ES2226500T3

ES2226500T3 - Composicion para formar sobre un sustrato un revestimiento resistente a la abrasion y que presenta una adherencia y resistencia a la formacion de grietas mejoradas.

Info

Publication number: ES2226500T3
Application number: ES99971015T
Authority: ES
Inventors: Karl W. Terry
Original assignee: SDC Coatings Inc
Current assignee: SDC Coatings Inc
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: DE69919208D1; DE69919208T2; EP1137721B1; JP2007291408A; JP2002528590A; US6348269B1; AU1216500A; AU766277B2; JP2011105943A; EP1137721A1; ATE272688T1; HK1037661A1; WO2000024831A1

Abstract

Composición que tiene estabilidad mejorada y que, cuando se aplica a un sustrato y se cura, da un revestimiento resistente a la abrasión sobre el sustrato que tiene adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas, comprendiendo: una mezcla de disolvente orgánico acuoso conteniendo productos de hidrólisis y condensados parciales de un silano funcional epoxi, un disilano y un compuesto de ácido carboxílico en el que el compuesto funcional de ácido carboxílico es seleccionado del grupo consistente en ácidos carboxílicos monofuncionales, ácidos carboxílicos multifuncionales anhídridos multifuncionales y en el que el silano funcional epoxi está presente en una razón molar con el disilano de aproximadamente 0, 05:1 a 5:1; y en la que además el disilano tiene un enlace directo silicio-silicio o una molécula de carbono o un átomo de azufre enlazando un primer átomo de silicio del disilano a un segundo átomo de silicio del disilano.

Description

Composición para formar sobre un sustrato un revestimiento resistente a la abrasión y que presenta una adherencia y resistencia a la formación de grietas mejoradas.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento, y más particularmente, pero sin sentido limitativo, a composiciones de revestimiento que una vez curadas dan revestimientos sensiblemente transparentes y resistentes a la abrasión sensiblemente transparentes que tienen una adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas.

La presente invención se refiere también a composiciones de revestimiento líquidas que tienen estabilidad mejorada en las que las composiciones de revestimiento líquidas se derivan de mezclas disolventes orgánicas acuosas que contienen cantidades efectivas de silanos funcionales epoxi, disilanos y componentes de ácido carboxílico.

2. Descripción de la técnica anterior

La técnica anterior está repleta de composiciones que, una vez aplicadas a sustratos y curadas, dan revestimientos transparentes y resistentes a la abrasión para los sustratos. Tales revestimientos son especialmente útiles para sustratos poliméricos en los que resulta muy deseable dotar a los sustratos de superficies resistentes a la abrasión. Sin embargo, pueden resultar problemas de adhesión y de formación de grietas de la exposición ambiental y de la elaboración visual de los artículos revestidos. Así, existe desde hace tiempo la necesidad de disponer de composiciones perfeccionadas que presenten estabilidad mejorada, y que, cuando se apliquen a un sustrato, tal como un sustrato polimérico, y sean curadas den revestimientos transparentes y resistentes a la abrasión con adhesión y estabilidad mejoradas frente a la formación de grietas. Precisamente la invención se dirige a las composiciones y procesos por los que se fabrica tales composiciones y se aplican a sustratos.

WO 98466692 A describe una composición de revestimiento que comprende silano funcional epoxi, silano tetrafuncional y compuestos de ácido carboxílico multifuncionales.

EP 526975A describe una composición para piezas moldeadas de plástico óptico que comprende silano funcional epoxi, compuesto de ácido carboxílico, agua y disolvente y alcoxisilano.

Breve sumario de la invención

La presente invención proporciona composiciones de revestimiento dotadas de estabilidad mejorada, que cuando son aplicadas a una variedad de sustratos y curadas, forman revestimientos transparentes y resistentes a la abrasión que tienen adhesión mejorada y resistencia a la formación de grietas. En términos generales, las composiciones de revestimiento de la presente invención comprenden una mezcla de disolvente orgánico acuoso conteniendo de 10 a 99,9% en peso aproximadamente, basado en el total de sólidos de la composición, de una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de un silano funcional epoxi, un disilano, y aproximadamente de 0,01 a 80% en peso, basado en el peso total de la composición, de un compuesto funcional de ácido carboxílico seleccionado del grupo consistente en ácidos carboxílicos, ácidos carboxílicos multifuncionales, anhídridos, y sus combinaciones. El silano funcional epoxi y el disilano están presentes en la mezcla de disolvente orgánico acuoso en una razón molar de aproximadamente 0,05:1 a 5:1. Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden incluir también de aproximadamente 0,1 a 80% en peso de una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de uno o más aditivos de silano, basado en los sólidos totales de la composición, y/o una cantidad de sílice coloidal o un óxido de metal o sus combinaciones, equivalente a aproximadamente 0,1 hasta 75% en peso de sólidos, basado en los sólidos totales de la composición.

Es un objeto de la presente invención proporcionar composiciones de revestimiento dotadas de estabilidad mejorada que formen revestimientos transparentes después del curado. Es también objeto de la presente invención proporcionar composiciones de revestimiento estables, que formen revestimientos transparentes por curado y tengan resistencia a la abrasión, adhesión mejorada, y resistencia mejorada frente a la formación de grietas.

Otro objetos, ventajas y rasgos de la presente invención resultarán evidentes con la lectura de la siguiente descripción detallada en conjunción con las reivindicación que se acompaña.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento que tienen estabilidad mejorada que, cuando son aplicadas a una variedad de sustratos y curadas, forman revestimientos sensiblemente transparentes y resistentes a la abrasión, que tienen adhesión mejorada y resistencia mejorada frente a la formación de grietas. Para comprobar las muestras revestidas, se aplicaron composiciones de revestimiento a lentes de poli(dietilenglicol-bis-alil carbonato), llamada en adelante lente ADC y se curaron a una temperatura de 110ºC durante un periodo de 3 horas. Se efectuaron valoraciones semicuantitativas de la importancia del agrietamiento y la adhesión usando las siguientes pruebas.

Para comprobar la adhesión de los artículos revestidos se siguieron los procedimientos de ASTM D-3359, es decir, la prueba de la cinta.

Una prueba típica para medir la adhesión y la resistencia al agrietamiento de una composición de revestimiento curada sobre un sustrato consiste en la inmersión del artículo revestido en tinte acuoso hirviendo durante un periodo de tiempo de, por ejemplo, 30 minutos, seguido por la inspección para determinar la formación de grietas y comprobar la adhesión. Dentro de la industria oftálmica es común usar tales soluciones de tinte en lentes para reducir la transmisión global de luz a través de la lente, por ejemplo para una aplicación de gafas de sol. Así, es necesario disponer de composiciones de revestimiento curadas sobre lentes oftálmicas que no se agrieten ni pierdan adhesión como resultado de los tratamientos en tinte hirviendo. En la prueba de tinte hirviendo, se comprobaron lentes revestidas y curadas en Tinte Negro BPI (Brain Power, Inc.) bajo condiciones de ebullición. En esta prueba de diluyó un frasco de tinte negro BPI (aproximadamente 100 gramos) con aproximadamente 900 gramos de agua corriente y se puso en ebullición. El artículo revestido fue sumergido en la solución en ebullición durante un periodo de tiempo de 30 minutos. Se retiró el artículo revestido de la solución de tinte y se inspeccionó para ver las grietas y se comprobó la adhesión.

Para comprobar la resistencia a la abrasión de los sustratos revestidos, se puede emplear uno cualquiera de un cierto número de métodos de ensayo cuantitativo, incluida la Prueba Taber (ASTM de 4060), prueba de Volteo y Método Estándar para la Prueba Bayer Modificada, que es descrita en los Procedimientos de Ensayo Estándar del Consejo AR de América, sección 5.2.5 y es una variante del método de prueba ASTM F735-81. Existe además un cierto número de métodos de ensayo cualitativo que se pueden usar para medir la resistencia a la abrasión, incluida la Prueba del Estropajo de Acero y la Prueba del Raspador. En la Prueba del Estropajo de Acero y la Prueba del Raspador, se arañaron muestras de sustrato revestido bajo condiciones reproducibles (carga constante, frecuencia, etc.). Las muestras de prueba arañadas se comparan entonces y son valoradas frente a muestras estándar. Una aplicación semicuantitativa de estos métodos de prueba implica el uso de un instrumento, tal como un Espectrofotómetro o un Colorímetro, para medir los arañazos presentes en el sustrato revestido como una ganancia de bruma o neblina.

La resistencia a la abrasión medida de un revestimiento curado sobre un sustrato, independientemente de que sea medido por la Prueba Bayer Modificada, Prueba Taber, Prueba del Estropajo de Acero, Prueba del Raspador, Prueba de Volteo, etc es función, en parte, de la temperatura de curado y del tiempo de curado. En general, temperaturas superiores y tiempos de curado más largos dan lugar a una mayor resistencia a la abrasión medida. Normalmente, la temperatura de curado y el tiempo de curado se seleccionan para que tengan compatibilidad con el sustrato; aunque, a veces, se usa temperaturas de curado y tiempos de curado inferiores al mínimo debido a limitaciones de proceso y/o equipamiento. Los expertos en la materia reconocerán que otras variables, tales como el espesor de revestimiento y la naturaleza del sustrato, tendrán también efecto en la resistencia a la abrasión medida. En general, para cada tipo de sustrato y para cada composición de revestimiento habrá un espesor de revestimiento óptimo. La temperatura de curado, tiempo de curado, espesor del revestimiento óptimos y similares, pueden determinarse con facilidad empíricamente por parte de los expertos en la materia.

En el método de prueba empleado para determinar la resistencia a la abrasión de las composiciones de revestimiento de la presente invención, se usó como material abrasivo un alundón comercialmente disponible (grano código 1524, 12 grit, alundón ZF) vendido por Norton Advanced Ceramics of Canada Inc., 8001 Daly Street, Niagara Falls, Ontario. En esta prueba se cargaron 540 gramos de alundón en una cuna de 9 5/16 pulgadas por 6 3/4 pulgadas equipada con cuatro lentes. Cada juego de cuatro lentes, llamadas aquí lentes ADC, y dos lentes revestidas, fueron sometidos a una carrera de cuatro pulgadas (la dirección de la carrera coincidió con las 9 5/16 pulgadas de largo de la cuna) a un frecuencia de oscilación de 300 carreras por minuto a un total de 4 minutos. La cuna de lentes fue reposicionada girando 180º después de los dos minutos iniciales de oscilaciones. Se usó reposicionamiento de la cuna para reducir el impacto de las inconsistencias en el mecanismo de oscilación. Las lentes de referencia ADC usadas fueron lentes Silor 700 mm plano FSV, comercializadas a través de Essilor of America, Inc. de St. Petersburg, Florida. El procedimiento anteriormente descrito es modificado ligeramente respecto de lo descrito por el consejo AR de América incrementando el peso del alundón para acomodarlo al área de superficie incrementada de la cuna más grande. La cuna descrita más arriba sujeta cuatro lentes.

Se midió entonces la bruma generada sobre las lentes en un Colorímetro Gardner XL-835. Se determinó la ganancia de bruma para cada lente como la diferencia entre la bruma inicial sobre las lentes y la bruma después del ensayo. Se reportó entonces la razón de ganancia de bruma en las lentes de referencia ADC a la ganancia de bruma en las lentes de muestra revestidas como la resistencia a la abrasión resultante del material de revestimiento. Una razón de más de 1 indica un revestimiento que proporciona mayor resistencia a la abrasión que las lentes de referencia ADC no revestidas. Esta razón es llamada comúnmente razón Bayer, número o valor. El revestimiento con alta resistencia a la abrasión posee números Bayer mayores que los revestimientos con menor resistencia a la abrasión.

La adhesión medida, resistencia al agrietamiento y la resistencia a la abrasión de un revestimiento curado es función de la composición de revestimiento particular y las condiciones de aplicación y de elaboración usadas para la composición de revestimiento. Así, el uso de cualquier pretratamiento del sustrato, incluido el uso de imprimadores, la técnica utilizada para aplicar la composición de revestimiento sobre un sustrato, las condiciones de secado y de curado usadas para el artículo revestido, y el espesor de revestimiento resultante pueden tener un efecto en algunas o la totalidad de estas propiedades. Las condicionares óptimas para cualquier composición de revestimiento particular dependerán de las propiedades finales deseadas del producto revestido y curado, y pueden determinarse empíricamente.

Debería comprenderse que: (a) las descripciones aquí facilitadas de los sistemas de revestimiento que contienesilanos funcionales epoxi, disilanos, aditivos de silano que no contienen un grupo funcional epoxi, y el componente de ácido carboxílico, se refieren a los silanos incipientes y componentes de ácido carboxílico a partir de los cuales se forma el sistema de revestimiento, (b) cuando los silanos funcionales epoxi, disilanos y aditivos de silano que no contienen un grupo funcional epoxi, se combinan con la mezcla de disolvente orgánico acuoso en condiciones apropiadas, se produce una reacción de hidrólisis dando lugar a especies parcial o totalmente hidrolizadas, (c) las especies total o parcialmente hidrolizadas que resultan pueden combinarse para formar mezclas de especies de siloxano oligomérico multifuncionales, (d) estas especies de siloxano oligomérico pueden contener o no contener mitades hidroxi pendientes y alcoxi pendientes y estarán constituidas por una matriz de silicio-oxígeno que contiene uniones silicio-oxígeno siloxano y uniones de componente de silicio-oxígeno y ácido carboxílico, (e) las mezclas resultantes son suspensiones oligoméricas dinámicas que sufren cambios estructurales que son dependientes de una multitud de factores que incluyen, la temperatura, pH, contenido de agua, concentración de catalizador y similares.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención, que contiene deseablemente de 1 a 40% de sólidos, más deseablemente de 5 a 25% en peso de sólidos, comprenden una mezcla de disolvente orgánico acuoso conteniendo aproximadamente de 10 a 99,9% en peso, basado en el total de sólidos de la composición, de una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de un silano funcional epoxi y un disilano y aproximadamente de 0,01 a 80% en peso basado en el peso total de la composición, de un compuesto seleccionado del grupo consistente en ácidos carboxílicos, ácidos carboxílicos multifuncionales, anhídridos, y sus combinaciones. La cantidad de silano funcional epoxi y la cantidad de disilano empleadas pueden variar consideradamente y serán generalmente dependientes de las propiedades deseadas en la composición de revestimiento y el revestimiento curado, así como del uso final del sustrato al que se aplica la composición de revestimiento. No obstante, en general, se puede obtener resultados deseables cuando el silano funcional epoxi y el disilano están presentes en la mezcla de disolvente orgánico acuoso en una razón molar de aproximadamente 0,05:1 a 5:1. Más deseablemente, el silano funcional epoxi y el disilano están presentes en la mezcla de disolvente orgánico acuoso en una razón molar de aproximadamente 0,1:1 a 3:1.

Aunque la presencia de agua en la mezcla de disolvente orgánico acuoso es necesaria para formar producto de hidrólisis de los componentes silano de la mezcla, la cantidad real puede variar considerablemente. Se necesita esencialmente suficiente agua para dar una mezcla de revestimiento sensiblemente homogénea de producto de hidrólisis y condensados parciales de los silanos funcionales alcoxi (es decir, el silano funcional epoxi, el disilano, y otros componentes silano) que, una vez aplicados y curados sobre un artículo, dan un revestimiento sensiblemente transparente y resistente a la abrasión. Se puede obtener tales revestimiento empleando una cantidad de agua requerida para la hidrólisis de la suma de los grupos alcoxi hidrolizables sobre los componentes silano alcoxi de la mezcla de revestimiento. Se prefiere que la cantidad de agua usada para la hidrólisis oscile entre aproximadamente 0,5 y 15 moles de agua por cada grupo alcoxi hidrolizable. La resistencia a la abrasión del artículo revestido se ve afectada por la concentración de agua en la composición de revestimiento incipiente. El efecto más significativo de la concentración de agua en la resistencia a la abrasión se observa a bajas concentraciones de agua, por ejemplo, a una concentración estequiométrica de agua, que da lugar generalmente a una reducción en la resistencia a la abrasión del producto revestido y curado en relación con composiciones similares preparadas a concentraciones de agua mayores que la estequiométrica. No obstante, se puede incrementar la resistencia a la abrasión para composiciones de revestimiento preparadas a bajas concentraciones de agua por el uso de un catalizador de condensación. En general, un catalizador de condensación incrementará la resistencia a la abrasión de las composiciones de revestimiento preparadas a bajas y altas concentraciones de agua; sin embargo, el incremento en la resistencia a la abrasión es máximo para las composiciones de revestimiento preparadas con bajas concentraciones de agua. La cantidad efectiva de agua y la cantidad efectiva y tipo de catalizador de condensación pueden determinarse empíricamente.

El constituyente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso de las composiciones de revestimiento de la presente invención puede ser cualquier disolvente o combinación de disolventes que sea compatible con el silano funcional epoxi, el disilano, y el componente de ácido carboxílico. Por ejemplo, el constituyente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso puede ser un alcohol, un éter, un glicol o un éter de glicol, una cetona, un éster, un acetato de éter de glicol y sus mezclas. Alcoholes apropiados pueden ser representados por la fórmula ROH, donde R es un grupo alquilo que contiene de 1 a 10 átomos de carbono aproximadamente. Algunos ejemplos de alcoholes útiles en la aplicación de esta invención son el metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, butanol secundario, butanol terciario, ciclohexanol, pentanol, octanol, decanol, y sus mezclas.

Glicoles, éteres, y éteres de glicol apropiados pueden ser representados por la fórmula R^{1}-(OR)^{2})_{x} -OR^{1} donde x es 0, 1, 2, 3 ó 4, R^{1} es hidrógeno o un grupo alquilo que contiene aproximadamente de 1 a 10 átomos de carbono y R^{2} es un grupo alquileno que contiene aproximadamente de 1 a 10 átomos de carbono y sus combinaciones.

Ejemplos de glicoles, éteres y éteres de glicol que tienen la fórmula antes definida y que pueden usarse como constituyente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso de las composiciones de revestimiento de la presente invención son di-n-butiléter, éter dimetílico de etilenglicol, éter dimetílico de propilenglicol, éter metílico de propilenglicol, éter metílico de dipropilenglicol, éter metílico de tripropilenglicol, éter dimetílico de dipropilenglicol, éter dimetílico de tripoprilenglicol, éter butílico de etilenglicol, éter butílico de dietilenglicol, éter dibutilíco de etilenglicol, éter metílico de etilenglicol, éter etílico de dietilenglicol, éter dimetílico de dietilenglicol, éter etílico de etilenglicol, éter dietilíco de etilenglicol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, butilenglicol, dibutilenglicol, tributilenglicol y sus mezclas. Además de los precedentes, ésteres cíclicos tales como tetrahidrofurano y dioxano son éteres apropiados para la mezcla de disolvente orgánico acuoso.

Ejemplos de cetonas apropiadas para la mezcla de disolvente orgánico acuoso son la acetona, el alcohol de diacetona, metil etil cetona, ciclohexanona, metil isobutilo cetona y sus mezclas.

Son ejemplos de ésteres apropiados para la mezcla de disolvente orgánico acuoso el acetato de etilo, acetato de n-propilo, acetato de n-butilo y sus combinaciones.

Son ejemplos de acetatos de éter de glicol apropiados para la mezcla de disolvente orgánico acuoso el acetato de éter metílico de propilenglicol, acetato de éter metílico de dipropilenglicol, 3-etoxipropionato de etilo, acetato de éter etílico de etilenglicol y sus combinaciones.

El silano funcional epoxi útil en la formulación de lascomposiciones de revestimiento de la presente invención puede ser cualquier silano funcional epoxi que sea compatible con el disilano y el componente de ácido carboxílico de la composición de revestimiento, y que dé una composición de revestimiento que, después del curado, produzca un revestimiento sensiblemente transparente y resistente a la abrasión que presente adhesión mejorada y resistencia mejorada a la formación de grietas. En general, tales silanos funcionales epoxi están representados por la fórmula R^{3}_{x}Si(0R^{4})_{4-x} donde x es un entero de 1, 2 ó 3, R^{3} es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter de alquilo y sus combinaciones conteniendo entre aproximadamente 1 y 10 átomos de carbono y teniendo al menos un grupo funcional epoxi y R^{4} es H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo acetilo un grupo -Si(OR^{5})_{3-y}R^{6}_{y} y donde y es un entero de 0, 1, 2 ó 3, y sus combinaciones, donde R^{5} es H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, u otro grupo -Si(OR^{5})_{3-y}R^{6}_{y} y sus combinaciones, y R^{6} es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter de alquilo, y sus combinaciones conteniendo entre aproximadamente 1 y 10 átomos de carbono que pueden contener también un grupo funcional epoxi.

Son ejemplos de tales silanos funcionales epoxi el glicidoximetiltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrihidroxisilano, 3-glicidoxipropildimetilhidroxisilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrietoxisilano, 3-glicidoxipropildimetoximetilsilano, 3-glicidoxipropildimetilmetoxisilano, 3-glicidoxipropiltributoxisilano, 1,3-bis(glicidoxipropil)tetrametildisiloxano, 1,3-bis(glicidoxipropil)tetrametoxidisiloxano, 1,3-bis(glicidoxipropil)-1,3-dimetil-1,3-dimetoxidixilonado, 2,3-epoxipropiltrimetoxisilano, 3,4-epoxibutiltrimetoxisilano, 6,7-epoxiheptiltrimetoxisilano, 9,10-epoxideciltrimetoxisilano, 1,3-bis(2,3-epoxipropil)tetrametoxidisiloxano, 1,3-bis(6,7-epoxi-heptil)tetrametoxidisiloxano, 2-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano, y similares.

Los aditivos disilano útiles en las composiciones de revestimiento de la presente invención tienen la fórmula (R^{7}O)_{x}
R^{8}_{3-x}Si-R^{9}_{y} -SiR^{10}_{3-x}(OR^{11})_{x} donde x es 0, 1, 2 ó 3 e y es 0 ó 1; R^{8} y R^{10} son H, Cl, Br, un grupo alquilo conteniendo aproximadamente de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo poliéter de alquilo y sus combinaciones; R^{7} y R^{11} son H, un grupo alquilo conteniendo aproximadamente de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo acetilo, y sus combinaciones. Si y es 1, entonces R^{9} puede ser un grupo alquileno conteniendo entre 1 y 12 átomos de carbono aproximadamente, un grupo poliéter de alquileno conteniendo entre 1 y 12 átomos de carbono aproximadamente, un grupo arilo, un grupo arilo sustituido con alquileno, un grupo alquileno que puede contener una o más olefinas o azufre. Si x = 0, entonces R^{8} y R^{10} son Cl o Br; y si y =0, hay un enlace silicio-silicio directo.

Ejemplos de disilanos que satisfacen la fórmula anteriormente definida incluyen el bis(trietoxisilil)etano, bis(trietoxisilil)metano, bis(triclorosil)propano, bis(trietoxisilil)etileno, 1,3 bistrietoxisililetano, hexaetoxidisilano.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden contener cualquier ácido carboxílico compatible con el silano funcional epoxi y el disilano de las composiciones de revestimiento y que sea capaz de interactuar con los productos de hidrólisis y condensados parciales del silano funcional epoxi y el disilano para dar estabilidad a la composición de revestimiento que, mediante curado produce un revestimiento sensiblemente transparente y resistente a la abrasión que tiene adhesión mejorada y resistencia mejorada a la formación de grietas.

Se comprende que el compuesto funcional de ácido carboxílico aquí usado incluirá ácidos carboxílicos mono- y multifuncionales así como anhídridos que produzcan ácidos carboxílicos mono- y multifuncionales. El compuesto funcional de ácido carboxílico está representado por la fórmula R^{12}(COOR^{13})_{x}, donde x es un entero de 1, 2, 3 ó 4, y donde R^{12} es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo arilo funcionalizado, un éter de alquilo, y sus combinaciones conteniendo aproximadamente de 1 a 10 átomos de carbono, y donde R^{13} es H, un grupo p formilo, un grupo carbonilo, o un grupo acilo, donde el grupo acilo puede estar funcionalizado con un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo arilo funcionalizado, un éter de alquilo, y sus combinaciones conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono aproximadamente. Ejemplos de ácidos carboxílicos que se puede emplear en la preparación de las composiciones de revestimiento de la presente invención incluyen el ácido acético, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fórmico, ácido propiónico, ácido butanoico, ácido málico, ácido aconítico (cis, trans) ácido itacónico, ácido succinico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido acelaico, ácido sebácico, ácido ciclohexil succínico, ácido 1,3,5 benceno tricarboxílico, ácido 1,2,4,5 benceno tetracarboxílico, ácido 1,4-ciclohexano dicarboxílico, ácido 1,3-ciclohexano dicarboxílico, ácido 1,1-ciclohexano diacético, ácido 1,3-ciclohexano dicarboxílico, ácido 1,1-ciclohexano diacético, ácido 1,3-ciclohexano diacético, ácido 1,3,5-ciclohexano tricarboxílico, y ácidos dibásicos insaturados tales como ácido fumárico y ácido maleico y sus combinaciones.

Ejemplos de anhídridos que se puede emplear para producir el componente de ácido carboxílico de las composiciones de revestimiento de la presente invención incluyen los anhídridos de los ácidos carboxílicos antes mencionados tal como el anhídrido acético, anhídrico propiónico, anhídrido acrílico, anhídrico metacrílico y los anhídridos cíclicos de los ácido dibásicos antes mencionados tal como el anhídrido succinico, anhídrido itacónico, anhídrido glutárico, anhídrido trimelítico, anhídrido piromelítico, anhídrido ftálico, y anhídrido maleico y sus combinaciones.

Opcionalmente, además del componente de ácido carboxílico de la composición de revestimiento, se puede usar un ácido mineral tal como, por ejemplo, ácido clorhídrico o ácido nítrico, como catalizador de cohidrólisis para la hidrólisis de los compuestos silano aquí descritos.

Las composiciones de revestimiento de la presenteinvención son también estables con respecto al envejecimiento tanto en términos de rendimiento como de estabilidad de la solución. El envejecimiento de las composiciones de revestimiento se caracteriza por un incremente gradual de la viscosidad, que finalmente hace inutilizables las composiciones de revestimiento debido a limitaciones de elaboración. Las composiciones de revestimiento de la presente invención, cuando se almacenan a temperaturas de 5ºC o inferiores tienen vidas de almacenamiento utilizables de por lo menos 3 meses. Durante este periodo, la resistencia a la abrasión de los revestimientos curados no disminuye de manera significativa con el tiempo. Además, estudios realizados han puesto de manifiesto que la estabilidad de las composiciones de revestimiento es dependiente de las concentraciones relativas del silano funcional epoxi, el disilano y el componente de ácido carboxílico. En general, concentraciones más altas del silano funcional epoxi y del componente de ácido carboxílico con relación al componente disilano contribuyen a incrementar la estabilidad de la mezcla de revestimiento. Así, además de proporcionar resistencia mejorada a la abrasión a los revestimientos curados, el componente de ácido carboxílico contribuye a la estabilidad global de las composiciones de revestimiento.

Se consigue las mejoras en adhesión y resistencia a la formación de grietas para las composiciones de revestimiento resistentes a la abrasión mediante la combinación única de un silano funcional epoxi, un disilano y un componente de ácido carboxílico. Las composiciones de revestimiento pueden incluir opcionalmente otros materiales que pueden: (a) mejorar la estabilidad de las composiciones de revestimiento; (b) incrementar la resistencia a la abrasión de los revestimientos curados producidos por las composiciones de revestimiento; (c) mejorar la elaboración de las composiciones de revestimiento; y (d) proporcionar otras propiedades deseables a las composiciones de revestimiento y a los productos curados de las composiciones de revestimiento.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden incluir también entre 0,1 y 80% en peso aproximadamente, basado en el peso del total de sólidos de las composiciones de revestimiento, de una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de uno o más aditivos de silano (es decir, silanos tetrafuncionales, silanos trifuncionales, silanos difuncionales, silanos monofuncionales, y sus mezclas). Los aditivos de silano que se pueden incorporar a las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden ser representados por la fórmula R^{13}_{x}Si(OR^{14})_{4-x}, donde x es 0, 1, 2, ó 3; R^{13} es H o un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono aproximadamente, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo éter de alquilo, y sus combinaciones; R^{14} es H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono aproximadamente, un grupo acetilo, un grupo -Si(OR^{14})_{3} y sus combinaciones.

Son ejemplos de aditivos de silano representados por la fórmula anteriormente definida el metiltrimetoxisilano, etiltrimetoxisilano, propiltrimetoxisilano, butiltrimetoxisilano, isobutiltrimetoxisilano, hexiltrimetoxisilano, octiltrimetoxisilano, deciltrimetoxisilano, ciclohexiltrimetoxisilano, ciclohexilmetiltrimetoxisilano, 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, viniltrimetoxisilano, aliltrimetoxisilano, dimetildimetoxisilano, 2-(3-ciclohexenil)etiltrimetoxisilano, 3-cianopropiltrimetoxisilano, 3-cloropropiltrimetoxisilano, 2-cloroetiltrimetoxisilano, fenetiltrimetoxisilano, 3-mecaptopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrimetoxisilano, feniltrimetoxisilano, 3-isocianatopropiltrimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxisilano, 4-(2-aminoetilaminometil)fenil(trimetoxisilano), clometiltrietoxisilano, 2-cloro-etiltrietoxisilano, 3-cloropropiltrietoxisilano, feniltrietoxisilano, etiltrietoxisilano, propiltrietoxisilano, butiltrietoxisilano, isobutiltrietoxisilano, hexiltrietoxisilano, octiltrietoxisilano, deciltrietoxisilano, ciclohexiltrietoxisilano, ciclohexilmetiltrietoxisilano, 3-metacriloxipropiltrietoxisilano, viniltrietoxisilano, aliltrietoxisilano, [2-(3-ciclohexenil)etiltrietoxisilano], 3-cianopropiltrietoxisilano, 3-metacrilamidopropiltrietoxisilano, 3-metoxipropiltrimetoxisilano, 3-etoxipropiltrimetoxisilano, 3-propoxipropiltrimetoxisilano, 3-metoxietiltrimetoxisilano, 3-etoxietiltrimetoxisilano, 3-propoxietiltrimetoxisilano, 2-[metoxi-(polietilenoxi)propil]heptametiltrisiloxano, [metoxi(polietilenoxi)propil]trimetoxisiloxano, [metoxi(polietilenoxi)etil]trimetoxisilano, [metoxi(polietilenoxi)propil]trietoxisilano, [metoxi(polietilenoxi)etil]trietoxisilano, ortosilicato de tetrametilo, ortosilicato de tetraetilo, ortosilicato de tetrapropilo, ortosilicato de tetraisopropilo, ortosilicato de tetrabutilo, ortosilicato de tetraisobutilo, tetrakis(metoxietoxi)silano, tetrakis(metoxipropoxi)silano, tetrakis(etoxietoxi)silano, tetrakis(metoxietoxi)silano, trimetoxietoxi silano, dimetoxidietoxisilano, trietoximetoxisilano, poli(dimetoxisiloxano), poli(dietoxisiloxano), poli(dimetoxidietoxisiloxano), tetrakis(trimetoxisiloxi)silano, tetrakis(trietoxisiloxi)silano, y similares.

Cuando x=0, el R^{14} puede ser también un grupo acilo para dar un grupo carboxilato. Son ejemplos de silanos tetrafuncionales con grupos carboxilato el tetracetato de silicio, tetrapropionato de silicio y tetrabutirato de silicio.

La selección del aditivo silano, así como la cantidad de tal aditivo silano incorporado a las composiciones de revestimiento dependerá de las propiedades concretas que se desea mejorar o impartir bien sea a la composición de revestimiento o a la composición de revestimiento curada. Por ejemplo, cuando se utiliza un silano tetrafuncional (por ejemplo, ortosilicato de tetraetilo) como aditivo silano y se incorpora a una composición de revestimiento de acuerdo con la presente invención, se mejora considerablemente la resistencia a la abrasión a la vez que se mantiene las beneficiosas propiedades de adhesión y resistencia a la formación de grietas.

En ciertas aplicaciones resulta útil añadir sílice coloidal a la composición de revestimiento. La sílice coloidal está disponible comercialmente bajo una serie de diferentes designaciones de marca de fábrica, incluidas Nalcoag® (Nalco Chemical Co, Naperville, IL.); Nyacol® (Nyacol Products, Inc. Ashland, MA.); Snowtex® (Nissan Chemical Industries Ltd., Tokio, Japon); Ludox® (DuPont Company, Wilmington, Delaware); y Highlink OG® (Hoechst Celanesa, Charlotte, NC.). La sílice coloidal es una dispersión de disolvente orgánico o acuoso de sílice particulada y los diversos productos difieren principalmente en el tamaño de partícula, concentración de sílice, pH, presencia de iones estabilizadores, constitución del disolvente, y similares. Se debería hacer notar que se puede obtener propiedades de producto prácticamente diferentes mediante la selección de diferentes sílices coloidales.

La sílice coloidal, cuando se añade a una composición de revestimiento, es considerada un material reactivo. La superficie de la sílice es cubierta con hidroxilos ligados por silicio, algunos de los cuales están desprotonados, que pueden interactuar con materiales en la composición de revestimiento de la presente invención. La importancia de estas interacciones viene dictada por una variedad de factores, incluyendo el sistema disolvente, pH, concentración, y fuerza iónica. El proceso de fabricación afecta también a estas interacciones. Se puede añadir por tanto sílice coloidal a una formulación de revestimiento de diferentes modos y con diferentes resultados.

Se ha observado que la adición de sílice coloidal a las composiciones de revestimiento de la presente invención puede mejorar más la resistencia a la abrasión de las composiciones de revestimiento curadas y puede contribuir además a la estabilidad global de las composiciones de revestimiento. Se ha conseguido los resultados más significativos con el uso de sílice coloidal básica acuosa, es decir, mezclas de sílice coloidal que tienen un pH mayor que 7. En tales casos, el alto pH va acompañado por una mayor concentración de un contraión estabilizador, tal como el catión sodio. Los revestimientos curados formulados a partir de las composiciones de revestimiento de la presente invención que contienen sílices coloidales básicas presentan resistencias a la abrasión y estabilidad mejoradas.

De la misma manera, es posible añadir otros óxidos de metales a las composiciones de revestimiento de la presente invención. Tales adiciones pueden realizarse en vez de, o además de, adiciones de sílice coloidal cualesquiera. Se puede añadir óxidos metálicos a los revestimientos de la invención para dar o mejorar propiedades específicas del revestimiento curado, tales como resistencia a la abrasión, índice de refracción, propiedades antiestáticas, anti-reflectancia, resistencia a la intemperie, etc. Los expertos en la materia comprenderán que tipos similares de consideraciones que son válidas para las adiciones de sílice coloidal serán también válidas más generalmente para las adiciones de óxido de metal.

Ejemplos de óxidos metálicos que se puede usar en las composiciones de revestimiento de la presente invención incluyen la sílice, circonia, titania, ceria, óxido de estaño, óxido de antimonio, óxido de hierro, y sus mezclas.

La cantidad de sílice coloidal incorporada en las composiciones de revestimiento de la presente invención puede variar ampliamente y dependerá generalmente de las propiedades deseadas de la composición de revestimiento y el revestimiento curado producido a partir de ellas. De forma similar, la cantidad de óxidos metálicos incorporados a las composiciones de revestimiento de la presente invención puede variar considerablemente y dependerá en general de las propiedades físicas y ópticas deseadas del revestimiento curado producido a partir de las composiciones de revestimiento, así como la estabilidad deseada de las composiciones de revestimiento.

Cuando se incorpora sílice coloidal y/o óxidos metálicos a las composiciones de revestimiento de la presente invención, es deseable añadir entre 0,1 y 75% en peso aproximadamente, basado en el peso total de sólidos de la sílice coloidal y/u óxidos metálicos. La sílice coloidal y/u óxidos metálicos tendrán generalmente un tamaño de partícula comprendido entre 2 y 150 milimicras de diámetro, y más deseablemente, un tamaño de partícula del orden de aproximadamente de 2 a 50 milimicras.

Aunque un catalizador de condensación no es un ingrediente esencial de las composiciones de revestimiento de la presente invención, la adición de un catalizador de condensación puede afectar a la adhesión, resistencia al agrietamiento, resistencia a la abrasión y otras propiedades del revestimiento incluidas la capacidad de tinción, porosidad, cosmética, resistencia cáustica, resistencia al agua y similares. Cuando se emplea un catalizador de condensación, la cantidad de catalizador usado puede variar considerablemente, pero estará generalmente presente en una cantidad aproximada de 0,05 a 20% en peso, basado en los sólidos totales de la composición.

Son ejemplos de catalizadores que se puede incorporar a las composiciones de revestimiento de la presente invención (i) acetilacetonatos de metal, (ii) diamidas; (iii) imidazoles, (iv) aminas y sales de amonio, (v) ácidossulfónicos orgánicos y sus sales de amina, (vi) sales de metales alcalinos de ácidos carboxílicos, (vii) hidróxidos de metales alcalinos (viii) sales de fluoruro y (ix) organoestannanos. Así, ejemplos de tales catalizadores incluyen para el grupo (i) compuestos tales como acetil acetonatos de aluminio, cinc, hierro y cobalto; grupo (ii) diciandiamida; para el grupo (iii) compuestos tales como 2-metilimidazol, 2-etil-4-metilimidazol y 1-cianoetil-2-propilimidazol; para el grupo (iv), compuestos tales como bencildimetilamina, y 1, 2-diaminociclohexano; para el grupo (v), compuestos tales como ácido trifluorometanosulfónico; para el grupo (vi) compuestos tales como acetato sódico, para el grupo (vii), compuestos tales como hidróxido sódico, e hidróxido potásico, para el grupo (viii), fluoruro de tetra n-butil amonio, y para el grupo (ix), dilaurato de dibutilestaño y similares.

Se puede incorporar una cantidad efectiva de un agente nivelador o de control de flujo a la composición para extender más uniformemente o nivelar la composición en la superficie del sustrato y proporcionar un contacto sensiblemente uniforme con el sustrato. La cantidad de agente nivelador o de control de flujo puede variar considerablemente, pero es en general una cantidad suficiente para dotar a la composición de revestimiento de aproximadamente 10 a 50.000 ppm del agente nivelador o de control de flujo. Se puede emplear cualquier agente nivelador o de control de flujo convencional, comercialmente disponible y que sea compatible con la composición de revestimiento y el sustrato y que sea capaz de nivelar la composición de revestimiento sobre un sustrato y que mejore la humectación entre la composición de revestimiento y el sustrato. El uso de agentes de nivelación y de control de flujo es bien conocido en la especialidad y ha sido descrito en el "Handbook of Coating Additives", (ed. Leonard J. Calbo, pub. Marcel Dekker), pg. 119-145.

Ejemplos de tales agentes de nivelación y de control de flujo que se puede incorporar a las composiciones de revestimiento de la presente invención incluyen los poliéteres orgánicos tales como TRITON X-100, X-405, N-57 de Rohm and Haas, siliconas tales como Paint Additive 3, Paint Additive 29, Paint Additive 57 de Dow Corning, SILWET L-77, y SILWET l-7600 de Csi Specialties, y fluorotensioactivos tales como FLUORAD FC-171, FLUORAD FC-430, y FLUORAD FC-431 de 3M Corporation.

Además, se puede añadir otros aditivos a las composiciones de revestimiento de la presente invención con el fin de mejorar la utilidad de las composiciones de revestimiento o los revestimientos producidos por curado de las composiciones de revestimiento. Se puede añadir por ejemplo, absorbedores ultravioleta, antioxidantes, y similares, a las composiciones de revestimiento de la presente invención.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden prepararse por diversos procesos para dar composiciones de revestimiento estables que, mediante curado, producen revestimientos sensiblemente transparentes y resistentes a la abrasión que tienen adhesión y resistencia mejoradas a la formación de grietas. Por ejemplo, el silano funcional epoxi, el disilano y el componente de ácido carboxílico se pueden añadir a la solución de disolvente orgánico acuoso y removerse durante un periodo de tiempo efectivo para producir una composición de revestimiento que tiene estabilidad mejorada. Una vez curadas, tales composiciones de revestimiento resistentes a la abrasión tienen adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas cuando se emplea los métodos de ensayo anteriormente descritos. Sin embargo, incorporando un catalizador de condensación a las mezclas de disolvente orgánico acuoso que contienen el silano funcional epoxi, el disilano y los componentes de ácido carboxílico, los números Bayer de los revestimientos curados producidos a partir de tales composiciones de revestimiento aumentan considerablemente indicando un revestimiento más resistente a la abrasión.

El método preferido para preparar las composiciones de revestimiento de la presente invención consiste en la hidrólisis inicial del silano funcional epoxi por adición del silano al agua desionizada. Esto va seguido por una adiciónde una solución del componente de ácido carboxílico en el constituyente disolvente. Se añade entonces el disilano a la mezcla antes citada y se remueve durante un periodo de tiempo suficiente para permitir la hidrólisis del disilano. Cuando se usa un aditivo de silano en combinación con el compuesto de disilano y el silano funcional epoxi, el orden de adición dependerá de la naturaleza del aditivo silano. El modo de adición del aditivo silano con respecto al disilano y/o el silano funcional epoxi, por ejemplo, como mezcla o por adición secuencial, se puede usar para influir en las propiedades finales de la composición de revestimiento y el producto curado así obtenido. Cuando se desea, se puede añadir a la composición de revestimiento final un óxido de metal coloidal y/o un catalizador de condensación y/o un tensioactivo para nivelar y mejorar el flujo.

Las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden aplicarse a sustratos sólidos por métodos convencionales, tales como revestimiento por inundación, revestimiento por pulverización, revestimiento en cortina, revestimiento por inmersión, revestimiento por centrifugación, revestimiento por rodillo, etc, para formar una película de superficie continua. Se puede revestir con las composiciones cualquier sustrato que sea compatible con las mismas, tales como materiales plásticos, madera, papel, metal, superficies impresas, cuero, vidrio, cerámica, vitrocerámica, materiales de base mineral y textiles. Las composiciones son especialmente útiles como revestimientos para sustratos sintéticos poliméricos, orgánicos en forma de hoja o película, tales como polímeros acrílicos, tereftalato de (poli)etileno, policarbonatos, poliamidas, poliimidas, copolímero de acrilonitrilo-estireno, copolímeros de estireno-acrilonitrilo-butadieno, cloruro de polivinilo, butiratos, polietileno y similares. Los materiales poliméricos transparentes revestidos con estas composiciones son útiles como recintos planos o curvados, tales como ventanas, pantallas indicadoras de cristal líquido, claraboyas y parabrisas, especialmente para equipo de transporte. También se puede revestir lentes de plástico, tales como lentes oftálmicas acrílicas o de policarbonato, con las composiciones de la
invención.

Escogiendo la formulación, condiciones de aplicación y pretratamiento apropiados (incluyendo el uso de imprimadores) del sustrato, las composiciones de revestimiento de la presente invención pueden adherirse a prácticamente todas las superficies sólidas. Se puede obtener revestimiento resistentes a la abrasión que tengan adhesión y resistencia mejoradas a la formación de grietas partiendo de composiciones de revestimiento de la presente invención por curado con calor a temperaturas del orden de aproximadamente 50 a 200ºC durante un periodo de tiempo de aproximadamente 5 a minutos a 18 horas. Se puede variar el espesor de revestimientos por medio de la técnica de aplicación particular, pero generalmente se utiliza revestimiento que tienen un espesor de 0,5 a 20 micras, y más deseablemente de 1 a 10 micras.

Con el fin de ilustrar mejor la presente invención se facilita los siguientes ejemplos. Sin embargo, se comprenderá que los ejemplos son con fines ilustrativos solamente y no han de considerarse como limitativos del ámbito de la presente invención.

Ejemplos

Procedimientos

Procedimiento A

Se usaron lentes y placas decapadas de poli(dietilenglicol-bis-alil carbonato) (llamadas lentes ADC o placas ADC) para revestimiento y ensayo. Las lentes y placas ADC fueron decapadas poniéndolas en contacto con una solución de hidróxido de potasio al 10% de 1:1 en peso de éter metílico de propilenglicol y agua durante un periodo de aproximadamente 10 minutos. Las lentes y/o placas fueron revestidas por inmersión usando una tasa de extracción especificada en unidades de pulgadas por minuto (ipm). Las lentes y/o placas revestidas fueron curadas a una temperatura de 110ºC durante 3 horas. Las lentes y/o placas revestidas y curadas fueron sometidas a los procedimientos de ensayos antes mencionados para determinar la adhesión, resistencia al agrietamiento y resistencia a la abrasión.

Ejemplo 1A

Se añadieron por goteo 110,0 gramos de 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) a 281,5 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla de GPTMS acuosa fue removida durante aproximadamente 1,5 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 281,5 gramos de alcohol isopropílico (IPA) y 15,2 gramos de ácido acético (AcOH) a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante dos horas, se añadieron por goteo 411,8 gramos de bis(trietoxisilil)etano (BSE) a la mezcla de remoción. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento que poseía un valor de pH de aproximadamente 4,2. La composición de revestimiento fue aplicada a lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 6 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 1,9 micras y un número Bayer de 2,4. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 1B

Se añadió 0,12 gramos de bencildimetilamina (BDMA) a 380 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 1A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 6 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,3 micras y un número Bayer de 3,2. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 1C

Se añadió 0,8 gramos de 1N NaOH a 380 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 1A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 6 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,3 micras y un número Bayer de 4,0. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 2A

Se añadieron por goteo 43,5 gramos de GPTMS a 95,7 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 1,25 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 95,7 gramos de IPA y 6,0 gramos de AcOH a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 1,5 horas, se añadieron por goteo una mezcla removida de 107,4 gramos de BSE y 31,6 gramos de ortosilicato de tetraetilo (TEOS). La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,18 gramos de FC-430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 1 hora más. El valor pH final de la composición fue de aproximadamente 4,2. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,2 micras y un número Bayer de 3,3. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la
tabla 1.

Ejemplo 2B

Se añadió 0,1 gramos de BDMA a 180 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 2A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,4 micras y un número Bayer de 3,7. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 2C

Se añadieron por goteo 52,6 gramos de GPTMS a 71,0 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 4 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 100,8 gramos de IPA y 7,3 gramos de AcOH a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 1,5 horas, se añadieron por goteo una mezcla removida de 46,9 gramos de BSE y 73,6 gramos de TEOS a la mezcla removida. Después de remover durante la noche se añadieron 27,8 gramos de Nalco 1115 sílice coloidal a la mezcla antes citada por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,38 gramos de FC-430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 1 hora más. La composición de revestimiento fue aplicada a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 3,6 micras y un número Bayer de 6,6.

Ejemplo 3A

Se añadieron por goteo 107,9 gramos de GPTMS a 286,0 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 1,5 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 286,0 gramos de IPA y 16,2 gramos de ácido itacónico (ITA) a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 2 horas, se añadieron por goteo 404,0 gramos de BSE a la mezcla removida. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento que poseía un valor pH de aproximadamente 3,9. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 6 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,5 micras y un número Bayer de 2,5. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la
tabla 1.

Ejemplo 3B

Se añadió 0,9 gramos de BDMA a 380 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 3A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 6 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,3 micras y un número Bayer de 5,1. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 3C

Se añadió 2,4 gramos de 1N NaOH a 380 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 3A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 6 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 1,9 micras y un número Bayer de 5,7. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 3D

Se añadieron por goteo 18,4 gramos de GPTMS a 36,7 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla de acuosa fue removida durante aproximadamente 3 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 52,1 gramos de IPA y 2,8 gramos de ITA a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 30 minutos, se añadieron por goteo 60,2 gramos de BSE a la mezcla removida. Después de remover durante la noche, se añadieron 9,7 gramos se Nalco 1115 sílice coloidal a la mezcla antes citada por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,18 gramos de FC-430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 1 hora más. La composición de revestimiento fue aplicada a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,6 micras y un número Bayer de 5,8.

Ejemplo 4A

Se añadieron por goteo 43,2 gramos de GPTMS a 101,1 gramos de una solución 0,05N de HCl de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 30 minutos. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 101,1 gramos de IPA y 6,5 gramos de ácido itacónico (ITA) a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 30 minutos, se añadieron por goteo una mezcla removida de 106,7 gramos de BSE y 31,4 gramos de TEOS a la mezcla removida. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,38 gramos de FC-430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante una hora más. El valor pH final de la composición fue de aproximadamente 3,7. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 3,4 micras y un número Bayer de 3,5. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 4B

Se añadió 1,1 gramos de BDMA a 380 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 4A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,5 micras y un número Bayer de 8,1. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 5A

Se añadieron por goteo 43,2 gramos de GPTMS a 101 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 4 horas. Se añadiórápidamente una solución conteniendo 101,1 gramos de IPA y 6,5 gramos de ácido itacónico (ITA) a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 1,5 horas, se añadieron por goteo una mezcla removida de 106,7 gramos de BSE y 31,4 gramos de TEOS a la mezcla removida. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,38 gramos de FC430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante una hora más. El valor pH final de la composición fue de aproximadamente 3,7. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 3,4 micras y un número Bayer de 3,5. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 5B

Se añadió 1,1 gramos de BDMA a 380 gramos de la composición de revestimiento del ejemplo 5A para dar una composición con un valor pH de 5,1. Después de remover durante 3 horas aproximadamente, se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,5 micras y un número Bayer de 5,9. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 5C

Se añadieron por goteo 49,1 gramos de GPTMS a 80,6 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 3 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 114,5 gramos deIPA y 7,4 gramos de ITA a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 30 minutos, se añadió por goteo una mezcla removida de 43,8 gramos de BSE y 68,6 gramos de TEOS a la mezcla removida. Después de remover durante la noche se añadió 26,0 gramos de NALCO 1115 sílice coloidal a la mezcla antes citada por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,39 gramos de FC430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 1 hora más. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,3 micras y un número Bayer de 9,1. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 5D

Se añadieron por goteo 43,3 gramos de GPTMS a 82,1 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa fue removida durante aproximadamente 4,5 horas. Se añadió rápidamente una solución conteniendo 116,6 gramos de IPA y 6,5 gramos de ITA a la mezcla acuosa de GPTMS. Después de remover durante 1,5 horas, se añadió por goteo una mezcla removida de 85,1 gramos de BSE y 33,4 gramos de TEOS a la mezcla removida. Después de remover durante la noche se añadió 22,9 gramos de NALCO 1115 sílice coloidal a la mezcla antes citada por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,39 gramos de FC430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 1 hora más. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de aproximadamente 2,3 micras y un número Bayer de 8,8. Los datos que muestran la adhesión y resistencia al agrietamiento están resumidos en la tabla 1.

Ejemplo 5E

Se añadieron por goteo 44,1 gramos de GPTMS a una solución removida de 103,0 gramos de agua desionizada, 127,8 gramos de PM-glicol éter (PMOH), y 6,1 gramos de ITA. La mezcla orgánica acuosa antes citada fue removida durante aproximadamente 2 horas. Se añadió por goteo a esta mezcla removida 52,9 gramos de BSE y 20,7 gramos de TEOS. Después de remover durante la noche, se añadió un trozo de 12,5 gramos de Ludox HS-30 (DuPont) a la mezcla antes citada por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante 4 horas seguido por la adición de un trozo de 24,9 gramos de 1115 (Nalco) por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 0,29 gramos de FC430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 3 hora más. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 2 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de 1,9 micras y un número Bayer de 10,4.

Ejemplo 6

Se añadió lentamente 1976 gramos de GPTMS a 33,82 gramos de agua desionizada mediante remoción. La mezcla acuosa de GPTMS fue removida durante la noche. Se añadió en corriente 296 gramos de ITA disueltos en 3501 gramos de IPA a la mezcla antes citada. Se removió la mezcla durante 30 minutos más seguido por la adición lenta de 3801 gramos de TEOS. Después de remover durante la noche se añadió 1045 gramos de NALCO 1115 a la mezcla antes citada por vertido rápido. La mezcla resultante fue removida durante la noche para producir una composición de revestimiento. Se añadieron 10,5 gramos de FC430 (3M) a la composición de revestimiento para facilitar el flujo y la nivelación. La composición de revestimiento resultante fue removida durante 1 hora más. Se aplicó la composición de revestimiento a las lentes ADC decapadas, de acuerdo con el procedimiento A, a una tasa de extracción de 4 IPM, para dar un revestimiento curado que tenía un espesor de 2,6 micras y un número Bayer de 8,5.

TABLA 1*

1

Los datos que preceden indican claramente que usando un disilano en combinación con un silano funcional epoxi y un componente de ácido carboxílico y varios materiales opcionales tales como aditivos de silano, catalizadores de co-hidrólisis, catalizadores de condensación, óxidos metálicos coloidales incluyendo sílice, se puede mejorar bien sea la adhesión, la resistencia al agrietamiento, o la resistencia a la abrasión de las composiciones de revestimiento curadas, y por manipulación de estos componentes se puede mejorar cualquiera o todas las propiedades anteriormente descritas. Por ejemplo, los datos indicaron que se puede conseguir composiciones de revestimiento que tengan resistencia a la abrasión mejorada como lo indica el número Bayer medido en tales composiciones de revestimiento, cuando se emplea un ácido carboxílico multifuncional como componente de la composición de revestimiento en vez de un ácido carboxílico monofuncional.

Se puede introducir cambios en la construcción y la operación de los diversos componentes, elementos y conjuntos descritos aquí y se puede introducir cambios en las etapas o la secuencia de etapas de los métodos descritos aquí sin apartarse del espíritu y ámbito de la invención tal como es definida en las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Composición que tiene estabilidad mejorada y que, cuando se aplica a un sustrato y se cura, da un revestimiento resistente a la abrasión sobre el sustrato que tiene adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas, comprendiendo: una mezcla de disolvente orgánico acuoso conteniendo productos de hidrólisis y condensados parciales de un silano funcional epoxi, un disilano y un compuesto de ácido carboxílico en el que el compuesto funcional de ácido carboxílico es seleccionado del grupo consistente en ácidos carboxílicos monofuncionales, ácidos carboxílicos multifuncionales anhídridos multifuncionales y en el que el silano funcional epoxi está presente en una razón molar con el disilano de aproximadamente 0,05:1 a 5:1; y en la que además el disilano tiene un enlace directo silicio-silicio o una molécula de carbono o un átomo de azufre enlazando un primer átomo de silicio del disilano a un segundo átomo de silicio del disilano.

2. Composición según la reivindicación 1 en la que los productos de hidrólisis y condensados parciales del silano funcional epoxi y el disilano están presentes en la mezcla de disolvente orgánico acuoso en una cantidad de aproximadamente 10 a 99,9% en peso, basado en los sólidos totales de la composición de revestimiento y en la que el compuesto funcional de ácido carboxílico está presente en la mezcla de disolvente orgánico acuoso en una cantidad de aproximadamente 0,1 a 80% en peso, basado en el peso total de la composición de revestimiento.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que el constituyente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso es seleccionado del grupo consistente en un alcohol, un éter, un glicol, un éter de glicol, un éster, una acetona, un acetato de éter de glicol y sus mezclas.

4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el constituyente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso es un alcohol que tiene la fórmula ROH, en la que R es un grupo alquilo contiendo de 1 a 10 átomos de carbono.

5. Composición según la reivindicación 1, 2, ó 3, en la que el constituyente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso se selecciona del grupo consistente en un glicol, un éter, un éter de glicol y sus mezclas que tienen la fórmula R^{1}-(OR)^{2}_{x}-OR^{1} en la que si x es un entero mayor que/o igual a 1 cada R^{1} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H o un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, en la que si x es un entero menor que 1, R^{1} es un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono; y cada grupo R^{2} es un grupo alquileno seleccionado independientemente que contiene de 1 a 10 átomos de carbono.

6. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que el silano funcional epoxi está presente en una razón molar con el disilano de 0,1:1 a 3:1.

7. Composición según la reivindicación 1, 2 ó 6, en la que el silano funcional epoxi está representado por la fórmula R^{3}_{x}Si(OR^{4})_{4-x} donde x es un entero de 1, 2 ó 3 y cada R^{3} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, y un éter de alquilo, conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono y teniendo al menos un grupo funcional epoxi, y cada grupo R^{4} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, un grupo -Si(OR^{5})_{3-y}R^{6}_{y} donde y es un entero de 0, 1, 2 ó 3, donde cada grupo R^{5} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, otro grupo -Si(OR^{5})_{3-y}R^{6}_{y} y donde cada grupo R^{6} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, y un éter de alquilo, conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono.

8. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que el disilano está representado por la fórmula (R^{7}O)_{x}R^{8}_{3-x}Si-R^{9}_{y} -SiR^{10}_{3-x}(OR^{11})_{x}: donde x es 0, 1 ó 2 e y es 0 ó 1, donde cada grupo R^{8} y R^{10}es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, Cl, Br, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo alquil poliéter, donde cada grupo R^{7} y R^{11} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo, conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, y un grupo acetilo, donde y es 1, R^{9} es seleccionado del grupo consistente en un grupo alquileno conteniendo de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo alquileno poliéter conteniendo de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo arilo, un grupo arilo sustituido con alquileno, un grupo alquileno que puede contener una o más olefinas, o S; y donde x=0, cada R^{8} y R^{10} es seleccionado independientemente del grupo consistente en Cl y Br; y donde y es 0, está previsto un enlace silicio-silicio directo.

9. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que el compuesto funcional de ácido carboxílico está representado por la fórmula R^{12}(COOR^{13})_{x} donde x es un entero de 1, 2, 3 ó 4 y donde cada grupo R^{12} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo arilo funcionalizado, y un éter de alquilo, conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, y donde cada grupo R^{13} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo formilo, un grupo carbonilo, o un grupo acilo, donde el grupo acilo puede funcionalizarse con un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo arilo funcionalizado, y un éter de alquilo, conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, y donde R^{12}y R^{13} pueden estar o no unidos por un enlace químico.

10. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la cantidad de agua presente en la mezcla de disolvente orgánico acuoso es una cantidad suficiente para dar una mezcla sensiblemente homogénea de productos de hidrólisis y condensados parciales del silano funcional epoxi y el disilano.

11. Composición según la reivindicación 10, en la que al menos una parte del componente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso es generada durante la hidrólisis del silano funcional epoxi y el disilano.

12. Composición según la reivindicación 10, que puede comprender una cantidad efectiva de catalizador de co-hidrólisis para mejorar las tasas de hidrólisis de los componentes hidrolizables.

13. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una cantidad efectiva de un catalizador para dar resistencia mejorada a la abrasión a un revestimiento producido por curado de la composición.

14. Composición según la reivindicación 13, en la que la cantidad efectiva del catalizador es de 0,1 a 10% en peso, basado en los sólidos totales de la composición.

15. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la mezcla dedisolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de un agente nivelador para extender la mezcla de disolvente orgánico acuoso sobre el sustrato y proporcionar un contacto sensiblemente uniforme de la mezcla de disolvente orgánico acuoso con el sustrato.

16. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además de 0,1 a 50% en peso basado en los sólidos totales de la composición, de una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de un aditivo de silano representado por la fórmula

R^{14}{}_{x}Si(OR^{15})_{4-x}

donde x es un entero de 0, 1, 2 ó 3, cada grupo R^{14} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo y un grupo éter de alquilo, donde cada grupo R^{15} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, y un grupo acetilo.

17. Composición según la reivindicación 16, en la que la cantidad de agua presente en la mezcla de disolvente orgánico acuoso es una cantidad suficiente para dar una mezcla sensiblemente homogénea de productos de hidrólisis y condensados parciales del silano funcional epoxi, el disilano, y el aditivo de silano.

18. Composición según las reivindicaciones 16 ó 17, en la que al menos una parte del componente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso es generada durante la hidrólisis del silano funcional epoxi y el disilano.

19. Composición según la reivindicación 17, que puede comprender una cantidad efectiva de catalizador de co-hidrólisis para mejorar las tasas de hidrólisis de los componentes de silano.

20. Composición según la reivindicación 17, que puede comprender una cantidad efectiva de un catalizador para dar resistencia mejorada a la abrasión a un revestimiento producido por curado de la composición.

21. Composición según la reivindicación 20, en la que la cantidad efectiva de catalizador es de 0,1 a 10% en peso,basado en los sólidos totales de la composición.

22. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de un agente nivelador para extender la mezcla de disolvente orgánico acuoso sobre el sustrato y proporcionar un contacto sensiblemente uniforme de la mezcla de disolvente orgánico acuoso con el sustrato.

23. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de la sílice coloidal para proporcionar a la composición entre 0,1 y 50% en peso de sílice, basado en el total de sólidos presentes en la composición.

24. Composición según la reivindicación 23, en la que la cantidad de agua presente en la mezcla de disolvente orgánico acuoso es una cantidad suficiente para dar una mezcla sensiblemente homogénea de la sílice coloidal y los productos de hidrólisis y condensados parciales del silano funcional epoxi y el disilano.

25. Composición según la reivindicación 24, en la que al menos una parte del componente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso es generada durante la hidrólisis del silano funcional epoxi y el disilano.

26. Composición según la reivindicación 25, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de un catalizador para dar resistencia mejorada a la abrasión al revestimiento producido por curado de la mezcla de disolvente orgánico acuoso.

27. Composición según la reivindicación 26, en la que la cantidad efectiva del catalizador presente en la mezcla dedisolvente orgánico acuoso es de 0,1 a 10% en peso, basado en los sólidos totales de la mezcla de disolvente orgánico acuoso.

28. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de un agente nivelador para extender la mezcla de disolvente orgánico acuoso sobre el sustrato y proporcionar un contacto sensiblemente uniforme de la mezcla de disolvente orgánico acuoso con el sustrato.

29. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende ademásde 0,1 a 50% en peso basado en los sólidos totales de la composición, de una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de un aditivo de silano representado por la fórmula

R^{16}{}_{x}Si(OR^{17})_{4-x}

donde x es un entero de 0, 1, 2 ó 3, cada grupo R^{16} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupoarilo y un grupo éter de alquilo, donde cada grupo R^{17} es seleccionado independientemente del grupo consistente en H, un grupo alquilo conteniendo de 1 a 10 átomos de carbono, y un grupo acetilo y un cantidad efectiva de sílice coloidal para proporcionar a la composición de 0,1 a 50% en peso de sílice, basado en el total de sólidos presentes en la composición.

30. Composición según la reivindicación 29, en la que la cantidad de agua presente en la mezcla de disolvente orgánico acuoso es una cantidad suficiente para dar una mezcla sensiblemente homogénea de productos de hidrólisis y condensados parciales del silano funcional epoxi, el disilano, y el aditivo de silano.

31. Composición según la reivindicación 30, en la que al menos una parte del componente disolvente de la mezcla de disolvente orgánico acuoso es generada durante la hidrólisis del silano funcional epoxi, el disilano y el aditivo de silano.

32. Composición según la reivindicación 31, que puede comprender una cantidad efectiva de catalizador de co-hidrólisis para mejorar las tasas de hidrólisis de los componentes hidrolizables.

33. Composición según la reivindicación 32, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de un catalizador para dar resistenciamejorada a la abrasión al revestimiento producido por curado de la mezcla de disolvente orgánico acuoso.

34. Composición según la reivindicación 33, en la que la cantidad efectiva de catalizador presente en la mezcla de disolvente orgánico acuoso es de 0,1 a 10% en peso, basado en los sólidos totales de la mezcla de disolvente orgánico acuoso.

35. Composición según una cualquiera de lasreivindicaciones precedentes, en la que la mezcla de disolvente orgánico acuoso comprende además una cantidad efectiva de un agente nivelador para extender la mezcla de disolvente orgánico acuoso sobre el sustrato y proporcionar un contacto sensiblemente uniforme de la mezcla de disolvente orgánico acuoso con el sustrato.

36. Artículo que comprende un sustrato y un revestimiento sensiblemente transparente y resistente a la abrasión que tiene adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas, formado sobre al menos una superficie del sustrato, en el que el revestimiento es formado por curado de una composición de revestimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-35.

37. Proceso para formar un revestimiento sensiblemente transparente y resistente a la abrasión sobre un sustrato que tiene adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas, consistente en aplicar a por lo menos una superficie de un sustrato una cantidad efectiva de una composición de revestimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-35, y curar la composición de revestimiento para producir un revestimiento sensiblemente transparente y resistente a la abrasión sobre un sustrato que tiene adhesión mejorada y estabilidad incrementada frente a la formación de grietas en un sustrato.