MX2007012389A

MX2007012389A - Articulo abrasivo que tiene cromoforo activado por reaccion.

Info

Publication number: MX2007012389A
Application number: MX2007012389A
Authority: MX
Inventors: Xiaorong You
Original assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-12-13
Also published as: EP1877224A1; BRPI0608938A2; US20060242910A1; WO2006110517A1; CN101175607A; CA2602891A1; TW200706368A; TWI321099B

Abstract

Un articulo abrasivo tiene una capa que incluye un constituyente epoxi, un fotoiniciador cationico dentro del constituyente epoxi, y un colorante latente configurado para cambiar el color en respuesta a la activacion del fotoiniciador cationico.

Description

ARTICULO ABRASIVO QUE TIENE CROMOFORO ACTIVADO POR REACCIÓN CAMPO TÉCNICO Esta descripción, en general se refiere a artículos abrasivos y métodos para formarlos.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Los artículos abrasivos, tales como abrasivos cubiertos y abrasivos unidos, se usan en varias industrias como piezas de trabajo de maquinaría, tales como para bruñido, molido o pulido. El uso mecanizado de artículos abrasivos abarca una amplia competencia industrial, desde industrias ópticas, industrias de reparación de pintura automotriz, hasta industrias de fabricación de metales. En cada uno de estos ejemplos, las instalaciones de fabricación usan abrasivos para remover el exceso de material o para afectar las características superficiales de los productos. Las características superficiales incluyen brillo, textura y uniformidad. Por ejemplo, los fabricantes de componentes de metal usan artículos abrasivos para afinar y pulir las superficies, y con frecuencia desean una superficie uniformemente suave. De modo similar, los fabricantes de ópticos desean artículos abrasivos que produzcan superficies libres de defectos para evitar la difracción y la dispersión de la luz. Los fabricantes también desean artículos abrasivos que tengan una alta relación de remoción de la materia prima, para ciertas aplicaciones. Sin embargo, con frecuencia hay una contraposición entre la relación de remoción y la calidad de la superficie. Los artículos abrasivos de grano más fino producen superficies más suaves, aunque tienen relaciones de remoción menores de la materia prima. Las relaciones de remoción menores de la materia prima conducen a una producción más lenta e incrementan el costo. Particularmente en el contexto de artículos abrasivos en grano, los abrasivos comercialmente disponibles tienen una tendencia a dejar defectos aleatorios en la superficie, tales como rasguños que son más profundos que los rasguños promedio de la remoción de la materia prima. Estos rasguños pueden ser causados por granos que se separan del artículo abrasivo, causando marcas de rodado. Cuando están presentes, estos rasguños dispersan la luz, reduciendo la claridad óptica en lentes o produciendo acabado nebuloso o brumoso en trabajos decorativos de metal. Estos rasguños también proporcionan puntos de nucleación o puntos de unión que reducen las características de liberación de una superficie. Por ejemplo, los rasguños en el equipo sanitario permiten que las bacterias se unan a las superficies, y los rasguños en reactores pulidos permiten la formación de burbujas y actúan como características superficiales para iniciar reacciones indeseables.

La pérdida de granos también degrada el desempeño de los artículos abrasivos, conduciendo a su reemplazo frecuente. El reemplazo frecuente del artículo abrasivo es costoso para los fabricantes. Así pues, serían deseables artículos abrasivos mejorados y métodos para fabricarlos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad particular, un artículo abrasivo tiene una capa que incluye un constituyente epóxico, un fotoiniciador catiónico dentro del constituyente epóxíco, y un colorante latente configurado para cambiar de color en respuesta a la activación del fotoiniciador catiónico. En otra modalidad de ejemplo, un artículo abrasivo incluye una matriz de polímero, un cromóforo activado por reacción dentro de la matriz de polímero, y granos abrasivos particulados. En otra modalidad de ejemplo, un artículo abrasivo incluye un cromóforo activado por reacción. En una modalidad de ejemplo adicional, un método para fabricar un artículo abrasivo incluye la iniciación de un procedimiento de curación en una pieza de trabajo del artículo abrasivo. La pieza de trabajo del artículo abrasivo incluye un precursor de polímero y un colorante latente. El colorante latente está configurado para cambiar de color en respuesta al curado. El método también incluye la determinación del color meta de la pieza de trabajo del artículo abrasivo y la terminación del procedimiento de curado cuando la pieza de trabajo del artículo abrasivo muestra el color meta. En otra modalidad de ejemplo, un método para controlar la calidad del producto abrasivo incluye la formación de un producto abrasivo que comprende una matriz polimérica y un cromóforo activado por reacción. El cromóforo activado por reacción es configurado para mostrar un color característico con base en el estado del curado. El método también incluye inspeccionar el producto abrasivo con base en la característica del color y categorizar el producto abrasivo con base en la característica del color. En una modalidad de ejemplo adicional, un artículo abrasivo incluye una capa con un patrón para formar una estructura de superficie. La capa incluye un material que incluye una matriz polimérica y un cromóforo activado por reacción, e incluye granos abrasivos unidos a la capa- BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente descripción se entenderá mejor, y sus numerosas modalidades y ventajas serán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica, al referirse a los dibujos adjuntos. La Figura 1 incluye una ilustración de un artículo abrasivo cubierto, de ejemplo. La Figura 2 incluye una ilustración de un artículo abrasivo estructurado, de ejemplo.

La Figura 3 incluye una ilustración de un artículo abrasivo unido, de ejemplo. El uso de los mismos símbolos de referencia en los diferentes dibujos indica elementos similares o idénticos.

MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN En una modalidad particular, la descripción se dirige a un artículo abrasivo que tiene una capa que está formada de una matriz polimérica. La matriz polimérica incluye un cromóforo activado por reacción, configurado para indicar un estado de curado. En una modalidad de ejemplo, el cromóforo reactivo incluye un colorante latente y un subproducto del curado. Por ejemplo, el subproducto del curado puede ser un subproducto de activación de un fotoiniciador. El artículo abrasivo también puede incluir granos abrasivos particulados. En otra modalidad, la descripción se dirige a un método de fabricación de un artículo abrasivo. El método incluye iniciar un procedimiento de curado en una pieza de trabajo, determinar un color meta exhibido por la pieza de trabajo y terminar el procedimiento de curado con base en el color meta. El procedimiento de curado puede incluir foto curado o curado térmico. En otra modalidad de ejemplo, la descripción se dirige a un método para controlar la calidad del producto abrasivo. El método incluye formar un producto abrasivo que tenga una matriz de polímero y un cromóforo activado por reacción, inspeccionar el producto abrasivo para una característica de color, y categorizar el producto abrasivo con base en la característica de color. La característica de color puede ser, por ejemplo, un color meta o la uniformidad del color. Generalmente, el artículo abrasivo se forma por curado de una formulación aglutinante. La formulación aglutinante típicamente incluye precursores de polímero o constituyentes polimerizables. Por ejemplo, la formulación aglutinante puede incluir constituyentes catiónicamente polimerizables o puede incluir constituyentes radicalmente polimerizables. Además, la formulación aglutinante incluye un catalizador o un iniciador, tal como un fotoiniciador o un iniciador térmico, para iniciar y facilitar el curado. En una modalidad particular, la formulación aglutinante incluye un colorante latente. El colorante latente puede reaccionar con el subproducto del curado, tal como las especies derivadas de los iniciadores activados, para cambiar el color. El artículo abrasivo también incluye partículas abrasivas. En una modalidad, la formulación aglutinante se usa como una capa conformada, una cubierta de fabricación o una cubierta de tamaño en un artículo abrasivo cubierto. Los granos abrasivos pueden depositarse en la cubierta de fabricación y ser sobrecubiertos con una cubierta de tamaño. En otra modalidad, los granos abrasivos se mezclan con la formulación aglutinante, se llena un molde con la mezcla, y la mezcla se cura para formar un artículo abrasivo aglutinado.

En una modalidad de ejemplo, la formulación aglutinante incluye un constituyente catiónicamente polimerizable. Por ejemplo, el constituyente catiónícamente polimerizable puede tener grupos funcionales epoxi o grupos funcionales oxerano. Los constituyentes que incluyen grupos funcionales epoxi, también llamados constituyentes de epoxi, son curables catiónicamente, por lo cual se entiende que la polimerización o el enlace cruzado del grupo epoxi pueden ser iniciados por cationes. Los constituyentes de epoxi pueden ser monómeros, oligómeros o polímeros y algunas veces se les llama "resinas". Estos materiales tienen una estructura alifática, aromática, cicloalifática, arilalifática, o heterocíclíca. Los constituyentes de epoxi pueden ¡ncluir grupos epoxi como grupos laterales, o los grupos epoxi pueden formar parte de un sistema de anillo alicíclico o heterocíclíco. Los grupos epoxí también pueden aglutinarse a, por ejemplo, elementos principales que contengan siloxano. El constituyente epoxi puede, por ejemplo, incluir al menos un componente líquido, de modo que la combinación de materiales es un líquido. Por lo tanto, el constituyente epoxi puede ser un único material de epoxí líquido, una combinación de materiales de epoxi líquidos, o una combinación de material(es) de epoxi líquido(s) y material(es) de epoxi sólido(s) soluble(s) en el (los) líquido(s). Un ejemplo de un constituyente epoxi adecuado incluye éster de poliglicidilo o poli(metilglicidilo) de ácido policarboxílico, éter de poliéter, ácido graso insaturado epoxidado, o una combinación de los mismos. El ácido policarboxílico puede ser alifático, tal como, por ejemplo, ácido glutárico, ácido adípico y similares; cicloalifático, tal como, por ejemplo, ácido tetrahidroalífático; o aromático, tal como, por ejemplo, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido trimelítico, o ácido piromelítico; o una combinación de los mismos. El poliéter puede ser óxido de politetrametileno. Puede usarse un aducto terminado en carboxi, por ejemplo, de ácido trimelítico o poliol, tal como, por ejemplo, glicerol o 2,2-bis(4-hidroxicíclohexil)propano. Un ácido graso insaturado epoxidado adecuado puede obtenerse a partir de, por ejemplo, aceite de linaza o aceite de perilla. Un constituyente epoxi adecuado puede ¡ncluir éter de poliglicidilo o poli(-metilglicidilo) que puede obtenerse por la reacción de un compuesto que tenga al menos un grupo hidroxi o hidroxi fenólico libre de alcohol y una epiclorohídrina adecuadamente sustituida. El alcohol puede ser alcohol acíclico, tal como, por ejemplo, etileno glicol, dietileno glicol, o poli(oxietileno) glicol mayor; cicloalifático, tal como, por ejemplo, 1 ,3- ó 1 ,4-dihídroxicíclohexano, bis(4-hidroxiciclohexíl)metano, 2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano, o 1 ,1-bis(hidroximetil)ciclohex-3-eno; o contienen núcleos aromáticos, tales como N,N-bis(2-hidroxietil)anilina o p,p'-bis(2-hidroxíetilamino)dífenilmetano. Alternativamente, el constituyente de epoxi puede ser derivado de fenol mononuclear, tal como, por ejemplo, resorcinol o hidroquinona, o puede basarse en fenol polinuclear, tal como, por ejemplo, bis(4-hidroxifenil)metano (bisfenol F), 2,2-bis(4- hidroxífenil)propano (bisfenol A), o en productos de condensación, obtenidos bajo condiciones acidas, de fenol o de cresol con formaldehído, tales como novolac de fenol o novolac de cresol. Alternativamente, un constituyente de epoxi adecuado puede ¡ncluir el compuesto poli(N-glicidilo) que puede, por ejemplo, obtenerse por deshidrocloración del producto de reacción de la epiclorohidrina con una amina que comprende al menos dos átomos de hidrógeno de amina tales como, por ejemplo, n-butilamina, anilina, toluidina, m-xilileno diamina, bis(4-aminofenil)metano o bis(4-metilaminofenil)-metano. Un compuesto poli(N-glicidilo) de ejemplo también incluye un derivado N.N'-diglicidilo de cicloalquilenourea, tal como etilenourea ó 1 ,3- propilenourea, o un derivado N.N'-diglicidílo de hidantoína, tal como de 5,5-dimetilhidantoína. Otro ejemplo de un constituyente epoxi adecuado incluye el compuesto poli(S-glicidilo), que es un derivado de di-S-glicidilo, que se deriva del ditiol, tal como, por ejemplo, etano-1 ,2-ditiol o éter de bis(4-mercaptometilfenilo). Ejemplos adicionales de un constituyente epoxi, son: éter de bis(2,3-epoxiciclopentil), éter de 2,3-epoxi ciclopentil glicidilo, 1 ,2-bis(2,3-epoxíciclopentiloxi)etano, éter de bis(4-hidroxiciclohexil)metano diglicidilo, éter diglicidilo de 2,2-bis(4-hidroxíciclohex¡l)propano, 3,4-epoxiciclohexilmetil-3,4-epoxiciclohexano, 3,4-epox¡-6-metilciclohexilmet¡l-3,4-epox¡-6-metilciclohexanecarboxilato, di(3,4-epox¡ciclohexilmetil)hexanod¡oato, di(3,4-epoxi-6-metilcíclohexilmet¡l)hexanodioato, etilenobis(3,4-epoxiciclohexanocarboxilato), éter etanodiol de di(3,4-epoxic¡clohexilmetilo), dióxido de vinílciclohexeno, diepóxido de dicíclopentadieno, .alfa.-(oxiranilmetil)-.omega.-(oxiranilmetoxi) pol¡(oxi-l,4-butanodiilo), éter diglicidilo de neopentilo glicol, ó 2-(3,4-epox¡ciclohexil-5,5-spiro-3,4-epoxi)ciclohexano-1,3-dioxano, o cualquier combinación de los mismos. También puede ser útil una resina epóxica en la cual los grupos 1,2-epoxi están unidos a diferentes heteroátomos o grupos funcionales. Estos grupos incluyen, por ejemplo, N,N,O-tríglicidilo derivado de 4-aminofenol, el glicidil éter glícidil éster de ácido salicílico, N- glicíd¡l-N'-(2-glicid¡loxipropil)-5,5-dimetilhidantoína, 2-glicidiloxi-l,3-bis(5,5-dimetil-l-glicidilhidantoína-3-il)propano, o cualquier combinación de los mismos. Además, un aducto previamente reaccionado de esta resina epóxica con un endurecedor, es adecuado para la resina epóxica, En la formulación de aglutinante también puede usarse una mezcla de constituyentes epoxi. En una modalidad particular, un constituyente epoxi incluye diepóxido cicloalifático. Un ejemplo de diepóxido cicloalifático es: éter diglicidilo de bis(4-hidroxiciclohexil)metano, éter diglicidilo de 2,2-bís(4-hídroxic¡clohex¡l)propano, carboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmet¡l-3,4-epoxicíclohexano, carboxilato de 3,4-epoxi-6-metilcíclohexilmetil-3,4-epoxi-6-metílciclohexano, díhexanodioato de (3,4-epoxíciclohexilmetilo), dihexanodioato de (3,4-epoxi-6-metilciclohexilmetilo), etilenobis(3,4-epoxiciclohexanocarboxilato), diéter etanodiol de (3 ,4-epoxiciclohexilmetilo), 2-(3,4-epoxicíclohexil-5,5-spiro-3,4-epox¡)c¡clohexano-1 ,3-díoxano, o cualquier combinación de los mismos. El constituyente epoxi puede tener un peso molecular que varíe sobre una amplia escala. En general, el peso equivalente de epoxi, es decir, el número de peso molecular promedio dividido por el número de grupos reactivos epoxi, está preferiblemente en la escala de 60 a 1000. Típicamente, la formulación de aglutinante incluye desde aproximadamente 10% a aproximadamente 90% por peso del constituyente epóxido. Los porcentajes por peso de los constituyentes de la formulación aglutinante se establecen con relación al peso total de los componentes curables de la composición, a menos que se especifique de otra forma. La formulación aglutinante puede incluir otro componente catíónicamente curable, tal como un componente de éter cíclico, un componente de vinil éter, un componente de lactona cíclica, un componente de acetal cíclico, un componente de tioéter cíclico, un componente de spiro ortoéster, un componente funcional de oxetano, o una combinación de los mismos. En una modalidad particular, un oxetano es un componente que comprende uno o más grupos oxetano, es decir, uno o más estructura de anillo de cuatro miembros de acuerdo con la fórmula (5): La formulación aglutinante también puede ¡ncluir un fotoiniciador catiónico. Generalmente, puede usarse un fotoinicíador catiónico que, con la exposición a la radiación actínica, forme cationes que inicien las reacciones de los constituyentes de epoxi. Este fotoiniciador incluye, por ejemplo, una sal de onio con aniones de nucleofilicidad débil. Un ejemplo incluye la sal de halonio, la sal de yodosilo o la sal de sulfonio, tal como se describe en las solicitudes de Patentes Europeas publicadas EP 153904 y WO 98/28663, sal de sulfoxonio, tal como se describe, por ejemplo, en las solicitudes de Patentes Europeas publicadas EP 35969, 44274, 54509, y 164314, sal de diazonio, tales como se describe, por ejemplo, en las Patentes US Nos. 3,708,296 y 5,002,856, o cualquier combinación de los mismos. Otro fotoiniciador catióníco incluye sal de metaloceno, tal como se describe, por ejemplo, en las solicitudes de Patentes Europeas publicadas EP 94914 y 94915. Un iniciador de sal de onio o sal de metaloceno adicional adecuado, puede encontrarse en "UV Curing, Science and Technology", (Editor S. P. Pappas, Technology Marketing Corp., 642 Westover Road, Stanford, Conn., U.S.A.) o en "Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints", Vol. 3 (editado by P. K. T. Oldring). En un ejemplo particular, un fotoiniciador catiónico incluye un compuesto de la fórmula I, II ó lll, abajo: 1^- — RaTCQin-r OO (H) o [LQm] R3' R4 (III) en donde: Rl, R2, R3, R4, R5, R6, y RJ son, independientemente uno del otro, un grupo arilo de C6-C?8 que puede ser no sustituido o sustituido por radicales adecuados; L es boro, fósforo, arsénico, o antimonio. Q es un átomo de halógeno o algunos de los radicales Q en un anión LQm" puede ser también un grupo hidroxi; y m es un entero que corresponde a la valencia de L más 1. Un ejemplo de un grupo arilo de C6-Ci8 incluye un grupo fenilo, naftilo, antrilo o fenantrílo. Un radical adecuado incluye alquilo, por ejemplo alquilo de C-?-C6, tal como metilo, etilo, n-propilo, ¡sopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, tert-butilo, o varios isómeros pentilo o hexilo; alcoxi, por ejemplo, alcoxi de C-i-Cß , tales como metoxi, etoxi, propoxi, butoxi, pentiloxi, o hexiloxi; alquiltio, tales como alquiltio de C C6, tales como metiltio, etiltio, propiltio, butiltio, pentiltio, o hexiltio; halógeno, tales como flúor, cloro, bromo, o yodo; amino; ciano; nitro; ariltio, tales como feniltio; o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo de átomo Q de halógeno incluye cloro o flúor. Un anión LQm" pude incluir BF4", PF6", AsF6", SbF6", SbFd(OH)", o cualquier combinación de los mismos. En un ejemplo particular, el fotoiniciador incluye un compuesto de la fórmula lll, donde R5, R6 y R7 son arilo, tal como fenilo, bifenílo, o una combinación de los mismos. En otro ejemplo, el fotoiníciador incluye un compuesto de la fórmula (IV): en donde c es 1 ó 2; d es 1 , 2, 3, 4 ó 5; X es un anión no nucleofílíco, por ejemplo, PF6", AsF6", SbF6", CF3SO3", C2F5S03", n"C3F7S03", n" C4F9SO3", n"C6F?3SO3" o n"C8F-?7SO3"; R8 es un pi-areno; y R9 es un anión de un pi-areno, tal como un anión de cíclopentadienílo. Un ejemplo de un pi-areno o de un anión de pi-areno, se encuentra en la solicitud de Patente Europea publicada EP 94915. Un ejemplo adicional de pi-arenos incluye tolueno, xíleno, tolueno, xileno, etilbenceno, eumeno, metoxibenceno, metilnaftaleno, pireno, perileno, estilbeno, óxido de difenileno, difenileno sulfuro de, o cualquier combinación de los mismos. En un ejemplo particular, el, pi-areno es eumeno, metilnaftaleno, o estilbeno. Un ejemplo de un anión X- no nucleofílíco incluye FSO3", un anión de un ácido sulfónico orgánico o de un ácido carboxílico; o un anión LQm" como se definió arriba. En particular, un anión puede derivarse de un ácido carboxílico parcialmente fluoro o perfluoro alifático o parcialmente fluoro o perfluoro aromático, en particular, a partir de un ácido sulfónico orgánico parcialmente fluoro o perfluoro alifático o parcialmente fluoro o perfluoro aromático, o es un anión LQm"- Otro ejemplo de un anión X" incluye BF4", PF6", AsF6", SbF6-, SbF5(OH)" , CF3SO3", C2F3S03", n-C3F7SO3-, 1VC4F9SO3". n-C6F13SO3- , n-CßF? SO3" , C6F5SO3", tungstato de fósforo, silicio tungstato, o cualquier combinación de los mismos, en particular, un anión es PF6", AsFß". SbF6", CF3S03-, C2F3SO3", n-C3F7S03\ n-C4F9S03", n-C6F13S03" , n-C8F17S03", o cualquier combinación de los mismos. También puede usarse una sal de metaloceno en combinación con un agente oxidante. Esta combinación se describe en la solicitud de Patente Europea publicada EP 126712. En una modalidad particular, la formulación aglutinante incluye de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 20 % por peso, tal como de aproximadamente 0.2 % por peso a aproximadamente 10 % por peso, de fotoíniciador catiónico, con base en el peso total de la formulación de aglutinante. Para aumentar la eficiencia de luz, o para sensibilizar al fotoiniciador catiónico a longitudes de onda específicas, tales como por ejemplo las longitudes de onda láser o una serie específica de longitudes de onda de láser, puede usarse un sensibilizador, dependiendo del tipo de iniciador. Un sensibilizador de ejemplo incluye un hidrocarburo policíclico aromático, un compuesto ceto aromático, o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo específico de un sensibilizador se menciona en la solicitud de Patente Europea publicada EP 153904. Un sensibilizador de ejemplo incluye benzoperileno, 1 ,8-difenil-1 ,3,5,7-octatetraeno, ó 1 ,6-difenil- 1,3,5-hexatrieno, como se describe en la Patente US No. 5,667,937. Un factor adicional en la elección del sensibilizador es la naturaleza y la longitud de onda primaria de la fuente de radiación actínica. En una modalidad, la formulación de aglutinante puede incluir un constituyente radicalmente polimerizable. Por ejemplo, la formulación aglutinante puede ¡ncluir un compuesto que tenga al menos una insaturacíón etilénica que pueda ser polímerizada con radicales. Un ejemplo de insaturación etilénica adecuada es un grupo tal como acrilato, metacrilato, estireno, viniléter, vinil éster, acrilamída N-substituida, funcionalidades de amida N-vinilo, éster maleato, éster fumarato, o cualquier combinación de los mismos. En modalidades particulares, la ¡nsaturación etilénica se proporciona por medio de un grupo que contenga funcionalidad de achato, metacrilato, N-vinílo o estireno. Por ejemplo, la formulación del aglutinante puede incluir uno o más compuestos que tengan una o más funcionalidades de (met)acrilato. El material acrílico polimerizable de radical libre que puede usarse en la formulación aglutinante tiene, en promedio, al menos un grupo acrílíco que puede ser o bien ácido libre o un éster. Por acrílico" se entiende el grupo -CH=CR1CO2R2, donde R1 puede ser hidrógeno o metilo y R2 puede ser hidrógeno o alquilo. Por "(met)acrilato" se entiende un acrilato, metacrilato o una combinación de los mismos. Un material acrílíco típicamente pasa por una reacción de polimerización o de enlazado cruzado iniciada por un radical libre. El material acrílico puede ser un monómero, un oligómero, un polímero, o cualquier combinación de los mismos. Típicamente, el material acrílico es un monómero o un oligómero. Un constituyente de acrílico incluye, por ejemplo, diacrilato de un diol cicloalifátíco o aromático, tales como 1 ,4-dihidroximetilciclohexano, 2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano, 1 ,4-ciclohexanodimetanol, bis(4-hidroxiciclohexil)metano, hidroquinona, 4,4- dihidroxíbifenilo, bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, bísfenol A etoxilado o propoxílado, bisfenol F etoxilado o propoxilado, o bisfenol S etoxilado o propoxilado, y cualquier combinación de los mismos. Un tri(met)acrílato aromático útil incluye, por ejemplo, un producto de reacción de triglicidil éter de fenol trihídrico, o novolac de fenol o cresol que tenga tres grupos hídroxi con ácido (met)acrílico. En una modalidad particular, el material acrílico incluye 1 ,4-dihidroximetil-ciclohexano diacrilato, diacrilato de bisfenol A, diacrilato de bisfenol A etoxilado, o cualquier combinación de los mismos. En una modalidad particular, la formulación de aglutinante puede incluir un acrilato de diepóxido de bisfenol A, tal como Ebecryl 3700® de UCB Chemical Corporation, Smyrna, Ga., un compuesto mezclado de acrilato/epoxi de bisfenol A, tal como Ebecryl 3605®, o un acrilato de 1 ,4-ciclohexanodimetanol. Además de o en vez del material acplico aromático o cicloalífático, pueden ser útiles otros materiales acrílicos. En la formulación del aglutinante puede usarse un poli(met)acrilato que tenga funcionalidad mayor a 2, cuando sea apropiado. Este poli(met)acrilato puede ser, por ejemplo, un met(acrílato) alifático tri, tetra, o pentafuncional, monomérico u olígomérico. Un (met)acrilato alifático polifuncional adecuado incluye, por ejemplo, un triacrilato o un trimetacrilato de hexano-2,4,6-triol, glicerol, ó 1 ,1 ,1-trimetilolpropano; glicerol etoxilado o propoxilado; ó 1 ,1 ,1 -trimetilolpropano o un grupo trí(met)acrilato que contenga hidroxi que se obtiene por la reacción del compuesto triepoxi, tal como, por ejemplo, triglícidil éter del triol mencionado, con ácido (met)acrílico. Además, pueden ser útiles tetra-acrilato de pentaeritritol, tetra-acrilato de bistrimetilolpropano, monohidroxitri(met)acrilato de pentaeritritol, o monohidroxipenta(met)acrilato de dipentaeritritol, o cualquier combinación de los mismos. En otra modalidad, es útil el (met)acrilato de uretano hexafuncional. Este (met)acrilato de uretano puede prepararse, por ejemplo, por medio de la reacción de un poliuretano terminado en hidroxi con ácido acrílico o ácido metacrílico, o haciendo reaccionar un prepolímero terminado en isocianato con (met)acrilato de hidroxialquilo para seguir al (met)acrilato de uretano. También son útiles un acrilato o metacrilato, tales como un triacrilato de tris(2-hídroxietil)isoc¡anurato. Típicamente, la cantidad del constituyente radicalmente polimerizable es, por ejemplo, de entre aproximadamente 0.1 % por peso y aproximadamente 60 % por peso, tal como entre aproximadamente 5 % por peso y aproximadamente 60 % por peso o entre aproximadamente 10 % por peso y aproximadamente 40 % por peso.

La formulación aglutinante puede incluir un iniciador radical, tal como un fotoiniciador radical, especialmente en combinación con el constituyente radicalmente polimerizable. Puede usarse un fotoiníciador que forme radicales libres cuando se irradia. El fotoiniciador típico incluye benzoína, tal como benzoína; éter de benzoína, tal como metil éter de benzoína, etil éter de benzoína, o isopropilo éter de benzoína; fenil éter de benzoína; acetato de benzoína; acetofenona, tal como acetofenona, 2,2-dímetoxiacetofenona, 4-(feníltio)acetofenona, ó 1 ,1-dicloroacetofenona; bencilo; cetal de bencilo, tal como dímetil cetal de bencilo, o dietil cetal de bencilo; antraquinonas, tal como 2-metílantraquinona, 2-etilantraquínona, 2-tertbutilantraquínona, 1-cloroantliraquínona, ó 2-amilantraquinona; trifenilfosfina; óxidos de benzoilfosfina, tal como, por ejemplo, óxido de 2,4,6-trimetilbenzoiidifenilfosfine (Lucírin TPO); benzofenona, tal como benzofenona, ó 4,4'-bis(N,N'-d¡met¡lamino)benzofenona; tíoxantonas o xantonas; derivado de acridina; derivado de fenaceno; derivado de quinoxalina; 1-fenil-1 ,2-propanodiona-2-O-benzoiloxima; cetonas de 1-aminofenilo; cetonas de 1-hidroxifenilo, tales como 1-hidroxiciclohexil fenil cetona, fenil (1-hidroxiisopropíl)cetona ó 4-isopropilfenil(1-hidroxi-¡sopropil)cetona; compuesto de triacina, por ejemplo, 4",-met¡l-t¡ofen¡l-1-di(triclorometil)-3,5-S-triacinal S-triacina-2-(estílbeno)-4,6-bistriclorometil o parametoxí estiril triacina, o cualquier combinación de los mismos. Un fotoiniciador adecuado de radical libre incluye alternativamente acetofenona, tal como 2,2-dialcoxibenzofenona; una 1- hídroxifenil cetona, por ejemplo 1-hidroxiciclohexíl fenil cetona, 2-hidroxi-l-{4-(2-hídroxietoxi)fenil}-2-metil-l-propanona, ó 2- hidroxiisopropil fenil cetona (también llamada 2-hidroxi-2,2-dimet¡laceto-fenona), ó 1-hidroxiciclohexil fenil cetona. Otra clase de fotoiníciadores de radical libre comprende un bencil cetal, tal como, por ejemplo, bencil dimetil cetal. También es útil como iniciador una alfa-hidroxífenil cetona, bencil dimetil cetal, u óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenílfosfina. Otra clase de fotoíniciadores de radical libre adecuados incluyen un compuesto ¡ónico de ion contador de tinte, que es capaz de absorber los rayos actínicos y producir radicales libres que puedan iniciar la polimerización de un acrilato. Como tal, un compuesto ¡ónico de ¡on contador de tinte puede por lo tanto curar usando luz visible en una escala ajustable de longitud de onda de 400 a 700 nanómetros. Un compuesto iónico de ¡on contador de tinte adicional y su modo de acción se encuentran, por ejemplo, en la solicitud de Patente Europea EP 223587 o en las Patentes US Nos. 4,751 ,102, 4,772,530 ó 4,772,541. Otro ejemplo de un compuesto iónico de ion contador de tinte incluye un complejo de ion yodonio de tinte aniónico, un complejo de ion pirilio de tinte aniónico, o un compuesto de anión de borato de tinte catiónico de la siguiente fórmula: en donde D+ es un tinte catiónico y R12, R13, R14 y R15 son, cada uno independientemente de los otros, alquilo, arilo, alcarilo, alilo, aralquílo, alquenílo, alquinilo, un grupo heterocíclíco alicíclico o saturado o insaturado. Un ejemplo adicional de un radical R12 a R15 puede encontrarse, por ejemplo, en solicitud de Patente Europea publicada, EP 223587. En una modalidad particular, la formulación aglutinante puede incluir de aproximadamente 0.01 % por peso a aproximadamente 20 % por peso de fotoíniciador de radical libre, tal como aproximadamente 0.01 % por peso a aproximadamente 15 % por peso de fotoiniciador de radical libre, con base en el peso total de la composición. En la formulación aglutinante puede usarse un material que contenga un grupo hidroxilo. Por ejemplo, el material con grupo hidroxilo puede ¡ncluir material orgánico líquido que tenga una funcionalidad de hidroxilo de al menos 1 , y preferiblemente de al menos 2. El material del grupo hidroxílo puede ser un líquido o un sólido que sea soluble o díspersable en los componentes restantes. Típicamente, el material está sustancialmente libre de un grupo que sustancialmente ralentice la reacción de curado. Con frecuencia, el material orgánico contiene dos o más grupos hídroxilo secundarios alifáticos (es decir, el grupo hidroxilo está aglutinado directamente a un átomo de carbono no aromático). Pueden ser útiles un monómero, un oligómero o un polímero. El peso equivalente de hidroxílo, es decir, el número de peso molecular promedio dividido por el número de grupos hidroxilo, está típicamente en la escala de 31 a 5000.

Un ejemplo representativo de un material orgánico adecuado que tiene una funcionalidad de hidroxilo de 1 incluye alcanol, monoalquil éter de polioxialquenílglicol, monoalquil éter de alquenillicol, o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo representativo de un material orgánico de polihidroxi monomérico útil, incluye alquileno y arilalquileno glicol o poliol, tal como 1 ,2,4-butanotriol, 1 ,2,6- hexanotriol, 1 ,2,3-heptanotriol, 2,6-dimetil-1 ,2,6-hexanotriol, (2R,3R)-(-)-2-benciloxi-1 ,3,4-butanotriol, 1 ,2,3-hexanotriol, 1 ,2,3-butanotriol, 3-metil-1 ,3,5-pentanotriol, 1 ,2,3-ciclohexanotriol, 1 ,3,5-ciclohexanotriol, 3,7,11 ,15-tetrametíl- 1 ,2,3-hexadecanotriol, 2-hídroximetíltetrahidropiran-3,4,5-triol, 2,2,4,4-tetrametil-1 ,3-ciclobutanodiol, 1 ,3-ciclopentanodiol, trans-1 ,2-ciclooctanodiol, 1 ,16-hexadecanodiol, 3,6-ditia-1 ,8-octanodiol, 2-butina-1 ,4-diol, 1 ,3-propanodiol, 1 ,4-butanodiol, 1 ,5-pentanodiol, 1 ,6-hexanodiol, 1 ,7-heptanodiol, 1 ,8-octanodiol, 1 ,9-nonanediol, 1-fenil-1 ,2-etanodiol, 1 ,2-ciclohexanodiol, 1 ,5-decalindíol, 2,5-dimetil-3-hexino-2,5-d¡ol, 2,7-dimetil-3,5-octadiino-2-7-diol, 2,3- butanodiol, 1 ,4-ciclohexanodimetanol, o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo representativo de un material oligomérico o polimérico que contenga hidroxílo, incluye polioxietileno o polioxipropileno glicol o triol, de pesos moleculares de aproximadamente 200 a aproximadamente 10,000; politetrametileno glicol de varios pesos moleculares; grupos hidroxi pendientes que contienen copolímero, formados por hidrólisis o hidrólisis parcial de un copolímero de vinil acetato, grupos hidroxilo pendientes que contienen resina de polívinilacetal; poliéster terminado en hidroxi o polilactona terminada en hidroxi; políalcadieno funcionarizado en hidroxi, tal como polibutadieno; poliol de polícarbonato alifático, tal como un diol de policarbonato alifático; poliéter terminado en hidroxí, o una combinación de los mismos. Un monómero que contiene hidroxilo incluye 1 ,4-ciclohexanodimetanol o monohídroxi alcanol alifático o cicloalifático, o cualquier combinación de los mismos. Un oligómero o polímero típico que contiene hidroxilo incluye un hidroxilo o un polibutadieno funcionarizado en hidroxilo/epoxi, 1 ,4-ciclohexanodimetanol, diol o triol de policaprolactona, etileno/butileno poliol, monómero de monohidroxilo funcional, o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo de poliéter políol es el polipropileno glicol de varios pesos moleculares, o el glicerol propoxilato-B-etoxilato triol. Otro ejemplo incluye un poliol de poliéter de politetrahidrofurano lineal o ramificado, disponible en varios pesos moleculares, tales como por ejemplo 250, 650, 1000, 2000, y 2900 PM. En una modalidad particular, la formulación aglutinante puede incluir hasta 60 % por peso de poliol. Por ejemplo, la formulación aglutinante puede incluir de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 60 % por peso de poliol, tal como entre aproximadamente 3 % por peso y aproximadamente 20 % por peso.

La formulación aglutinante incluye un componente de colorante latente. En una modalidad particular, el componente de coloreado latente forma un cromóforo en respuesta al curado del constituyente de polímero. En una modalidad de ejemplo, el componente de coloreado latente forma color o cambia el color en contacto con un fotoácido fotoquímícamente generado. En una modalidad particular, el componente de coloreado latente es un formador de color con base de triaril metano-, difenil metano-tiacina-, espiro-, lactamo-, fluorano o isobenzofuranona-. Un ejemplo de formador de color con base de triarilmetano, incluye: 3-3-b¡s(p-dimet¡laminofen¡-1 )-6-dimetilaminoftalida, 3,3-bis(p-dimetilaminofen¡l)ftalida, 3-(p-dimetílaminofenil)-3-(1 ,2-dimetilindola-3-il)ftalida, 3-(p-dimetilaminofenil)-3-(2-metilindola-3 -N)ftalida, 3,3 -bís(1 ,2-dímetilíndola-3 -il)-5-dimetilamínoftalida, 3,3-bis(1 ,2-dimetíl¡ndola-3 -il)-6-dimetilaminoftalida, 3,3-bis(9-etilcarbazola-3-il)-6-dimetilaminoftal¡da, 3,3-bis(2-fenilindola-3-il)-6-dimetilaminoftal¡da, 3-p-dimetilaminofenil-3-(1-metilpirrola-3-il)-6-dimetilaminoftal¡da, etc., o trifenil metano, por ejemplo, Crystal Violet Lactone, o cualquier combinación de los mismos. Un componente de colorante latente típico con base de difenilmetano incluye 4,4'-bis-dimet¡laminobenzhidrilo bencil éter, N-halofenil-leucoauramina, N-2,4,5-triclorofen¡l-leucoauram¡na, o cualquier combinación de los mismos. Un formador de color de ejemplo con base de tiacina incluye azul de benzoil-leucometileno, azul de p-nitrobenzoil-leucometileno, o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo de formador de color con base de spiro incluye 3-metíl-spiro-dinaftopirano, 3-etíl-spiro-dinaftopirano, 3- fenil-spirodinaptopírano, 3-bencil-spiro-dinaftopirano, 3-metil-nafto-(6'-metoxibenzo)spíropirano, 3-propil-spiro-dibenzopirano, o cualquier combinación de los mismos. Un formador de color con base de lactamo incluye rodamina-b-anilinolactamo, rodamina-(p-nitroanilíno)lactamo, rodamina-(o-cloroanilino)lactamo, o cualquier combinación de los mismos. Un formador de color con base de fluorano incluye 3,6-dimetoxifluorano, 3,6-díetoxifluorano, 3,6-díbutoxifluorano, 3-dimetilamino-7-metoxífluorano, 3-dimetilamino-6-metoxilfluorano, 3-dimetílamino-7-metox¡fluorano, 3-dietilamino-7-clorofluorano, 3-dietilamino-6-metil-7-clorofluorano, 3-dietilamino-6,7-dimetilfuorano, 3-(N-etil-p-toluidino)-7-metilfluorano, 3-dietílamino-7-(N-acetíl-N-metilamino)fluorano, 3-dietilamino-7-N-met¡lam¡nofluorano, 3-díetílamino-7-dibencilaminofluorano, 3-dietilamino-5-metil-7-dibencilaminofluorano, 3-dietilamino-7-(N-metil-N-bencilamíno)fluorano, 3-dietilamino-7-(N-cloroetil-N-metilamino)fluorano, 3-dietilamino-7-dietilaminofiuorano, 3-(N-etil-p-toluidino)-6-metil-7-fenilaminofluorano, 3-(N-etil-p-toluidino)-6-metil-7-fen¡lam¡nofluorano, 3-díetilamino-7-(2-carbometoxi-fenílamino)fluorano, 3-(N-etil-N-isoamilamino)-6-metil-7-fenilaminofluorano, 3-(N-ciclohexil-N-metilamino)-6-metil-7-fenilaminofluorano, 3-pírrolid¡no-6-metil-7-fenílaminofluorano, 3-p¡peridino-6-met¡l-7-fen¡laminofluorano, 3-dietilamino-6-metíl-7-xilid¡nofluorano, 3-dietilamino-7-(o-clorofenilamino)fluorano, 3-dibutilamino-7-(o-clorofenilamíno)fluorano, 3-pirrolidino-6-metil-7-p-butilfenilaminofluorano, o cualquier combinación de los mismos.

Los componentes de colorante latente que permiten la producción de una amplía variedad de colores son descritos, por ejemplo, por Peter Gregory en High-Technology Applications de Organic Colourants, Plenum Press, páginas 124-134. En particular, un componente colorante latente incluye un formador de color con base de isobenzofuranona o un formador de color que está disponible bajo las marcas comerciales de Copikem y Pergascript. Un ejemplo de este componente colorante incluye Copikem 20 (3,3-Bis(1 -butil-2-metil-H-indol-3-il)-1-(3H)-isobenzofuranona), Copikem 5 (2'-Di(fenilmeti)amíno-6Hdietilamino)spiro(isobenzofuran-1(3H),9,-(9H)xanten)-3-ona), Copíkem 14 (una ftalida sustituida), Copikem 7 (3-{(4Dimetilamino)-fenil}-3-(1-butil-2metilindol-3il)-6-dimetíamino)-1(3H)-ísobenzofuranona), Copikem 37 (2-(2-Octoxifenil)-4-(4-dimetilam¡nofen¡l)-6-(fenil)p¡ridina), Pergascript Black l-R (6"-(Dimetílamino)-3"-metíl-2"-(fenilamino)spiro-(isobenzofuran-1 (3H), 9"(9H)xantem-3-ona), o Pergascript Color Former (como compuesto de diaminofluorano, compuesto de bisaril carbazolil metano, compuesto de ftalida, compuesto de bisindolil ftalida, compuesto de aminofluorano, o compuesto de quinazolina), o cualquier combinación de los mismos. Aunque los ejemplos anteriores se presentan con propósitos de ilustración, puede contemplarse el uso de varios otros colorantes de ejemplo, con base en esta descripción. En general, el colorante latente o el componente colorante latente puede reaccionar con o cambiar el color en respuesta a subproductos o cambios químicos asociados con el curado de la formulación aglutinante. Por ejemplo, el colorante latente puede cambiar el color en respuesta a la activación de un fotoiniciador catiónico. En otro ejemplo, el colorante latente puede cambiar el color en respuesta a una concentración de fotoácido. En otro ejemplo más, el colorante latente puede cambiar el color en respuesta a los cambios en la concentración de constituyentes monoméricos, solventes, o subproductos de la polimerización de los monómeros. En un ejemplo adicional, el colorante latente puede cambiar el color en respuesta a la generación de cationes o a la concentración de cationes, en particular, cationes tales como los cationes H\ que pueden ser expresados como pH en formulaciones aglutinantes y solventes particulares. En una modalidad particular, la formulación aglutinante incluye entre aproximadamente 0.000I % por peso y aproximadamente 2.0 % por peso, tal como aproximadamente 0.0005 % por peso a aproximadamente 1.0 % por peso, de componente colorante latente. La formulación aglutinante también puede incluir un relleno. En una modalidad, se usa y se proporciona una sustancia inorgánica para las capacidades de resistencia al agua y las propiedades mecánicas. Un ejemplo de un relleno inorgánico incluye sílice, polvo de vidrio, alúmina, hidrato d alúmina, óxido de magnesio, hidróxído de magnesio, sulfato de bario, sulfato de calcio, carbonato de calcio, carbonato de magnesio, mineral de silicato, tierras diatomáceas, arena de sílice, polvo de sílice, óxido de titanio, polvo de aluminio, bronce, polvo de zinc, polvo de cobre, polvo de plomo, polvo de oro, arena de plata, fibra de vidrio, tríquito de potasio de ácido titánico, triquito de carbono, triquíto de zafiro, triquítos de verificación trasera, triquítos de carburo de boro, triquitos de carburo de silicio, triquitos de nitruro de silicio, o cualquier combinación de los mismos. La condición de la superficie de las partículas del relleno usado, y las impurezas contenidas en un relleno a partir del procedimiento de fabricación, pueden afectar la reacción del curado de la composición de resina. En tal caso, las partículas de relleno pueden ser lavadas con un sellador apropiado. El relleno inorgánico también puede ser tratado en la superficie con un agente de unión de silano. Un agente de unión de silano de ejemplo, incluye vinil triclorosilano, vinilo tris (ß-metoxietoxi) silano, viniltrietoxi silano, viniltrimetoxí silano, r-(metacriloxipropil)trimetoxi sílano, ß-(3,4-epox¡ciclohexil)etiltrimetoxi silano, r-glicídoxipropíltrimetoxí silano, r-glicydoxipropílmetil dietoxi silano, N-ß-(aminoetil)-r-aminopropíltrimetoxi silano, N-ß-(aminoetil)-.gamma.-aminopropilmetliíldimetoxi silano, r-aminopropiltrietoxisilano, N-fenil-r-amino propil trimetoxi silano, r-mercaptopropil trimetoxisilano, y r-cloropropiltrimetoxi silano, o cualquier combinación de los mismos. El relleno inorgánico de arriba puede ser usado individualmente o en combinación de dos o más. En una modalidad particular, la formulación aglutinante incluye de aproximadamente 0.01 % por peso a aproximadamente 95 % por peso de relleno con relación al peso total de la composición. Por ejemplo, el aglutinante puede incluir de aproximadamente 10 % por peso a aproximadamente 90 % por peso, o de aproximadamente 20 % por peso a aproximadamente 80 % por peso de relleno. En otra modalidad particular, el relleno particulado puede estar formado de partículas inorgánicas, tales como, por ejemplo, metales (como por ejemplo, acero, Au o Ag) o un complejos metálico, tal como, por ejemplo, óxido de metal, hidróxido de metal, sulfuro de metal, complejo halógeno de metal, carburo de metal, fosfato de metal, sal inorgánica (como, por ejemplo, CaCOs), cerámicas, o cualquier combinación de los mismos. Un ejemplo de un óxido de metal incluye: ZnO, CdO, Si02, Ti02, Zr02, Ce02, Sn02, M0O3, W03, Al203, ln203, La203, Fe203, CuO, Ta205, Sb203, Sb205, o cualquier combinación de los mismos. También puede estar presente un óxido mezclado que contenga diferentes metales. La nanopartícula, por ejemplo, puede comprender una partícula seleccionada de entre el grupo consistente de ZnO, Si02, Ti02, Zr02, Sn02, AI2O3, alúmina de sílice co-formada, o cualquier combinación de los mismos. La partícula dimensionada con nanómetro también puede tener un componente orgánico, tal como, pro ejemplo, negro de humo, nanopartícula de polímero de enlace cruzado/concha central alto, o una partícula de dimensión de nanómetro orgánicamente modificada, o cualquier combinación de los mismos. Este relleno se describe en, por ejemplo, los documentos US 6,467,897 y WO 98/51747, que se incorporan aquí como referencia.

El relleno particulado formado a través de procedimientos con base en soluciones, tal como una cerámica formada con sol o formada con gel, está particularmente bien ajustado para su uso en el aglutinante compuesto. Un sol adecuado está comercialmente disponible. Por ejemplo, un sílice coloidal en solución acuosa está comercialmente disponible bajo designaciones comerciales tales como "LUDOX" (E.l. DuPont de Nemours and Co., Inc. Wilmington, Del.), "NYACOL" (Nyacol Co., Ashland, Ma.) o "NALCO" (Nalco Chemical Co., Oak Brook, lll.). Muchas soles comercialmente disponibles son básicas, siendo estabilizadas por álcali, tales como hidróxido de sodio, hídróxido de potasio, o hidróxído de amonio. Un ejemplo adicional de sílice coloidal adecuado se describe en la Patente US No. 5,126,394, que se incorpora aquí como referencia. Una partícula bien ajustada incluye sílice formado con sol y alúmina formada con sol. La sol puede ser funcionarízada por medio de reacción con uno o más agentes de tratamiento de superficie adecuados con la partícula del sustrato de óxido inorgánico en la sol. En una modalidad particular, el relleno particulado es de tamaño de sub micrón. Por ejemplo, el relleno particulado puede ser un relleno particulado de tamaño nano, tal como un relleno particulado que tenga un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 3 a 500 nm. En una modalidad de ejemplo, el relleno particulado tiene un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 3 nm a aproximadamente 200 nm, tal como aproximadamente 3 nm a aproximadamente 100 nm, aproximadamente 3 nm a aproximadamente 50 nm, aproximadamente 8 nm a aproximadamente 30 nm, o aproximadamente 10 nm a aproximadamente 25 nm. En una modalidad particular, el tamaño medio de partícula no es mayor a aproximadamente 200 nm, menor a aproximadamente 100 nm, o no mayor a aproximadamente 50 nm. Para el relleno particular, el tamaño promedio de partícula puede definirse como el tamaño de partícula que corresponde a la fracción pico del volumen en una curva de distribución de dispersión de neutrón de ángulo pequeño (SANS) o el tamaño de partícula correspondiente a la fracción de volumen acumulativa de 0.5 de la curva de distribución SANS. El relleno particulado también puede estar caracterizado por una curva de distribución estrecha que tenga un ancho medio no mayor a aproximadamente 2.0 veces el tamaño promedio de partícula. Por ejemplo, el ancho medio puede no ser mayor a aproximadamente 1.5 o no mayor a aproximadamente 1.0. El ancho medio de la distribución es el ancho de la curva de distribución a la mitad de su altura máxima, tal como la mitad de la fracción de la partícula en el pico de la curva de distribución. En una modalidad particular, la curva de distribución de tamaño de partícula es monomodal. El relleno particulado está generalmente disperso en una fase externa. Antes del curado, I relleno particulado está coloidalmente disperso dentro de la formulación aglutinante y forma un aglutinante coloidal compuesto una vez curado. Por ejemplo, el material particulado puede estar disperso de modo que el movimiento Browniano sostiene al relleno particulado en la suspensión. En general, el relleno particulado está sustancialmente libre de aglomerados de partículas. Por ejemplo, el relleno particulado puede estar sustancialmente mono-disperso, de modo que el relleno particulado esté disperso como partículas individuales, y en ejemplos particulares, sólo tiene aglomeración insignificante de partículas, si tiene alguna. En una modalidad particular, las partículas del relleno particulado son sustancialmente esféricas. Alternativamente, las partículas pueden tener una relación de aspecto primario mayor a 1 , tal como de al menos aproximadamente 2, al menos aproximadamente 3, o al menos aproximadamente 6, donde la relación de aspecto primario es la relación de la dimensión mayor a la dimensión menor. Las partículas también pueden caracterizarse por una relación de aspecto secundario definida como la relación de las dimensiones ortogonales en un plano generalmente perpendicular a la dimensión mayor. Las partículas pueden tener forma de aguja, teniendo así una relación de aspecto primario de al menos aproximadamente 2 y una relación de aspecto secundario no mayor a aproximadamente 2, tal como aproximadamente 1. Alternativamente, las partículas pueden tener forma de plaquetas, tal como teniendo una relación de aspecto primario de al menos aproximadamente 2 y una relación de aspecto secundario de al menos aproximadamente 2. En una modalidad particular, el relleno particulado se prepara en una solución acuosa y se mezcla con la fase externa de una suspensión. El procedimiento para preparar esta suspensión incluye introducir una solución acuosa, tal como una solución acuosa de sílice; policondensar el silicato, tal como hasta un tamaño de partícula de 3 nm a 50 nm; ajustar la sol de sílice resultante a un pH alcalino; opcionalmente concentrar la sol; mezclar la sol con los constituyentes de la fase fluida externa de la suspensión; y opcionalmente remover el agua u otros constituyentes solventes de la suspensión. Por ejemplo, se introduce una solución acuosa de silicato, tal como una solución de silicato de metal alcalino (por ejemplo, una solución de silicato de sodio o de silicato de potasio) con una concentración en la proporción de entre 20% y 50% por peso con base en el peso de la solución. Luego el silicato es policondensado hasta un tamaño de partícula de desde 3 nm hasta 50 nm, por ejemplo, tratando la solución de silicato de metal alcalino con intercambiadores de iones ácidos. La sol de sílice resultante se ajusta hasta un pH alcalino (por ejemplo, pH>8) para la estabilización contra mayor policondensación o aglomeración de las partículas existentes. Opcionalmente, la sol puede ser concentrada, por ejemplo, por destilación, típicamente hasta una concentración de Si02 de aproximadamente 30% a aproximadamente 40% por peso. La sol es mezclada con los constituyentes de la fase fluida externa. Luego, el agua u otros constituyentes solventes son removidos de la suspensión. En una modalidad particular, la suspensión es sustancialmente libre de agua. La fracción de los constituyentes distintos del relleno en la formulación de aglutinante pre-curada, que incluyen generalmente los constituyentes poliméricos orgánicos como una proporción de la formulación aglutinante, puede ser de aproximadamente 20% a aproximadamente 95% por peso, por ejemplo, aproximadamente 30% a aproximadamente 95% por peso, y típicamente de aproximadamente 50% a aproximadamente 95% por peso, y aún más típicamente de aproximadamente 55% a aproximadamente 80% por peso. La fracción de la fase de relleno particulado disperso puede ser de aproximadamente 5% a aproximadamente 80% por peso, por ejemplo, aproximadamente 5% a aproximadamente 70% por peso, típicamente de aproximadamente 5% a aproximadamente 50% por peso, y más típicamente de aproximadamente 20% a aproximadamente 45% por peso. Los rellenos particulados coloidalmente dispersos y de sub micrón arriba descritos, son particularmente útiles en concentraciones de al menos aproximadamente 5 % por peso, tal como al menos aproximadamente 10 % por peso, al menos aproximadamente 15 % por peso, al menos aproximadamente 20 % por peso, o tan grande como 40 % por peso o mayor. En contraste con los rellenos tradicionales, la solución de nanocompuestos formada muestra baja viscosidad y características de procesamiento mejoradas a cargado más alto. Las cantidades de los componentes se expresan como peso % del componente con relación al peso total de la formulación aglutinante compuesta, a menos que explícitamente se establezca de otra forma. La formulación aglutinante que incluye una fase externa que comprende constituyentes poliméricos o monoméricos y opcionalmente incluye relleno particulado disperso, puede usarse para formar una cubierta de fabricación, una cubierta de tamaño, una cubierta conformada, o una cubierta trasera de un artículo abrasivo cubierto. En un procedimiento de ejemplo para formar una cubierta de fabricación, la formulación aglutinante es cubierta en un soporte, los granos abrasivos se aplican sobre la cubierta de fabricación, y se cura la cubierta de fabricación. Una cubierta de tamaño puede aplicarse sobre la cubierta de fabricación y los granos abrasivos. En otra modalidad de ejemplo, la formulación aglutinante se mezcla con los granos abrasivos para formar la mezcla aguada abrasiva que se cubre sobre un soporte y se cura. Alternativamente, la mezcla aguada abrasiva se aplica a un molde, tal como inyectada en un molde, y se cura para formar un artículo abrasivo unido. Los granos abrasivos pueden formarse de cualesquiera, o de una combinación, de granos abrasivos, que incluyen sílice, alúmina (fusionada o sinterizada), circonia, óxido de circonía/aluminio, carburo de silicio, granate, diamante, nitruro de boro cúbico, nitruro de silicio, ceria, dióxido de titanio, diboruro de titanio, carburo de boro, óxido de estaño, carburo de tungsteno, carburo de titanio, óxido de hierro, cromia, pedernal, esmeril, o una combinación de los mismos. Por ejemplo, los granos abrasivos pueden seleccionarse de entre un grupo consistente de sílice, alúmina, circonia, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, granate, diamante, circonia y alúmina cofusíonadas, ceria, diboruro de titanio, carburo de boro, pedernal, esmeril, nitruro de alúmina, o una mezcla de los mismos. Se han creado modalidades particulares por medio del uso de granos abrasivos de defensa comprendidos principalmente de alfa-alúmina. El grano abrasivo también puede tener una forma particular. Los ejemplos de esas formas incluyen barras, triángulos, pirámides, conos, esferas sólidas, esferas huecas y similares. Alternativamente, el grano abrasivo puede ser formado de manera aleatoria. Los granos abrasivos generalmente tienen un tamaño promedio de grano no mayor a 2000 micrones, tal como no mayor a aproximadamente 1500 micrones. En otro ejemplo, el tamaño del grano abrasivo es no mayor a aproximadamente 750 mícrones, tal como no mayor a aproximadamente 350 mícrones. Por ejemplo, el tamaño del grano abrasivo puede ser de al menos 0.1 micrones, tal como de aproximadamente 0.1 micrones a aproximadamente 1500 micrones, y más típicamente de aproximadamente 0.1 mícrones a aproximadamente 200 micrones o de aproximadamente 1 micrón a aproximadamente 100 micrones. El tamaño de grano de los granos abrasivos se especifica que es típicamente la dimensión mayor del grano abrasivo. Generalmente, hay una escala de distribución de tamaños de grano. En algunos casos, la distribución del tamaño de grano se controla estrechamente. En una mezcla aguada abrasiva mezclada que incluye los granos abrasivos y la formulación aglutinante, los granos abrasivos proporcionan de aproximadamente 10% a aproximadamente 90%, tal como de aproximadamente 30% a aproximadamente 80%, del peso de la mezcla aguada abrasiva. La mezcla aguada abrasiva también puede incluir un auxiliar de molido para aumentar la eficiencia del molido y la relación de corte. Los auxiliares útiles de molido pueden tener una base inorgánica, tal como sales de haluro, por ejemplo, criolita de sodio, tetrafluoroborato de potasio, etc., o una base orgánica, tal como ceras cloradas, por ejemplo, cloruro de polivinilo. Una modalidad particular incluye criolita y tetrafluoroborato de potasiocon tamaño de partícula en la escala de desde 1 mícrón hasta 80 micrones, y más típicamente desde 5 micrones hasta 30 micrones. El porcentaje por peso del auxiliar de molido está en la proporción generalmente no mayor a aproximadamente 50 % por peso, tal como de aproximadamente 0 % por peso a aproximadamente 50 % por peso, y lo más típicamente de aproximadamente 10 % por peso a aproximadamente 30 % por peso de la mezcla aguada completa (incluyendo los granos abrasivos). La Figura 1 ilustra una modalidad de ejemplo de un artículo 100 abrasivo cubierto, que incluye granos abrasivos 106 asegurados a un respaldo o miembro 102 de soporte. Generalmente, los granos abrasivos 106 están asegurados en el soporte 102 por medio de una cubierta 104 de fabricación. La cubierta 104 de fabricación incluye un aglutinante, que esté típicamente formado de una formulación aglutinante curada que incluye el colorante latente. Cuando la formulación aglutinante es curada, el colorante latente reacciona para formar cromatóforos activados por la reacción que imparten color al aglutinante o cambian el color del aglutinante. El artículo 100 abrasivo cubierto puede también ¡ncluir una cubierta 108 de tamaño que se sobrepone a la cubierta 104 de fabricación y a los granos abrasivos 106. La cubierta 108 de tamaño generalmente funciona para asegurar más los granos abrasivos 106 en el soporte 102, y también puede proporcionar auxiliares de molido. La cubierta 108 de tamaño está formada generalmente de una formulación aglutinante curada que puede ser la misma o diferente que la formulación aglutinante de cubierta y puede ¡ncluir un segundo colorante latente. El abrasivo 100 cubierto también puede, opcionalmente, ¡ncluir una cubierta trasera 112. La cubierta trasera 112 funciona como una capa antiestática, evitando que los granos abrasivos se adhieran a la parte de atrás del soporte 102 y evitando que las virutas acumulen carga durante el lijado. En otro ejemplo, la cubierta 112 trasera puede proporcionar resistencia adicional al soporte 102 y puede actuar para proteger al soporte 102 contra la exposición al ambiente. En otro ejemplo, la cubierta trasera 112 también actúa como una capa conformada. La capa conformada también puede actuar para aliviar la tensión entre la cubierta 104 de fabricación y el soporte 102. El soporte puede ser flexible o rígido. El soporte puede estar hecho de cualquier número de diversos materiales que incluyen a los usados convencionalmente como soportes en la fabricación de abrasivos cubiertos. Un soporte flexible de ejemplo incluye una película polimérica (incluyendo a la película sellada), tal como la película de políolefina (por ejemplo, polipropileno que incluye polipropileno orientado biaxíalmente), película de políéster (por ejemplo, tereftalato de polietileno), película de poliamida, película de éster de celulosa, hoja de metal, espuma (por ejemplo, material de esponja natural o espuma de poliuretano), tela (por ejemplo, tela hecha de fibras o hebras que comprendan políéster, nailon, seda, algodón, poli-algodón o rayón), papel, papel vulcanizado, caucho vulcanizado, fibra vulcanizada, materiales no tejidos, cualquier combinación de los mismos o cualquier versión tratada de los mismos. Un soporte de tela puede ser tejido o unido por costura. En un ejemplo particular, el soporte se selecciona de entre el grupo consistente de papel, película de polímero, tela, algodón, poli-algodón, rayón, poliéster, poli-nailon, caucho vulcanizado, fibra vulcanizada, hoja de metal, o cualquier combinación de los mismos. En otro ejemplo, el soporte incluye película de polipropileno o película de tereftalato de polietileno (PET). El soporte puede, opcionalmente, tener al menos un saturante, una capa de tamaño previo o una capa de tamaño posterior. El propósito de estas capas es típicamente sellar el soporte o proteger las hebras o las fibras en el soporte. Si el soporte es un material de tela, típicamente se usa al menos una de estas capas. La adición de la capa de tamaño previo o de la capa de tamaño posterior puede dar adicionalmente como resultado una superficie "más lisa" ya sea en el lado del frente o en el de atrás del soporte. También pueden usarse otras capas opcionales conocidas en la técnica (por ejemplo, capa de unión; ver por ejemplo la Patente US No. 5,700,302 (Stoetzel et al.), cuya descripción se incorpora aquí como referencia). Puede incluirse un material antiestático en cualquiera de los materiales de tratamiento de tela anteriores. La adición de un material antiestático puede reducir la tendencia del artículo abrasivo cubierto a acumular electricidad estática cuando de lija madera o un material parecido a la madera. Los detalles adicionales referentes a soportes antiestáticos y tratamientos de soportes pueden encontrarse, por ejemplo, el las Patentes US Nos. 5,108,463 (Buchanan et al.); 5,137,542 (Buchanan et al.); 5,328,716 (Buchanan); y 5,560,753 (Buchanan et al.), cuyas discusiones se incorporan aquí como referencia. El soporte puede ser un termoplástico fibroso reforzado, tal como se describe, por ejemplo, en la Patente US No. 5,417,726 (Stout et al.), o una banda sinfín sin uniones, como se describe, por ejemplo, en la Patente US No. 5,573,619 (Benedict et al.), cuyas discusiones se incorporan aquí como referencia. De modo similar, el soporte puede ser un substrato polimérico que tenga vastagos en forma de gancho que se proyecten desde el mismo, tal como se describe, por ejemplo, en la Patente US No. 5,505,747 (Chesley et al.), cuya descripción se incorpora aquí como referencia. De modo similar, el soporte puede ser una tela rizada tal como la que se describe, por ejemplo, en la Patente US No. 5,565,011 (Follett et al.), cuya descripción se incorpora aquí como referencia. En algunos ejemplos, se incorpora un adhesivo sensible a la presión en la parte trasera del artículo abrasivo cubierto, de modo que el artículo abrasivo cubierto resultante pueda asegurarse a una almohadilla. Los ejemplos de adhesivos sensibles a la presión incluyen crepé de látex, resina de pino, polímero o copolímero acrílico, incluyendo éster de poliacrilato (por ejemplo, poli(butil acrilato)), vinil éter (por ejemplo, poli(vinil n-butil éter)), adhesivo alcídico, adhesivos de caucho (por ejemplo, caucho natural, caucho sintético, caucho clorado), o cualquier mezcla de los mismos.

Un soporte rígido de ejemplo incluye una placa de metal, una placa de cerámica, o similar. Otro ejemplo de soporte rígido adecuado se describe, por ejemplo, en la Patente US No. 5,417,726 (Stout et al.), cuya descripción se incorpora aquí como referencia. Un artículo abrasivo cubierto, tal como el artículo abrasivo cubierto 100 de la Figura 1 , puede ser formado recubriendo un soporte con una formulación aglutinante o una mezcla aguada abrasiva. Opcionalmente, el soporte puede ser recubíerto con una cubierta conformada o una cubierta trasera antes de cubrirlo con la cubierta de fabricación. Típicamente, la formulación aglutinante se aplica al soporte para formar la cubierta de fabricación. En una modalidad, los granos abrasivos se aplican con la formulación aglutinante, donde los granos abrasivos se mezclan con la formulación aglutinante para formar la mezcla aguada abrasiva antes de la aplicación al soporte. Alternativamente, la formulación aglutinante se aplica al soporte para formar la cubierta de fabricación y los granos abrasivos se aplican a la cubierta de fabricación, tal como a través de medios electrostáticos y neumáticos. La formulación aglutinante es curada tal como a través de métodos térmicos o exposición a radiación actínica, causando un cambio de color en el colorante latente. Opcionalmente, se aplica una cubierta de tamaño sobre la cubierta de fabricación y los granos abrasivos. La cubierta de tamaño puede aplicarse antes de curar la cubierta de fabricación, curando de manera simultánea la cubierta de fabricación y la cubierta de tamaño.

Alternativamente, la cubierta de fabricación se cura antes de la aplicación de la cubierta de tamaño y la cubierta de tamaño se cura por separado. Los colorantes latentes en la cubierta de tamaño pueden cambiar de olor durante el curado. La formulación aglutinante que forma la cubierta de fabricación, la cubierta conformada o la cubierta trasera, puede incluir formulación aglutinante coloidal. La formulación aglutinante coloidal puede ¡ncluir relleno particulado sub-micrónico, tal como relleno particulado de tamaño nano que tenga una distribución estrecha de tamaño de partícula. En una modalidad particular, la formulación aglutinante coloidal es curada para formar la cubierta de tamaño. En otra modalidad, la formulación aglutinante coloidal es curada para formar la cubierta de fabricación. Alternativamente, la formulación aglutinante coloidal puede ser curada para formar la cubierta conformada opcional o la cubierta trasera opcional. En una modalidad particular, las cubiertas y los granos abrasivos pueden tener un patrón para formar estructuras. Por ejemplo, la cubierta de fabricación puede tener un patrón para formar estructuras superficiales que mejoren el desempeño del artículo abrasivo. Los patrones pueden ser prensados o enrollados en las cubiertas usando, por ejemplo, un aparato de rotograbado para formar un artículo abrasivo estructurado o construido. Una modalidad de ejemplo de un abrasivo construido o estructurado se ilustra en la Figura 2. El abrasivo estructurado incluye un soporte 202 y una capa 204 que incluye los granos abrasivos. El soporte 202 puede formarse de los materiales arriba descritos con relación al soporte 102 de la Figura 1. Generalmente, la capa 204 tiene un patrón para tener las estructuras superficiales 206. La capa 204 puede formarse como una o más cubiertas. Por ejemplo, la capa 204 puede incluir una cubierta de fabricación y opcionalmente una cubierta de tamaño. La capa 204 generalmente incluye granos abrasivos y un aglutinante. En una modalidad de ejemplo, los granos abrasivos están aglutinados con una formulación aglutinante para formar una mezcla aguada abrasiva. Alternativamente, los granos abrasivos se aplican al aglutinante después de que el aglutinante es recubierto en el soporte 202. Opcionalmente, puede aplicarse un polvo funcional sobre la capa 204 para evitar que la capa 204 se pegue a la herramienta que forma el patrón. El aglutinante de la cubierta de fabricación o de la cubierta de tamaño puede incluir colorante latente. El artículo abrasivo estructurado 200 puede incluir opcionalmente cubiertas conformada y trasera (no se muestran). Estas cubiertas pueden funcionar como se describió arriba. En otro ejemplo, puede usarse una formulación aglutinante que incluye colorante latente para formar artículos abrasivos unidos, tal como el artículo 300 ilustrado en la Figura 3. En una modalidad particular, la formulación aglutinante y los granos abrasivos se mezclan para formar la mezcla aguada abrasiva. La mezcla aguada abrasiva se aplica a un molde y se cura la formulación aglutinante, causando un cambio en el color del colorante latente. El artículo abrasivo resultante, tal como el artículo 300, incluye los granos abrasivos unidos por el aglutinante nano-compuesto en una forma desead. En una modalidad particular, el artículo abrasivo está formado por medio de mezclar los precursores nanocompuestos con otros precursores y constituyentes poliméricos. Por ejemplo, un precursor nanocompuesto de epoxi, que incluye relleno particulado de tamaño nano y precursor de epoxi, es mezclado con el precursor de acrílico para formar una formulación aglutinante nanocompuesta. La formulación aglutinante es aplicada a un sustrato, tal como un soporte o un molde. Los granos abrasivos también son aplicados al substrato y se cura la formulación aglutinante. Cuando el aglutinante nanocompuesto forma una cubierta de fabricación para un artículo abrasivo cubierto, la formulación aglutinante nanocompuesta puede ser aplicada a un soporte y los granos abrasivos ser aplicados sobre la formulación. Alternativamente, la formulación aglutinante puede ser aplicada sobre los granos abrasivos para formar una cubierta de tamaño. En otro ejemplo, la formulación aglutinante y los granos abrasivos pueden mezclarse y aplicarse simultáneamente para formar una cubierta de fabricación sobre un sustrato o para llenar un molde. Generalmente, la formulación aglutinante puede ser curada usando energía térmica o radiación actínica, tal como radiación ultravioleta. En una modalidad particular, la formulación aglutinante incluye un constituyente de epoxi, un fotoíniciador catiónico dentro del constituyente de epoxi, y un colorante latente configurado para cambiar de color en respuesta a la activación del fotoiniciador catiónico. La formulación aglutinante puede incluir de aproximadamente 10 % por peso a aproximadamente 90 % por peso, tal como aproximadamente 65 % por peso a aproximadamente 80 % por peso, del constituyente epoxi y puede incluir de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 20 % por peso, tal como aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 4.0 % por peso, del fotoiniciador catíónico. El constituyente epoxí puede ¡ncluir relleno particulado de tamaño nano, tal como un relleno que tenga tamaño de partícula no mayor a aproximadamente 100 nm, tal como no mayor a aproximadamente 50 nm. La formulación aglutinante puede incluir un constituyente acrílico y un fotoiniciador generador de radicales. La formulación aglutinante puede incluir de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 60 % por peso, tal como aproximadamente 5 % por peso a aproximadamente 15 % por peso, del constituyente acrílíco y puede ¡ncluir de aproximadamente 0.01 % por peso a aproximadamente 20 % por peso, tal como aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 4 % por peso, del fotoiniciador generador de radicales. El constituyente acrílico puede incluir relleno particulado de tamaño nano, tal como un relleno que tenga un tamaño de partícula no mayor a aproximadamente 100 nm, tal como no mayor a aproximadamente 50 nm. La formulación aglutinante también puede ¡ncluir un constituyente de poliol en una cantidad de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 60 % por peso, tal como aproximadamente 10 % por peso a aproximadamente 17 % por peso.

El colorante latente puede mostrar un color específico basado en el curado del constituyente epoxi. En un ejemplo, el colorante latente reacciona con los subproductos del fotoiniciador catiónico para cambiar de color. La formulación aglutinante puede incluir uno o más colorantes. Por ejemplo, la formulación aglutinante puede incluir también un segundo colorante latente. El segundo colorante latente puede cambiar a un segundo color con base en el curado. El otro ejemplo, el segundo colorante cambia de color en respuesta a una reacción diferente, tal como la activación de un fotoiniciador generador de radicales. En una modalidad de ejemplo, el colorante latente y el segundo colorante latente pueden cambiar juntos para aparecer como un color deseable. Por ejemplo, un prímer cromóforo activado por reacción asociado con el primer colorante latente puede tener un primer perfil de absorción de energía electromagnética, y un segundo cromóforo activado por reacción, asociado con el segundo colorante latente, puede tener un segundo perfil de absorción de energía. En un ejemplo, el primer perfil de absorción de energía electromagnética es diferente del segundo perfil de absorción de energía electromagnética. En otro ejemplo, el primer perfil de absorción de energía electromagnética y el segundo perfil de absorción de energía electromagnética aparecen como un color deseado. En una modalidad alternativa, un colorante latente puede seleccionarse para su adición a una formulación aglutinante para proporcionar la codificación de color de las formulaciones aglutinantes. Por ejemplo, una primera formulación aglutinante puede incluir un primer colorante latente y una segunda formulación aglutinante puede incluir un segundo colorante latente. En esta modalidad, el color de un producto abrasivo curado puede ayudar a identificar la formulación aglutinante usada para formar el producto abrasivo curado. En otro ejemplo, cada cubierta, tal como una cubierta de fabricación o una cubierta de tamaño, puede formarse a partir de una formulación aglutinante diferente y cada una de las diferentes formulaciones aglutinantes puede incluir un colorante latente diferente. La formulación aglutinante puede ser curada para formar un producto abrasivo, tal como una capa de un producto abrasivo cubierto. Los colorantes latentes se convierten en cromóforos a través de las reacciones asociadas con el curado de los componentes de polímero. Generalmente, los colorantes latentes y los cromóforos son orgánicos, para que no se confundan con los pigmentos inorgánicos. Típicamente, la formulación aglutinante y el resultante producto abrasivo están libres de pigmento particulado. En algunos ejemplos, el pigmento particulado puede interferir con el curado a través de la radiación actínica, causando defectos n los productos abrasivos resultantes. En otra modalidad, la descripción se dirige a un método de fabricación de un artículo abrasivo. El método incluye iniciar un procedimiento de curado en una pieza de trabajo, determinar un color meta exhibido por la pieza de trabajo, y terminar el procedimiento de curado con base en el color meta. El color meta puede representar el curado parcial o el curado total. El procedimiento de curado puede incluir fotocurado o curado térmico. En un ejemplo, se aplica una cubierta de fabricación a la pieza de trabajo del artículo abrasivo antes del curado. En otro ejemplo, se aplica una cubierta de tamaño sin curar a la pieza de trabajo antes del curado. En otro ejemplo, se llena un molde para formar la pieza de trabajo. Un segundo procedimiento de curado puede iniciarse después de terminar el procedimiento de curado, puede determinarse un segundo color meta y terminarse el segundo procedimiento de curado con base en el segundo color meta. En otra modalidad de ejemplo, la descripción se dirige a un método de controlar la calidad del producto abrasivo. El método incluye formar un producto abrasivo que tenga una matriz de polímero y un cromóforo activado por reacción, inspeccionar el producto abrasivo para una característica de color, y categorizar el producto abrasivo con base en la característica de color. La característica de color puede ser, por ejemplo, un color meta o la uniformidad del color. El categorizar el producto abrasivo puede ¡ncluir el rechazo del producto abrasivo, la aceptación del producto abrasivo o la graduación del producto abrasivo. Los grados pueden estar asociados con las condiciones de uso del producto abrasivo. El producto también puede ser curado después de ser categorizado. La medición del color puede realizarse con un cromómetro. Cuando la composición de resina es opaca, por ejemplo, debido a la presencia de un relleno, el color de la resina y el artículo se miden con un cromómetro en el artículo o en la resina. En un ejemplo, un cromómetro proporciona tres valores en la escala L*a*b (CIELAB). La escala de color CIELAB es una escala de color aproximadamente uniforme. En una escala de color uniforme, las diferencias entre los puntos graficados en el espacio de color corresponden a las diferencias visuales entre los colores graficados. El espacio de color CIELAB está organizado en forma de cubo. El eje L* corre de la parte superior a la ¡nferior. La L* máxima es 100, que representa un difusor de reflexión. La L* mínima es cero, que representa el negro. Los ejes a* y b* no tienen límite numérico específico. La a* positiva es típicamente roja y una a* negativa es típicamente verde. La b* positiva es generalmente amarilla y la b* negativa es generalmente azul. Por ejemplo, cuando a* es -60, representa verde y cuando a* es +0 representa rojo. La b* representa azul cuando es -60 y amarillo cuando es +60. Los artículos que tienen valores de a* y b* de entre -20 y 20, tienen típicamente una apariencia gris. Los artículos que tienen valores de a* y b* entre -20 y -0 ó entre 20 y 60, generalmente son más coloridos. Típicamente, las composiciones de resina convencionales con y sin rellenos pero sin colorante latente, exhiben valores de L* grandes de entre 90 y 100. En contraste, las modalidades de artículos formados, por ejemplo, por medio de curado de UV de una resina que incluyen colorante latente muestran un color diferente al de la resina no curada. Este color puede expresarse como un cambio en el valor L*, el valor a*, o el valor b* con relación a la resina. En un ejemplo, el valor L* puede cambiar al menos al menos aproximadamente 10 unidades, tal como al menos aproximadamente 20 unidades. Típicamente, los valores a* o b* de un artículo cambian por al menos aproximadamente 10 unidades después del curado de la resina. Por ejemplo, el valor de a* o b* puede cambiar por al menos aproximadamente 20 unidades. En una modalidad de ejemplo, el valor L* puede no cambiar sustancialmente, pero el color puede cambiar, por ejemplo, de rojo a azul. En esta modalidad, el valor de te a* o b* puede cambiar al menos aproximadamente 20 unidades, tal como al menos aproximadamente 30 unidades. En otra modalidad, el valor L* del artículo cambia con relación a la resina, de modo que los artículos curados tienen valores de L* de entre 0 y 85, tal como entre 20 y 75. En un ejemplo, el valor de a* o de b* de los artículos curados puede permanecer igual que los valores de la resina cuando el valor L* cambia. En una modalidad particular, el valor L* de una formulación aglutinante o de una pieza de trabajo de un artículo abrasivo puede cambiar por al menos aproximadamente 10%, tal como al menos aproximadamente 20% o al menos aproximadamente 30%. En otro ejemplo, el valor a* o el valor b* pueden cambiar por al menos aproximadamente 10%, tal como al menos aproximadamente 20% o al menos aproximadamente 30%. Cuando se determina un color meta, el método puede ¡ncluir la determinación de un valor L* meta o un cambio en el valor L *. Alternativamente, I método puede incluir la determinación de un valor a* meta o un valor b* meta o cambios en el valor a* o en el valor b *.

EJEMPLO 1 Una formulación aglutinante de ejemplo, incluye: Totales: 100.00 EJEMPLO 2 Se preparan y se curan formulaciones aglutinantes de muestra. El color de las muestras curadas se prueba usando un cromómetro ColorQuest XE de HUnterLab en un modo de prueba de reflectancia con un iluminante D65 y un ángulo de 10°. El color de las muestras está representado en la escala de color CIELAB. Durante la medición se usa un medio de soporte blanco. El efecto de la concentración del tinte en el color del aglutinante se determina probando las formulaciones de aglutinante n una configuración de artículo abrasivo estandarizado (10.2 cm de largo y 25.4 cm de ancho). Las formulaciones aglutinantes se usan a diferentes concentraciones de tinte como una cubierta de tamaño sobre los granos abrasivos y una cubierta de fabricación. Las muestras de película que tienen coberturas de tamaño a diferente concentración de tinte se curan para UV a bulbo D de 300W/bulbo H de 600W a una velocidad de línea de 15.25 m/minuto. Los granos abrasivos son de óxido de aluminio semi friable tratado al calor de 80 micrones, de arena P180 de Treíbacher (BFRPL) y la cubierta de fabricación está formada de resinas epoxi/acrilato curables por UV. Los granos abrasivos y la cubierta de fabricación se sobreponen a un soporte de poliéster. Se determina el efecto de la concentración del tinte en el valor L*, a*, b *. Las cubiertas de tamaño sobre los artículos abrasivos se forman a partir de formulaciones aglutinantes que incluyen Nanopox XP A610, disponible en Hanse Chemie, una resina epóxica que incluye carboxilato de 3,4-epoxi cíclohexil metil-3,4-epoxi ciclohexílo y 40% por peso de relleno particulado de sílice coloidal. Las formulaciones aglutinantes también incluyen UVR 6105, que incluye carboxilato de 3,4-epoxi ciciohexil metil-3,4-epox¡ cíciohexilo y ningún relleno particulado. Las formulaciones aglutinantes también incluyen un poliol (4,8-bis(hidroximetil) triciclo(5.2.1.0)decano), un fotoiniciador catiónico (Chivacure 1176), un fotoinicíador de radicales (Irgacure 2022, disponible en Ciba(R)), un precursor de acrilato (SR 399, un pentaacrilato de dipentaerítritol disponible en Atofma-Sartomer, Exton, PA), y tinte (Specialty Blue 1 , disponible en Noveon Hilton Davis, Inc., 2235 Langdon Farms Rd., Cincinnati, OH 45237-4790). El Cuadro 1 ilustra la concentración de componentes en las formulaciones aglutinantes y el valor resultante de L*, a* y b *. Generalmente, el aumento en la concentración del tinte Specíalty Blue 1 causa una reducción en L* para la formulación aglutinante. Además, b* cambia en una dirección negativa con el aumento del tinte Specialty Blue 1 en la formulación aglutinante.

CUADRO 1 Las modalidades de ejemplo de las formulaciones aglutinantes y de los artículos abrasivos formados a partir de la formulación aglutinante que se describen arriba, pueden usarse ventajosamente en control de calidad, y coloración de producto, caracterización del producto, y control del procedimiento. La ausencia de pigmentos particulados conduce ventajosamente al curado mejorado para las formulaciones aglutinantes curables por radiación actíníca. El tema-materia arriba descrito debe considerarse como ilustrativo y no restrictivo, y las reivindicaciones adjuntas se pretende que cubran todas las modificaciones, mejoras, y otras modalidades, que caigan dentro de la competencia de la presente invención. Por lo tanto, hasta el máximo grado que la ley permite, la competencia de la presente invención estará determinada por la interpretación más ampliamente permisible de las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes, y no estará restringida o limitada por la descripción detallada anterior.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un artículo abrasivo que tiene una capa que comprende: un constituyente epoxi; un fotoiniciador catiónico dentro del constituyente epoxi; y un colorante latente configurado para cambiar de color en respuesta a la activación del fotoiníciador catióníco.

2.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende un constituyente acrílíco y un fotoíniciador generador de radicales.

3.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la capa comprende de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 60% por peso del constituyente acrílico.

4.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque también comprende un segundo colorante latente configurado para cambiar de color en respuesta a la activación del fotoiniciador catiónico.

5.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa comprende de aproximadamente 10 % por peso a aproximadamente 90 % por peso del constituyente epoxi.

6.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa comprende de aproximadamente 0.1 % por peso a aproximadamente 20 % por peso del fotoínicíador catiónico.

7.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el colorante latente muestra un color específico basado en el curado del constituyente epoxi.

8.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el colorante latente está configurado para reaccionar con subproductos del fotoiniciador catiónico para cambiar de color.

9.- Un artículo abrasivo, que comprende: una matriz de polímero; un cromóforo activado por reacción dentro de la matriz de polímero; y granos abrasivos particulados.

10.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el cromóforo activado por reacción es formado a partir de un colorante latente y un subproducto del curado.

11.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el colorante latente se selecciona de entre el grupo consistente de un formador de color con base de triaril metano, un formador de color con base de difenil metano, un formador de color con base de tiacína, un formador de color con base de spiro, un formador de color con base de lactamo, un formador de color con base de fluorano, un formador de color con base de isobenzofuranona, y cualquier combinación de los mismos.

12.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la matriz de polímero está libre de pigmento particulado.

13.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el cromóforo activado por reacción comprende un cromóforo orgánico.

14.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la matriz de polímero comprende un constituyente polimerízable, catiónicamente polimerizado.

15.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la matriz de polímero comprende un fotoínicíador catiónico.

16.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el cromóforo activado por reacción está formado a partir de un colorante latente y un subproducto del fotoiniciador catiónico.

17.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la matriz de polímero comprende un constituyente polimerizable, radicalmente polimerizado.

18.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el artículo abrasivo es un artículo abrasivo cubierto.

19.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque también comprende un segundo cromóforo activado por reacción.

20.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el cromóforo activado por reacción tiene un primer perfil de absorción de energía electromagnética y el segundo cromóforo activado por reacción tiene un segundo perfil de absorción de energía electromagnética.

21.- Un artículo abrasivo que comprende un cromóforo activado por reacción, formado a partir de un colorante latente y un subproducto de curado.

22.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el subproducto de curado es un fotoácido generado fotoquímicamente.

23.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el cromóforo activado por reacción comprende un cromóforo orgánico.

24.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque también comprende una matriz de polímero que comprende un constituyente polimerizable, catiónicamente polimerizado.

25.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque también comprende una matriz de polímero que comprende un constituyente polimerizable, radicalmente polimerizado.

26.- El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque también comprende granos abrasivos particulados.

27.- Un método para fabricar un artículo abrasivo, comprendiendo el método: iniciar un procedimiento de curado en una pieza de trabajo del artículo abrasivo, la pieza de trabajo del artículo abrasivo comprendiendo un precursor de polímero y un colorante latente, el colorante latente configurado para cambiar de color en respuesta al curado; determinar un color meta de la pieza de trabajo del artículo abrasivo; y terminar el procedimiento de curado cuando la pieza de trabajo del artículo abrasivo muestra el color meta.

28.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el color meta representa el curado parcial.

29.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el color meta representa el curado total.

30.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el procedimiento de curado comprende exponer la pieza de trabajo del artículo abrasivo a radiación actíníca.

31.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el procedimiento de curado comprende exponer la pieza de trabajo del artículo abrasivo a energía térmica.