Una composición antiacumulación que comprende un primer compuesto orgánico y un segundo compuestoorgánico,

caracterizada porque cada uno de los compuestos orgánicos primero y segundo tiene independientementeun criterio de ángulo de contacto con el agua Wºg que es menor que un ángulo de contacto con el agua Wºz paraestearato de cinc; y satisface al menos una condición seleccionada del grupo que consiste en un punto de fusiónTmelt mayor que alrededor de 40ºC, un coeficiente de fricción dinámico F menor que alrededor de 0,6, y un criterioantiacumulación P mayor que alrededor de 0,3,

el primer componente satisface cada condición seleccionada del grupo que consiste en un punto de fusión Tmeltmayor que alrededor de 40ºC, un coeficiente de fricción dinámico F menor que alrededor de 0,4, y un criterioantiacumulación P mayor que alrededor de 0,2,

la composición tiene un ángulo de contacto con el agua particular Wºp que está determinado, al menos en parte, porel Wºg independiente de cada compuesto y la proporción de cada compuesto en la composición, yen la que los compuestos orgánicos primero y segundo son diferentes, y en la que cada uno de los compuestosorgánicos primero y segundo independientemente está representado por una fórmula seleccionada del grupo queconsiste en R-OSO3

-M+, RCONH(CH2)3N+(CH3)2CH2COO-, R-CONR'CH2CO2

-M+, y R-O(CO)CH2OSO3

-M+, en las

que

R es alquilo lineal de C6-C18;

R' es alquilo lineal de C1-C4; y

M+ es un ion de metal alcalino.

Composiciones antiacumulación y métodos para seleccionarlas

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Generalmente, los productos abrasivos comprenden partículas abrasivas unidas junto con un aglomerante a un sustrato de soporte. Por ejemplo, un producto abrasivo puede comprender una capa de partículas abrasivas unidas a un sustrato, en el que el sustrato puede ser un sustrato flexible, tal como un respaldo de tejido o de papel, un soporte no tejido, y similar. Tales productos se emplean para someter a abrasión una variedad de superficies de trabajo, incluyendo metal, aleaciones metálicas, vidrio, madera, pintura, plástico, carga del cuerpo, capa de primera mano, y similar.

Se sabe en la técnica que los productos abrasivos están sometidos a “acumulación”, en los que la “viruta”, o material sometido a abrasión procedente de la pieza de trabajo, se acumula sobre la superficie abrasiva y entre las partículas abrasivas. La acumulación es indeseable debido a que reduce típicamente el comportamiento del producto abrasivo. En respuesta, se han desarrollado composiciones “antiacumulación” como se conocen por ejemplo del documento US-A1-5704 952, que reducen la tendencia de un producto abrasivo a acumular viruta. Por ejemplo, desde hace tiempo el estearato de cinc es conocido como componente para composiciones antiacumulación. Se han propuesto muchas clases de compuestos como componentes de composiciones antiacumulación. Por ejemplo, algunos componentes propuestos de las composiciones antiacumulación pueden incluir cadenas alquílicas largas unidas a grupos polares, tales como carboxilatos, sales de alquilamonio, boratos, fosfatos, fosfonatos, sulfatos, sulfonatos, y similares, junto con un amplio intervalo de contraiones, incluyendo cationes de metales monovalentes y divalentes, contraiones orgánicos, tales como tetraalquilamonio, y similares.

Sin embargo, no hay ninguna enseñanza conocida en la técnica sobre cuál de esta gran clase de compuestos son agentes antiacumulación eficaces, breves en la fabricación de un producto abrasivo con cada compuesto potencial y en la realización de una serie de ensayos de abrasión que consumen tiempo. Muchos compuestos propuestos son agentes antiacumulación realmente ineficaces.

Además, algunos agentes conocidos por ser eficaces para la antiacumulación dan como resultado una contaminación inaceptable de la superficie de trabajo, conduciendo normalmente por ejemplo a defectos en una etapa de revestimiento subsiguiente. Por ejemplo, el uso de estearato de cinc en abrasivos de acabado en la industria del automóvil conduce a contaminación de la superficie de la capa de primera mano, necesitando una etapa adicional de limpieza para preparar la capa de primera mano para un revestimiento de pintura subsiguiente.

También, algunos agentes antiacumulación que se sabe que son eficaces, tal como estearato de cinc, son insolubles en agua. Como resultado, la fabricación de un producto abrasivo con un agente antiacumulación insoluble en agua puede requerir disolventes orgánicos o aditivos y/o etapas del procesamiento adicionales.

De este modo, existe la necesidad de agentes antiacumulación que sean eficaces, que se incorporen fácilmente en un producto abrasivo, y que minimicen la contaminación de la superficie de trabajo. Además, existe la necesidad de un método para seleccionar compuestos antiacumulación eficaces.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Ahora se ha encontrado que ciertos compuestos pueden ser agentes antiacumulación eficaces, particularmente compuestos, tales como tensioactivos aniónicos, que satisfacen ciertos criterios, como se demuestra en los Ejemplos 1-5.

La composición antiacumulación según la invención incluye todas las características de la reivindicación 1.

Un producto abrasivo según la reivindicación 7 incluye la composición antiacumulación de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

Un método para someter a abrasión a un sustrato incluye todas las características de la reivindicación 8.

Las ventajas de las realizaciones descritas aquí son significativas. Al proporcionar composiciones antiacumulación eficaces, se mejoran la eficiencia y la eficacia de los productos y métodos de abrasión, reduciendo de ese modo el coste y mejorando la calidad del producto de trabajo. Al proporcionar composiciones antiacumulación que conducen a superficies desbastadas con ángulos de contacto con agua Wºg reducidos, se hace más fácil la fabricación de productos abrasivos que incorporan composiciones antiacumulación, y se reduce la contaminación de las superficies de trabajo, particularmente para superficies de trabajo a revestir tras la abrasión, por ejemplo, con pintura, barniz, revestimiento en polvo, y similar. Al proporcionar composiciones antiacumulación que son eficaces en un intervalo de temperaturas, las superficies de trabajo se pueden someter a abrasión a diferentes temperaturas sin requerir modificación de la temperatura y/o múltiples productos para diferentes temperaturas. Además, al desbastar una superficie de trabajo hasta un ángulo de contacto con el agua Wºp particular, la superficie desbastada se puede “ajustar de modo fino” para que sea compatible con un revestimiento subsiguiente. El resultado es una mejora

significativa en la versatilidad, calidad, y eficacia de los productos de abrasión, métodos, y producto de trabajo producido a partir de ellos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 representa una representación esquemática de la medida del ángulo de contacto con el agua.

La Figura 2 es una gráfica del criterio antiacumulación P frente al comportamiento de desbastado empírico G.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Las realizaciones descritas se refieren generalmente a aditivos usados para incrementar la eficacia de productos abrasivos, en particular composiciones antiacumulación que se incorporan en productos abrasivos. A continuación se da una descripción de diversas realizaciones de la invención.

Como se usa aquí, una “composición antiacumulación” incluye cualquier compuesto orgánico o sal del mismo que puede ser un agente antiacumulación eficaz con respecto a las combinaciones particulares de dos o más de los criterios descritos aquí, tales como P, F, Tmelt, !T, Tsub, Wº, Wºg, Wºz, Wºp, y la estructura química del agente.

Como se usa aquí, un ángulo de contacto con el agua, por ejemplo los ángulos de contacto Wº, Wºg, Wºz, y Wºp, se puede determinar por un experto en la técnica mediante el método de goniometría. Cuando se aplica agua a un sustrato, el ángulo de contacto con el agua es el ángulo entre el plano del sustrato y una línea tangente a la superficie del agua en la intersección del agua y la superficie. La Figura 1 ilustra, por ejemplo, ángulos de contacto con el agua para valores de Wº menores que 90º, igual a 90º, y mayor que 90º. Este ángulo se puede leer mediante un goniómetro. En el Ejemplo 4 se proporcionan detalles experimentales adicionales para determinar el ángulo de contacto con el agua.

Como se usa aquí, el sustrato puede ser cualquier material desbastado o pulido en la técnica, por ejemplo madera, metal, plástico, material compuesto, cerámica, minerales, y similares; y también revestimientos de tales sustratos, incluyendo pinturas, capas de primera mano, barnices, adhesivos, revestimientos en polvo, capas de óxido, chapado metálico, contaminación, y similar. Un sustrato incluye típicamente sustratos metálicos, de madera, o poliméricos, ya sea desnudos o revestidos con primeras manos protectoras, pinturas, revestimientos transparentes, y similares.

Como se usa aquí, Wº es el ángulo de contacto con el agua medido para un sustrato no desvastado. Wºg es el ángulo de contacto con el agua medido para un sustrato desbastado en presencia de una cantidad eficaz de un compuesto antiacumulación, por ejemplo el primer compuesto orgánico. Una “cantidad eficaz” es una cantidad de compuesto antiacumulación o composición antiacumulación suficiente para que tenga un efecto antiacumulación cuando está presente durante el desbastado de un sustrato. Wºz es el ángulo de contacto con el agua medido para un sustrato desbastado en presencia de una cantidad eficaz de estearato de cinc. Cuando se comparan dos de tales... [Seguir leyendo]

1. Una composición antiacumulación que comprende un primer compuesto orgánico y un segundo compuesto orgánico, caracterizada porque cada uno de los compuestos orgánicos primero y segundo tiene independientemente un criterio de ángulo de contacto con el agua Wºg que es menor que un ángulo de contacto con el agua Wºz para

estearato de cinc; y satisface al menos una condición seleccionada del grupo que consiste en un punto de fusión Tmelt mayor que alrededor de 40ºC, un coeficiente de fricción dinámico F menor que alrededor de 0, 6, y un criterio antiacumulación P mayor que alrededor de 0, 3,

el primer componente satisface cada condición seleccionada del grupo que consiste en un punto de fusión Tmelt mayor que alrededor de 40ºC, un coeficiente de fricción dinámico F menor que alrededor de 0, 4, y un criterio 10 antiacumulación P mayor que alrededor de 0, 2,

la composición tiene un ángulo de contacto con el agua particular Wºp que está determinado, al menos en parte, por el Wºg independiente de cada compuesto y la proporción de cada compuesto en la composición, y

en la que los compuestos orgánicos primero y segundo son diferentes, y en la que cada uno de los compuestos orgánicos primero y segundo independientemente está representado por una fórmula seleccionada del grupo que 15 consiste en R-OSO3-M+, RCONH (CH2) 3N+ (CH3) 2CH2COO-, R-CONR’CH2CO2-M+, y R-O (CO) CH2OSO3-M+, en las que

R es alquilo lineal de C6-C18;

R’ es alquilo lineal de C1-C4; y

M+ es un ion de metal alcalino.

20 2. La composición de la reivindicación 1, en la que el primer compuesto satisface al menos una condición seleccionada del grupo que consiste en Wºg menor que alrededor de 100º, y Tmelt mayor que alrededor de 70ºC.

3. La composición de la reivindicación 1, en la que el primer compuesto satisface al menos una condición seleccionada del grupo que consiste en Wºg menor que alrededor de 70º, Tmelt mayor que alrededor de 90ºC, F menor que alrededor de 0, 3, y P mayor que alrededor de 0, 3.

25 4. La composición de la reivindicación 1, en la que Wºg para el primer compuesto es alrededor de 0º.

5. La composición de la reivindicación 1, en la que el primer compuesto se selecciona del grupo que consiste en laurilsulfato de sodio, decilsulfato de sodio, octilsulfato de sodio, lauroilsarcosinato de sodio, lauramidopropil betaína, y laurilsulfoacetato de sodio.

6. La composición de la reivindicación 1, en la que el primer compuesto es laurilsulfato de sodio.

30 7. Un producto abrasivo, que comprende: un sustrato soporte de aglutinante; un aglutinante; un material abrasivo fijado al sustrato soporte mediante el aglutinante; y la composición antiacumulación de

cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

35 8. Un método para desbastar una superficie, que comprende:

desbastar una superficie de trabajo aplicando un producto abrasivo a la superficie de trabajo para crear viruta de la superficie de trabajo; y proporcionar una cantidad eficaz de composición antiacumulación en la interfaz entre el producto abrasivo y

la viruta de la superficie de trabajo; y 40 desbastar la superficie de trabajo hasta un ángulo de contacto con el agua particular Wºp; en el que: el producto abrasivo comprende un sustrato soporte del aglutinante, un aglutinante, y un material abrasivo unido al sustrato soporte mediante el aglutinante; y la composición antiacumulación de cualquiera de las reivindicaciones 1-6.

45 9. El método de la reivindicación 8, que comprende además seleccionar Wºp en busca de compatibilidad con un revestimiento a aplicar a la superficie de trabajo desbastada.

10. El método de la reivindicación 8, en el que la etapa de proporcionar la composición antiacumulación comprende aplicar al menos un compuesto al producto abrasivo o la superficie de trabajo.

11. El método de la reivindicación 8, en el que el producto abrasivo comprende al menos uno de los compuestos.

Ángulo de contacto con el agua