cubierta de apresto flexible. La presencia de la cubierta de apresto, flexible 116, no interfiere con el funcionamiento mejorado logrado por agregar la cubierta 12 de super apresto dura. La cubierta de apresto, flexible 116 se puede formar de los mismos materiales que la cubierta estructural 8, lo cual se describe en detalle más adelante .

Se reconocerá que también se pueden usar artículos abrasivos que tengan otras configuraciones. Por ejemplo, el articulo abrasivo puede incluir una cubierta estructural flexible, una cubierta de apresto, dura y delgada además de una cubierta de super apresto flexible. Además, los artículos abrasivos descritos arriba pueden construirse a fin de que incluyan capas de revestimiento adicionales.

Substrato En general, en los artículos abrasivos de la presente invención se puede usar cualquier substrato elástico con superficies que se puedan recubrir, sobre al menos una superficie del substrato. Estos incluyen a la espuma de celda abierta, la espuma de celda cerrada y a la espuma reticulada; cada una de las cuales puede además incluir una capa de recubrimiento exterior. Unos substratos de espuma adecuados se pueden elaborar de i materiales poliméricos sintéticos, tales como los poliuretanos, cauchos de espuma y siliconas asi como de los materiales de esponja natural. Tales substratos de espuma tienen una elongación que se encuentra dentro del rango desde los 50-300% (es decir, la longitud encogida de la espuma menos la longitud sin encoger de la espuma, todo dividido por la longitud de la espuma y luego multiplicado por 100 igual a 50-300%). Una modalidad especifica de la presente invención incluye un substrato de espuma, formado por una esponja de uretano que tiene una elongación de aproximadamente un 90%. El espesor del substrato de espuma solo está limitado por el uso final deseado que se le dé al articulo abrasivo. Unos substratos de espuma preferidos tienen un espesor que se encuentra dentro del rango desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 50 mm, aunque también se pueden usar substratos que tengan espesores mayores.

Cubierta Estructural La cubierta estructural flexible se forma aplicando un precursor de cubierta estructural al substrato. Unos precursores de cubierta estructural adecuados incluyen al caucho de nitrilo, los acrilicos, los epóxidos, los uretanos, los cloruros de polivinilo asi como a los cauchos de butadieno. El precursor de cubierta estructural se aplica al substrato en un peso de recubrimiento que, una "vez curado, proporciona la adhesión necesaria para unir de una manera segura, las partículas abrasivas al substrato de espuma. Para cubiertas estructurales típicas, el peso agregado en seco se encontrará dentro del rango desde los 63-210 gramos/m2 (15-50 granos/24 pulgadas cuadradas) . La cubierta estructural completamente curada, tiene una elongación mayor que la elongación del substrato de espuma, y típicamente se encontrará dentro del rango desde el 50-800%.

Cubierta De Apresto De acuerdo con un aspecto característico de la presente invención, la cubierta de apresto se forma aplicando una capa delgada de un precursor de cubierta de apresto, sobre la cubierta estructural y las partículas abrasivas, con lo que se forma una cubierta de apresto, dura y delgada, que tiene un peso agregado en seco de menos de aproximadamente los 63 gramos/m2 (15 granos/24 pulgadas cuadradas) . Una cubierta de apresto, dura y delgada, más especifica tiene un peso agregado en seco de 8.4-12.6 gramos/m2 (2-3 granos/24 pulgadas cuadradas) . Sorprendentemente, se ha encontrado que cuando tal cubierta de apresto, dura y delgada, se aplica a un substrato de espuma que se puede alargar; la cubierta de apresto, dura y delgada, tiene una reducida tendencia a rasgar el substrato de espuma cuando se flexiona, pero mantiene las características del funcionamiento mejorado asociadas con una cubierta de apresto dura y gruesa, principalmente incrementado su vida, corte, y resistencia al desgaste. Por lo tanto, una cubierta de apresto, dura y delgada, proporciona el mismo grado de soporte lateral para las partículas abrasivas que una cubierta de apresto gruesa, lo que resulta en un corte incrementado, y minimiza la carga y formaciones sobre la superficie abrasiva, lo que incrementa la vida del articulo. No obstante, tal vez más inesperado, es el hecho de que la cubierta de apresto, dura y delgada logre estos beneficios, en tanto que también se reduce la probabilidad de que el substrato de espuma que se puede alargar, se rasgue cuando se flexione. Se cree que ésta reducida tendencia del substrato de espuma que se puede alargar a rasgarse, se debe al hecho de que una cubierta de apresto delgada resulta en numerosas microrrupturas, las cuales se forman más fácilmente que las rupturas o rajaduras en una cubierta de apresto gruesa, y por lo tanto se reduce la tensión aplicada al substrato de espuma en la región de la microrupturas . Esto es, que las microrrupturas en una cubierta de apresto delgada, no concentran la tensión en el punto en donde el substrato de espuma se rasgará. Además, se cree que una cubierta de apresto, delgada, resulta en un número mayor de microrrupturas que sirven para distribuir las tensiones asociadas con las roturas o rajaduras sobre un área mayor, con lo cual también se reduce la probabilidad de rasgadura del substrato de espuma .

El peso agregado en seco de la cubierta de apresto que, una vez que se rompe o raja, producirá rasgaduras en el sustrato de espuma, depende de un cierto grado en la medida y cantidad de las partículas abrasivas aplicadas al articulo abrasivo. De acuerdo con lo anterior, el peso agregado en seco de la cubierta de apresto, variará para las diferentes configuraciones de un articulo .

Para la mayoría de los polímeros, incluyendo los fenólicos, existe una relación entre la temperatura de transición vitrea y la elongación. Generalmente, conforme la temperatura de transición vitrea de un polímero incrementa, la elongación disminuye y el polímero se torna más similar al cristal. Las cubiertas de apresto completamente curadas, adecuadas para la presente invención, generalmente tienen una temperatura de transición vitrea de más de 21°C (70°F), y más específicamente mayor a los 50°C(122°F) . Tales cubiertas de apresto generalmente tienen una elongación correspondiente de menos del 10% o, más específicamente, menos del 5%. De acuerdo con lo anterior, la flexibilidad de la cubierta de apresto curada, medida en términos de su elongación, es menor que la flexibilidad de la cubierta estructural curada. Además, de acuerdo con la presente invención, la dureza Mohs de la cubierta de apresto curada, es mayor que la dureza Mosh de la cubierta estructural curada.

Unos precursores de cubierta de apresto adecuados para usarse en la presente invención, incluyen a loa aglutinantes adhesivos endurecibles , mismos que se pueden aplicar como recubrimiento y pueden comprender uno o más adhesivos resinosos, termoplásticos o de preferencia termoestables . Unos adhesivos resinosos adecuados para usarse en la presente invención incluyen a las resinas fenólicas, las resinas aminoplásticas que tienen grupos carbonilo alfa, beta insaturados colgantes, las resinas de uretano, las resinas de epóxidos, las resinas insaturadas etilénicamemente , las resinas de isocianurato acrilatado, las resinas de urea-formaldehido, las resinas de isocianurato, las resinas de uretano acrilatado, las resinas de epóxidos acrilatados, las resinas de bismaleimida, las resinas de epoxi modificado con fluoreno asi como las combinaciones de las mismas. Los catalizadores y/o agentes de curado pueden ser agregados al precursor de aglutinante para iniciar y/o acelerar el proceso de polimerización .

Las resinas de epoxi tienen un oxirano y se polimerizan mediante la abertura de anillo. Tales resinas de epóxidos incluyen las resinas de epoxi monomérico y las resinas de epoxi polimérico. Estas resinas pueden variar enormemente en la naturaleza de sus cadenas principales y grupos substituyentes. Por ejemplo, la cadena principal puede ser de cualquier tipo normalmente asociado con las resinas de epoxi, y los grupos substituyentes de las mismas puede ser cualquier grupo libre de un átomo de hidrógeno activo que sea reactivo con un anillo de oxirano a temperatura ambiente. Unos ejemplos representativos de grupos substituyentes aceptables incluyen a los halógenos, los grupos éster, los grupos éter, los grupos sulfonato, los grupos siloxano, los grupos nitro y los grupos fosfato. Unos ejemplos de algunas resinas de epoxi preferidas incluyen al 2 , 2-bis [ 4- (2 , 3-epoxipropoxi ) -fenil) propan ( éter de diglicidilo de bisfenol a)] y los materiales comercialmente disponibles bajo la designación comercial de "EPON 828", "EPON 1004" y "EPON 1001F" disponibles por Shell Chemical Corporation Co., "DER-331", "DER-332" y "DER-334" disponibles comercialmente por Dow Chemical Corporation. Otras resinas epoxi adecuadas incluyen a los éteres de glicidilo de novolaca de fenol-formaldehido (por ejemplo "DEN-431" y "DEN-428") disponibles comercialmente por la firma Dow Chemical Corp.

Unos ejemplos de precursores de aglutinantes etilénicamente insaturados, incluyen un monómero u oligomero aminoplástico que tenga grupos carbonilo alfa, beta insaturados colgantes, monómeros u oligómeros insaturados etilénicamente, monómeros de isocianurato acrilatado, oligómeros de uretano acrilatado, monómeros u oligómeros de epoxi acrilatados, diluyentes o monómeros etilénicamente insaturados, dispersiones de acrilato o mezclas de los mismos.

Los precursores de aglutinantes aminoplást icos tienen por lo menos un grupo carbonilo alfa, beta insaturado colgante, por molécula u oligómero. Estos materiales se describen adicionalmente en los documentos U.S. Patent Nos. 4,903,440 (Larsen et al) y 5 , 236, 472 (Kirk et al).

Los oligómeros o monómeros etilénicamente insaturados pueden ser monofuncionales , difuncionales, trifuncionales o tetrafuncionales o incluso con mayor funcionalidad. El término acrilato incluye tanto a los acrilatos como a los acrilatos sustituidos, por ejemplo los metacrilatos y los etacrilatos. Los precursores de aglutinantes insaturados etilénicamente, incluyen tanto compuestos monoméricos como poliméricos que contengan átomos de carbono, hidrógeno y oxigeno, y opcionalmente al nitrógeno y a los halógenos. Los átomos de nitrógeno u oxigeno o ambos están generalmente presentes en los grupos éter, éster, uretano, amida y urea. Los compuestos etilénicamente insaturados de preferencia tienen un peso molecular de menos de aproximadamente 4,000 y son de preferencia esteres elaborados a partir de la reacción de compuestos que contengan grupos monohidroxi alifáticos o grupos polihidroxi alifáticos y ácidos carboxilicos insaturados, por ejemplo el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido itacónico, el ácido crotónico, el ácido isocrotónico, el ácido maleico y los similares. Unos ejemplos representativos de monómeros insaturados etilénicamente incluyen al metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, estireno, divinilbenceno, hidroxi etil acrilato, hidroxi etil metacrilato, hidroxi propil acrilato, hidroxi propil metacrilato, hidroxi butil acrilato, hidroxi butil metacrilato, tolueno de vinilo, diacrilato de etilenglicol, diacrilato de polietilenglicol, dimetacrilato de etilenglicol, diacrilato de hexanodiol, diacrilato de trietilenglicol , triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de glicerol, triacrilato de pentaeritritol, trimetacrilato de pentaeritritol, tetraacrilato de pentaeritritol y el tetrametacrilato de pentaeritritol. Otras resinas insaturadas etilénicamente incluyen a los esteres de monoalilo, polialilo y polimetalilo y amidas de los ácidos carboxilicos, por ejemplo el ftalato de dialilo, adipato de dialilo, y la N, N-dialiladipamina . Aún otros compuestos que contienen nitrógeno incluyen al tris (2-acril-oxietil) isocianurato, 1, 3, 5-tri (2-metiacriloxietil ) -s-triacina, acrilamida, metilacrilamida, N-metil-acrilamida, N, N-dimetilacrilamida, N-vinil-pirrolidona, y la N-vinil-piperidona .

Los derivados de isocianurato que tienen por lo menos un grupo acrilato colgante y los derivados de isocianato que tienen por lo menos un grupo acrilato colgante, se describen adicionalmente en el documento U.S. Patent No. 4,652,274 (Boettcher et al). El material de isocianurato preferido, es un triacrilato de tris (hidroxi etil) isocianurato .

Los uretanos acrilatados son esteres diacrilato de poliéteres o poliésteres extendidos terminados por hidroxi. Unos ejemplos de uretanos acrilatados comercialmente disponibles incluyen al UVITHANE 782, disponible por la firma Morton Thiokol Chemical, y el CMD 6600, CMD 8400, y el CMD 8805, disponibles por la firma UCB Radcure Specialties. Los epóxidos acrilatados son esteres de diacrilato de resinas epóxidas, por ejemplo los esteres de diacrilato de la resina epoxi de bisfenol A. Unos ejemplos de epóxidos acrilatados comercialmente disponibles, incluyen al CMD 3500, CMD 3600 y al CMD 3700, comercialmente disponibles por la firma UCB Radcure Specialties.

Un ejemplo de un diluyente o monómero insaturado etilénicamente, se puede encontrar en el documento U.S. Patent No. 5,236,472 (Kirk et al) . En algunos casos estos diluyentes insaturados etilénicamente, son útiles debido a que éstos tienden a ser compatibles con el agua .

Los detalles adicionales concernientes las dispersiones de acrilato se pueden encontrar en el documento U.S. Patent No. 5,378,252 ( Follensbee ) .

También está dentro del ámbito de la presente invención, utilizar un monómero insaturado etilénicamente, parcialmente polimerizado, en el precursor de aglutinante. Por ejemplo, un monómero de acrilato puede ser parcialmente polimerizado e incorporado en el precursor de cubierta de apresto. El grado de polimerización parcial, se debe controlar de tal manera que el monómero insaturado etilénicamente, parcialmente polimerizado resultante no tenga una viscosidad excesivamente alta, de tal manera que el precursor de aglutinante sea un material que se pueda aplicar como recubrimiento. Un ejemplo de monómero de acrilato que puede ser parcialmente polimerizado, es el acrilato de isooctilo. También está dentro del alcance de la presente invención, usar una combinación de un monómero insaturado etilénicamente, parcialmente polimerizado, con otro monómero insaturado etilénicamente y/o un aglutinante curable por condensación .

Los materiales adhesivos usados como el precursor de cubierta de apresto en la presente invención, pueden además comprender resinas" fenólicas termoestables , por ejemplo las resinas novolacas y las resol, descritas en el documento de Kirk-Othmer, En cycl opedi a of Ch emi ca l Technol ogy, 3d Ed., John Willey & Sons, 1981, New York, Vol 17, pp . 384-399. Las resinas fenólicas resol se elaboran con un catalizador alcalino y un exceso molar de formaldehido, que tipicamente tenga una relación molar de formaldehído con el fenol entre 1.0:1.0 y 3.0:1.0. Las resinas novolacas se preparan bajo catálisis acida, y con una relación molar de formaldehido a fenol de menos de 1.0:1.0. Una resina resol tipica, útil en la fabricación de artículos de la presente invención, contiene entre aproximadamente 0.75% (por peso) y aproximadamente 1.4% de formaldehido libre; entre aproximadamente 6% y aproximadamente 8% de fenol libre; aproximadamente 78% de sólidos siendo agua el remanente. El pH de tal resina se encuentra aproximadamente entre aproximadamente 8.5, y la viscosidad se encuentra aproximadamente entre 2400 y 2800 centipoises. Unas resinas fenólicas comercialmente disponibles, adecuadas para usarse en la presente invención, incluyen aquellas conocidas bajo la designación comercial "Durez" y "Varcum", disponibles por la firma Occidental Chemicals Corporation (N. Tonawonda, N.Y.); "Resinox", disponible por la firma Monsanto Corporation; y "Arofene" y "Arotap", ambas disponibles por la firma Ashland Chemical Company; asi como el precondensado de resol disponible con el nombre comercial de "BB077" por la firma Nestle Resins, a División of Nestle Canadá, Inc., Mississauga, Ontario Canadá. Los solventes orgánicos pueden ser agregados a la resina fenólica conforme se necesite o desee.

De preferencia, la cubierta de apresto es espumada o se hace espumosa antes de su aplicación al substrato de espuma. La composición aglutinante puede ser una dispersión acuosa de un aglutinante que endurezca una vez que seque. Las más preferidas entre éstas composiciones aglutinantes son las resinas fenólicas de resol que se pueden hacer espumosas, que se pueden aplicar como cubierta y que pueden endurecerse, mismas que comprenden una agente con actividad superficial para ayudar en la formación de la espuma e incrementar su estabilidad. Un agente con actividad superficial ejemplar, comercialmente disponible es el que se conoce bajo la designación comercial de "SULFOCHEM SLS", disponible por la firma Chemron Corporation of Paso Robles, California. Tales agentes espumantes (emulsificante) o tensioactivos se agregan a la resina de cubierta de apresto, y se aplican al substrato de espuma usando métodos de recubrimiento compatibles con los recubrimientos líquidos. Se han usado cantidades que se encuentran alrededor del 1.0% al 6.0%, y de preferencia alrededor del 3% de los componentes húmedos totales .

Partículas Abrasivas Unas partículas abrasivas adecuadas para su inclusión en los artículos abrasivos de la presente invención, incluyen todas las partículas abrasivas más grandes y finas conocidas, que tengan un diámetro de partícula medio que vaya desde 1 miera hasta aproximadamente las 600 mieras (2000 a 30 granos), siendo preferidos los diámetros de partícula medios que van desde aproximadamente las 10 mieras hasta aproximadamente las 100 mieras. De preferencia, tales partículas abrasivas finas se proporcionan en una distribución de medidas de partícula con un diámetro de partícula mediano de aproximadamente las 60 mieras o menos. Incluidas entre los varios tipos de materiales abrasivos útiles en la presente invención, están las partículas de óxido de aluminio que incluyen al óxido de aluminio cerámico, al óxido de aluminio con tratamiento térmico y al óxido de aluminio fundido en blanco ( hite-fused) ; asi como al carburo de silicio, alumina zirconia, diamante, óxido de cerio, nitruro de boro cúbico, granate, cristal molido, cuarzo, y combinaciones de los materiales anteriores. Unos materiales abrasivos útiles pueden además incluir materiales más suaves, menos agresivos como por ejemplo los polímeros termoestables o termoplásticos asi como los productos naturales triturados como por ejemplo cascaras de nueces.

Aquellos hábiles en el arte apreciarán que la selección de la composición de las partículas y la medida de la partícula, dependerá del uso final contemplado que se le dará al articulo abrasivo terminado, tomando en cuenta la superficie de la pieza de trabajo a ser tratada por el artículo y del efecto abrasivo deseado. De preferencia, las partículas abrasivas finas para su inclusión en los artículos de la presente invención, comprenden a los materiales que tienen una dureza en la escala de Mohs de por lo menos aproximadamente 5, aunque partículas más suaves pueden ser adecuadas en algunas aplicaciones, y la invención no es limitativa a las partículas que tengan algún valor de dureza en particular. Las partículas se agregan a por lo menos una de las primera y segunda superficies principales del substrato de espuma, esto a fin de proporcionar una carga de partícula que sea la adecuada para el uso final contemplado para el artículo terminado.

Aditivos El precursor de cubierta estructural o el precursor de cubierta de apresto o ambos pueden contener aditivos opcionales, tales como rellenos, fibras, lubricantes, coadyuvantes abrasivos, agentes humectantes, agentes espesantes, agentes anticarga, tensioactivos, pigmentos, tintes, agentes acopladores, fotoiniciadores, plastificantes, agentes de suspensión, agentes antiestáticos y los similares. Los rellenos posibles incluyen al carbonato de calcio, al óxido de calcio, al metasilicato de calcio, al trihidrato de alúmina, la criolita, la magnesia, ál caolín, al cuarzo y al cristal. Los rellenos que pueden funcionar como coadyuvantes abrasivos la criolita, al fluoroborato de potasio, al feldespato y al azufre. Los rellenos se pueden usar en cantidades hasta de aproximadamente 400 partes, de preferencia desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 150 partes, por 100 partes del precursor de cubierta de apresto o estructural, en tanto que se retenga una buena flexibilidad y dureza o resistencia de la cubierta curada. Las cantidades de estos materiales se seleccionan para proporcionar las propiedades deseadas, como es bien sabido por aquellos con habilidades en el arte.

Los solventes orgánicos y/o agua se pueden agregar a las composiciones precursoras para alterar la viscosidad. Se cree que la selección del solvente orgánico particular y/o el agua está dentro de las habilidad de aquellos con habilidades en el campo, y depende de la resina termoestable utilizada en el precursor de aglutinante y las cantidades de estas resinas utilizadas.

Método El articulo abrasivo elástico de la figura 1, se forma aplicando un precursor de cubierta estructural al substrato de espuma 4, aplicando las partículas abrasivas 10 a la cubierta estructural 8, aplicando un precursor de cubierta de apresto sobre las partículas abrasivas y la cubierta estructural, y curando adecuadamente el articulo. En las figuras 4-6 se muestra un método específico para elaborar el artículo de la figura 1. En tanto que el método se describe específicamente para elaborar el articulo de la figura 1, se podrá reconocer que un método similar al descrito se puede usar para producir los artículos mostrados en las figuras 3 y 4.

De referencia a la figura 4, ahí se muestra un aparato 220 para aplicar una cubierta estructural a un substrato de espuma. Una resina precursora de cubierta estructural 222 se carga en una tolva para resina 224. Desde la tolva para resina 224, la resina precursora 222 se bombea hacia una matriz 226 que sostiene al fluido, via una bomba 228 y una manguera 230 para resina. La matriz que sostiene al fluido 226, aplica a la resina precursora de cubierta estructural 222 al substrato de espuma en movimiento 232, el cual se transporta sobre un par de rodillos 236 para formar la cubierta estructural. Alternativamente, el precursor de cubierta estructural se puede aplicar usando una revestidora adecuada conocida en el arte, por ejemplo una revestidora por rocío, una revestidora por arrollamiento, una revestidora por inmersión, una revestidora de cuchilla sobre- arrollamiento, o lo similar.

A continuación, las partículas abrasivas se aplican usando el aparato de la figura 5. Las partículas abrasivas 238 se hacen fluir en un lecho fluidizante 240 que usa aire fluidizante introducido al lecho via la entrada de aire 242. Una bomba tipo Venturi 244 recibe aire desde una fuente adecuada (no mostrada), via la entrada de aire 246 y saca la mezcla de partículas fluidizadas y aire a través del tubo de extracción 248. La mezcla de partículas 238 y el aire se suministra hacia el rociador de partículas 250 vía la manguera para partículas 252. El rociador de partículas incluye un déflector 254 montado en la salida 256, el cual sirve para volver a dirigir el flujo de la mezcla fluidizada de aire/particulas abrasivas, de tal manera que la mezcla no sea rociada directamente sobre el sustrato de espuma 232. En lugar de eso, la distribución uniforme deseada de las partículas abrasivas 238, se logra creando una nube uniformemente dispersada, de partículas abrasivas por encima del sustrato de espuma 232, que tenga al precursor de cubierta estructural liquida 222 sobre él. La nube entonces se deposita, de preferencia asentándose mediante la gravedad, sobre el sustrato de espuma en la forma uniforme deseada. Las partículas abrasivas 238 se aplican al sustrato de espuma 232 en una cabina o casilla de roció de partículas 258 que sirve para contener, colectar y reciclar el exceso de partículas abrasivas. El sustrato de espuma 232 entra y sale de la casilla de roció 258 a través de unas ranuras (no mostradas), contenidas en las partes anterior y posterior de la casilla de rocío, y se transporta a través de la casilla mediante rodillos similares a aquellos mostrados en la figura 4. También se pueden usar otras técnicas conocidas para aplicar partículas abrasivas, por ejemplo el recubrimiento por goteo o el recubrimiento electrostático. Después de que las partículas abrasivas se hayan aplicado al sustrato de espuma, la cubierta estructural se puede curar usando técnicas adecuadas conocidas en el arte.

La cubierta de apresto entonces se aplica sobre la cubierta estructural 222 y sobre las partículas abrasivas 238, usando en aparato mostrado en la figura 6. El aparato 260 para aplicar la cubierta de apresto, incluye una tolva para resina 262 que alimenta el precursor de cubierta de apresto 264 en una bomba 266. El precursor 264 de cubierta de apresto se bombea hacia un espumante (frother) 268 via la manguera 270. En el espumante, el precursor de cubierta de apresto se hace espumoso con el aire proveído por una fuente de aire comprimido 272 para formar una espuma lábil. Espumando al precursor de cubierta de apresto, se permite a una cubierta de apresto delgada, caracterizada por un bajo peso agregado en seco, formarse sobre el substrato de espuma. Cuando se produce una cubierta de apresto lo suficientemente delgada sobre el sustrato de espuma, la cubierta de apresto puede romperse o rajarse sin rasgar al sustrato de espuma. Se ha encontrado que una cubierta de apresto que tenga un peso agregado en seco de menos de 63 gramos/m2 (15 granos/24 pulgadas cuadradas), puede romperse sin rasgar al sustrato de espuma. El precursor de cubierta de apresto espumado 264 entonces se aplica sobre las partículas abrasivas 238 y sobre la cubierta estructural 222 usando una matriz espumante 274. Se proporciona un rodillo de piñón de transmisión 276 para controlar la aplicación del precursor de cubierta de apresto espumado 278. Un tipo de espumante adecuado es del tipo comercialmente disponible como un "F2S-8" por la firma SKG Industries, West Lawn, Pensilvania. Se pueden usar otros métodos conocidos para aplicar la resina de cubierta de apresto espumada al substrato de espuma. Además, se puede producir una cubierta de apresto lo suficientemente delgada, diluyendo el precursor de cubierta de apresto y rociando el precursor de cubierta de apresto directamente sobre el sustrato de espuma. Una vez que se ha aplicado la cubierta de apresto, las cubiertas de apresto y estructural son completamente curadas para fijar en una forma segura, las partículas abrasivas al sustrato .

Ej emplo Los siguientes materiales fueron usados para elaborar un articulo abrasivo y elástico de acuerdo con la presente invención: Sustrato de Espuma esponja de uretano Cubierta Estructural acrilico Partículas Abrasivas A1203 Cubierta de Apresto resina fenólica El artículo fue preparado transportando el sustrato de espuma a través de cada aparato, a una velocidad de aproximadamente 6 pies/minuto. El sustrato de espuma fue una espuma de forro inferior de alfombra verde, disponible por la firma Woodbridge Foam Corporation, Mississauga, Ontario, Canadá. El sustrato de espuma fue de 5- mm(0.197 pulgadas)de espesor, y 30.48 centímetros de ancho (12 pulgadas), y tuvo una densidad de 48.1 kg/m3 (3.0 libras/pie3), y una elongación de aproximadamente un 90%.

La composición de cubierta estructural incluyó lo siguiente : Material de sólidos cantidad (gramos) HyCar 2679 49 . 9? 7214 Agua 0% 566 Solución EZ-1 5% 160 hidroxido de amonio 35% 24 La HyCar 2679 es una emulsión acrilica disponible por la firma BF Goodrich, Cleveland, Ohio que puede tener una elongación del 366-630%, dependiendo de cómo se cure. El agua sirve como diluyente, la solución EZ-1 es un ácido poliacrilico también disponible por la firma BF Goodrich, el cual sirve como un espesante, y el hidroxido de amonio sirve como un activador para la solución EZ-1. El precursor de cubierta estructural se aplicó al sustrato de espuma usando una matriz de ranura sobre un rodillo alimentado por una bomba de cavidad progresiva de Moyno, disponible por la Moyno Industrial Products, Springfield, Ohio. La cubierta estructural resultante tuvo un peso agregado en seco de 1.76 gramos/m2 (28 granos/24 pulgadas cuadradas).

Las partículas abrasivas de óxido de aluminio (A1203 ) fueron entonces aplicadas" a la cubierta estructural, usando el método descrito arriba para aplicar un grano abrasivo del número 120. El peso agregado en seco de las partículas abrasivas fue de 22 granos/por 24 pulgadas cuadradas. Después de la aplicación de las partículas abrasivas, la cubierta estructural fue curada por 4 minutos a 149 °C ( 300 ° F) . La cubierta de apresto fue entonces aplicada sobre la cubierta estructural y las partículas abrasivas. Piñón de transmisión La cubierta de apresto fue la resina fenólica BB077 comercialmente disponible por la Nestle Resins Canadá, a División of Nestle Canadá Inc., Mississauga, Ontario, Canadá. El precursor de cubierta de apresto de la resina fenólica, además incluía el tensioactivo Sulfochem SLS disponible por la firma Chemron Corporation, Paso Robles, CA; urea de grado industrial granulada con nitrógeno al 46%, disponible por la firma BP Chemicals, Gardena, CA; AMP 95, una solución acuosa al 95% de 2-amino-2-metil-l-propanol , disponible por la Ashland Chemical, Co . , Dublin, OH; y agua. La resina fenólica tuvo un contenido total de sólidos de aproximadamente un 70%. El precursor de cubierta de apresto fue espumado hasta una relación soplado de 8 : 1 (es decir la relación del volumen espumado con el del material inicial sin espumar) . El mezclador fue operado aproximadamente a 330 RPM, y la velocidad del flujo de aire fue de aproximadamente 1.2 litros/minuto. La resina precursora de cubierta de apresto fue alimentada usando una bomba de cavidad progresiva de Moyno, y la resina de cubierta de apresto espumada fue aplicada haciendo rolar un rodillo de piñón de transmisión sobre el sustrato de espuma. La cubierta de apresto fue entonces curada durante 4 minutos a una temperatura de 149°C(300°F) . La cubierta de apresto resultante tuvo un peso agregado en seco de 6 granos/24 pulgadas cuadradas, y una elongación de menos del 10%.

Será obvio para aquellas personas con habilidades ordinarias en el arte, que se pueden realizar varios cambios y modificaciones sin desviarse del concepto inventivo expuesto arriba. Así, el ámbito de la presente invención no debe estar limitado a las estructuras descritas en esta solicitud, sino solamente por las estructuras descritas por el lenguaje de las reivindicaciones y los equivalentes de tales estructuras.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la manufactura de los objetos a los que la misma se refiere.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES Un artículo abrasivo y elástico, caracterizado porque comprende: (a) un sustrato elástico que tiene una superficie externa; (b) una cubierta estructural adhesiva sobre al menos una porción de dicha superficie externa; (c) partículas abrasivas, cada una de las cuales tiene una porción incrustada dentro de dicha cubierta estructural; y (d) una cubierta de apresto dura y anticarga, arreglada sobre dicha cubierta estructural y dichas partículas abrasivas.
2. Un artículo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sustrato elástico se forma de un material espumoso, que tiene un espesor de por lo menos 3 milímetros.
3. Un articulo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende una capa barrera adyacente a dicho sustrato de espuma.
4. Un articulo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 2, caracterizado porque dicho sustrato de espuma, se forma de un material seleccionado del grupo que consiste de poliuretano, caucho de espuma, silicona y la esponja natural.
5. Un articulo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cubierta estructural se selecciona del grupo que consiste de caucho de nitrilo, acrílico, epoxi, uretano, cloruro de polivinilo y el caucho de butadieno.
6. Un articulo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 1, caracterizado porque dichas partículas abrasivas,- comprenden un material seleccionado del grupo que consiste de óxido de aluminio, carburo de silicio, alumina zirconia, diamante, óxido de cerio, nitruro de boro cúbico, granate, cristal molido, cuarzo y combinaciones de los mismos materiales.
7. Un articulo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cubierta de apresto, es un aglutinante adhesivo, resinoso, que se puede endurecer y aplicar como cubierta o recubrimiento.
8. Un artículo abrasivo y elástico como el definido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cubierta de apresto, se selecciona del grupo que consiste de las resinas fenólicas, las resinas aminoplásticas que tienen grupos carbonilo alfa, eta insaturados colgantes, las resinas de uretano, las resinas de epoxi, las resinas insaturadas etilénicamente, las resinas de isocianurato acrilatado, las resinas de urea-formaldehido, las resinas de isocianurato, las resinas de uretano acrilatado, las resinas de epoxi acrilatado, las resinas de bismaleimida, las resinas de epoxi modificadas por fluoreno y combinaciones de las mismas.
9. Un articulo abrasivo y elástico, caracterizado porque comprende: (a) un substrato elástico y flexible que tiene una superficie externa; (b) una cubierta estructural adhesiva sobre por lo menos una porción de dicha superficie externa, teniendo dicha cubierta estructural una dureza conocida; (c) partículas abrasivas, cada una de las cuales tiene una porción incrustada dentro de dicha cubierta estructural; y (d) una cubierta de apresto, anticarga arreglada sobre dicha cubierta estructural y dichas partículas abrasivas, teniendo dicha cubierta de apresto, una dureza conocida mayor que la dureza conocida de la cubierta estructural.
10. Un articulo abrasivo y elástico, caracterizado porque comprende: (a) un substrato elástico que tiene una superficie externa; (b) una cubierta estructural adhesiva, sobre por lo menos una porción de dicha superficie externa; (c) partículas abrasivas, cada una de las cuales tiene una porción incrustada dentro de dicha cubierta estructural; y (d) una cubierta de apresto, anticarga arreglada sobre dicha cubierta estructural y dichas partículas abrasivas, teniendo dicha cubierta de apresto un peso agregado en seco de menos de 15 granos/24 pulgadas cuadradas.
11. 11. Un articulo abrasivo y elástico, caracterizado porque comprende: (a) un substrato elástico que tiene una superficie externa, teniendo dicho sustrato una elongación que se encuentra dentro del rango del 50-200%; (b) una cubierta estructural adhesiva sobre por lo menos una porción de dicha superficie externa, teniendo dicha cubierta estructural, una elongación mayor que la elongación de dicho substrato; (c) partículas abrasivas, cada una de las cuales tiene una porción incrustada dentro de dicha cubierta estructural; y (d) una cubierta de apresto, arreglada sobre dicha cubierta estructural y dichas partículas abrasivas, teniendo dicha cubierta de apresto una elongación menor que la elongación de la cubierta estructural.