MX2007015325A - Soles de particulas coloidales, metodos de preparacion y composiciones formadoras de pelicula curable que contienen los mismos. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan metodos para la preparacion de un sol organico de particulas. Las etapas incluyen proporcionar una suspension de particulas en un medio acuoso; agregar un primer liquido organico compatible con el medio acuoso para formar una mezcla; hacer reaccionar las particulas con un compuesto modificador, primero y segundo; agregar un segundo liquido organico compatible con la porcion liquida de la mezcla en donde el segundo liquido organico es diferente del primer liquido organico; y mantener la mezcla a una temperatura y presion y durante un tiempo suficiente para retirar substancialmente el agua y el primer liquido organico. Tambien se proporcionan composiciones formadoras de pelicula curable que contiene soles de particulas, preparadas mediante los metodos de la presente invencion.

Description

SOLES DE PARTÍCULAS COLOIDALES, MÉTODOS DI PREPAJR CION Y COMPOSICIONES FORMADORAS DE PELÍCULA CURABLE QUE CONTIENEN LOS MISMOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a soles orgánicos de partículas coloidales, en particular, soles orgánicos que se preparan a partir de dispersiones acuosas y métodos de preparación de los mismos. La invención se refiere además a composiciones formadoras de película curable que contienen los soles. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las dispersiones coloidales se utilizan en revestimientos, entre otras cosas, para mejorar la resistencia al rayado y desgaste usual, para mejorar la estabilidad en almacenamiento de las composiciones de revestimiento, para ayudar en el control de reología de los revestimientos durante la aplicación a un substrato, y para mejorar la orientación de las partículas de pigmento en revestimientos que contienen pigmentos metálicos y otros efectos. Los efectos favorables de las partículas coloidales se deben en gran parte al tamaño muy pequeño de las partículas dispersas, el cual es menor a la longitud de onda de la luz. Este tamaño de partícula muy pequeño puede evitar que las partículas dispersen la luz, evitando así nebulosidad y efectos de color adversos que pueden ocurrir a partir de la difusión de la luz en un revestimiento aplicado. El tamaño de partícula pequeño también puede promover la estabilidad de las dispersiones coloidales así como la estabilidad de las composiciones de revestimiento que contienen tales dispersiones . Algunas partículas muy pequeñas, por ejemplo, partículas de sílice, pueden asociarse entre sí, formando aglomerados que actúan eficazmente como partículas grandes en los revestimientos. Por consiguiente, algunos de los beneficios arriba mencionados del tamaño de partícula pequeño pueden perderse. Las moléculas de agua en un vehículo acuoso compiten exitosamente con las partículas circundantes para interacción con los grupos polares. Aunque la estabilidad de la suspensión puede afectarse por factores tales como pH y la presencia de cationes, particularmente cationes polivalentes, la incorporación de dispersiones acuosas en composiciones de revestimiento acuosas es relativamente directa. Sin embargo, en revestimientos orgánicos o revestimientos con un elevado nivel de componentes no polares, las partículas tienen una tendencia incrementada al aglomerado. Ya que muchas composiciones de revestimiento son de origen solvente, es deseable proporcionar un medio para la incorporación de estas dispersiones coloidales de partículas sin la aglomeración de las partículas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se proporciona un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico, que comprende partículas que ha reaccionado con: a) un primer compuesto modificador que comprende al menos un grupo que no reacciona con las partículas y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; y b) un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende al menos un grupo hidrofóbico y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas . La presente invención también se dirige a métodos para la preparación de un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico. Los métodos comprenden: a) proporcionar una suspensión de partículas en un medio acuoso; b) agregar un primer líquido orgánico compatible con el medio acuoso para formar una mezcla; c) reaccionar las partículas en la mezcla con un primer compuesto modificador, en donde el primer compuesto modificador comprende al menos un grupo que no reacciona con las partículas y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; d) reaccionar las partículas con un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende al menos un grupo hidrofóbico y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; y e) agregar un segundo líquido orgánico compatible con la porción líquida de la mezcla ya sea antes o después de que las partículas reaccionan con el segundo compuesto modificador, en donde el segundo líquido orgánico es diferente del primer líquido orgánico usado en la etapa b) ; en donde, cuando el segundo líquido orgánico se agrega a la mezcla antes de que las partículas reaccionen con el segundo compuesto modificador, la mezcla se mantiene a una temperatura y presión y durante un tiempo suficiente para retirar substancialmente el agua y el primer líquido orgánico se agrega en la etapa b) antes de hacer reaccionar las partículas con el segundo compuesto modificador. Las composiciones formadoras de película que comprenden partículas preparadas mediante el uso de los métodos anteriores también se proporcionan por la presente invención. Las modalidades no limitantes comprenden: a) una resina formadora de película; y b) un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico. El sol de partículas se preparar mediante el método arriba descrito.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION En otros diferentes a los ejemplos operativos o donde se indique de otro modo, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción y lo sucesivo utilizados en la especificación y reivindicaciones debe entenderse que pueden ser modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". De acuerdo con lo anterior, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos establecidos en la siguiente especificación y reivindicaciones anexas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades que se desean obtener mediante la presente invención. En el peor de los casos y no como un intento por limitar la aplicación de la doctrina de equivalencias al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe construirse al menos a la luz del número de dígitos significativos reportados y mediante aplicación ordinaria de técnicas de redondeo. Sin importar que los rangos numéricos y parámetros que establecen el amplio alcance de la invención sean aproximaciones, los valores numéricos establecidos en los ejemplos específicos se reportan precisamente como posibles. Sin embargo, cualquier valor numérico contiene inherentemente ciertos errores que resultan necesariamente de la desviación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de examen. También, debe entenderse que cualquier rango numérico citado en la presente se propone incluir todos los sub-rangos incluidos en una categoría en la presente. Por ejemplo, un rango de "1 a 10" se propone incluir todos los sub-rangos entre (e incluyendo) el valor mínimo citado de 1 y el valor máximo citado de 10, es decir, que tiene un valor mínimo igual o mayor a 1 y un valor máximo igual o menos de 10. La presente invención se dirige a un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico que comprende partículas que han reaccionado con: (a) un primer compuesto modificador que comprende un grupo que no reacciona con las partículas y un grupo funcional capaz de reacciona con grupos funcionales en las partículas; y (b) un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primer compuesto modificador, y comprende un grupo hidrofóbico y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas. Los compuestos modificadores, primero y segundo, se describen en detalle a continuación. En una modalidad, la presente invención se dirige a un método para la preparación de un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico, que comprende: a) proporcionar una suspensión de partículas en un medio acuoso; b) agregar un primer líquido compatible con el medio acuoso para formar una mezcla; c) reaccionar las partículas en la mezcla con un primer compuesto modificador, en donde el primer compuesto modificador comprende un grupo que no reacciona con las partículas y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; d) reaccionar las partículas con un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende un grupo hidrofóbico y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; y e) agregar un segundo líquido orgánico compatible con la porción líquida de la mezcla ya sea antes o después de que las partículas reaccionan con el segundo compuesto modificador, en donde el segundo líquido orgánico es diferente del primer líquido orgánico usado en la etapa b) ; en donde, cuando el segundo líquido orgánico se agrega a la mezcla antes de que las partículas reaccionen con el segundo compuesto modificador, la mezcla se mantiene a una temperatura y presión y durante un tiempo suficiente para retirar substancialmente el agua y el primer líquido orgánico agregado en la etapa b) antes de hacer reaccionar las partículas con el segundo compuesto modificador. En la primer etapa de esta modalidad, se proporciona una suspensión de partículas en un medio acuoso.

Por "medio acuoso" se entiende un medio líquido que es básicamente agua. El medio acuoso puede comprender cantidades menores (es decir, hasta 50 por ciento en peso) de otros materiales, ya sea orgánicos o inorgánicos, que son substancialmente miscibles con o solubles en agua. El término "suspensión" o "sol", según se utiliza dentro del contexto de la presente invención, se cree es un sistema traslúcido u opaco, de dos fases, estable, en el cual las partículas se encuentran en la fase dispersa y el medio acuoso arriba definido es la fase continua. Por "sol" se entiende adicionalmente una mezcla de uno o más tipos de partículas en un líquido, en donde las partículas son mayores que moléculas individuales, pero lo suficientemente pequeñas para, en un campo gravitacional de superficie de tierra normal, permanecer en suspensión uniforme de manera indefinida sin la aplicación de fuerza mecánica, térmica u otra externa alguna. Tales soles también son referidos como soluciones coloidales. Ver, por ejemplo, página 2 de So-Gel Science : The Physics and Chemistry of Sol -Gel Processing, C. Jeffrey Brinker, Academic Press, 1990. Las partículas pueden formarse a partir de materiales que comprenden materiales orgánicos poliméricos, materiales inorgánicos poliméricos y no poliméricos, y/o materiales compuestos. Por "polímero" se entiende un polímero que incluye homopolímeros y copolímeros, prepolímeros y oligómeros. "Materiales inorgánicos poliméricos" incluyen materiales poliméricos que tienen unidades de repetición de estructura en base a uno o más elementos diferentes del carbono. Por "material compuesto" se entiende una combinación de dos o más materiales diferentes. Las partículas formadas a partir de materiales compuestos típicamente, aunque no necesariamente, tienen una dureza en su superficie que es diferente de la dureza de las porciones internas de la partícula más allá de la superficie. Por ejemplo, una partícula puede formarse a partir de un material primaria que se cubre, reviste o encapsula con uno o más materiales secundarios para formar una partícula compuesta que tiene una superficie más suave. En otra modalidad, las partículas formadas a partir de materiales compuestos pueden formarse a partir de un material primario que se cubre, reviste o encapsula con una forma diferente del mismo material primario. Para información sobre partículas útiles en el método de la presente invención, ver G. Wypych, Handbook of Fillers, 2a Ed. (1999) en las páginas 15-202. Las partículas pueden comprender óxidos inorgánicos, por ejemplo, óxidos de metal tales como óxido de cinc, alúmina, ceria, titania, circonia, itria, óxido de cesio; óxidos inorgánicos, nitruros de metal tales como nitruro de boto; carburos de metal; sulfuros de metal tales como disulfuro de molibdeno, disulfuro de tántalo; disulfuro de tungsteno, y sulfuro de cinc; silicatos de metal que incluyen silicatos de aluminio y silicatos de magnesio tales como vermiculita; boruros de metal; hidróxidos; carbonatos de metal; y sílice. Las mezclas de tales materiales también pueden utilizarse. Las partículas pueden comprender, por ejemplo, un núcleo de esencialmente un solo óxido inorgánico tal como sílice en forma coloidal, horneada o amorfa; alúmina o alúmina coloidal; dióxido de titanio; óxido de cesio; óxido de itrio; itria coloidal; circonia, por ejemplo, en forma coloidal o amorfa; y mezclas de cualquiera de los anteriores; o un óxido inorgánico de un tipo sobre el cual se deposita un óxido orgánico de otro tipo. Otros materiales inorgánicos no poliméricos útiles en el método de la presente invención incluyen grafito, metales tales como molibdeno, platino, paladio, níquel, aluminio, cinc, estaño, tungsteno, cobre, oro, plata, aleaciones y mezclas de metales. Las partículas poliméricas orgánicas se limitan a aquellas que son insolubles en y herméticos al líquido orgánico en el cual se dispersarán. Por "hermético" se entiende que la partícula orgánica no se alterará químicamente ni se dilatará debido a la penetración del líquido en la red del polímero. En una modalidad de la presente invención, las partículas comprenden sílice, alúmina, ceria, titania, itria y/u óxido de cesio. En otra modalidad de la presente invención, las partículas comprenden sílice, ceria, alúmina y/o titania. En una modalidad particular de la presente invención, las partículas comprenden sílice, el cual puede encontrarse en la forma de sílice coloidal. El diámetro promedio de las partículas puede variar entre 1 y 1000 nanómetros antes de formar el sol, tal como 5 hasta 250 nanómetros . La forma (o morfología) de las partículas puede variar dependiendo de la modalidad específica de la presente invención y su aplicación propuesta. Por ejemplo, las morfologías generalmente esféricas tales como perlas sólidas, micro-perlas o esferas huecas pueden utilizarse, así como partículas que son cúbicas, laminadas o aciculares (alargadas o fibrosas). Adicionalmente, las partículas pueden tener una estructura interna que es hueca, porosa o libre de huecos, o una combinación de cualquiera de los anteriores; por ejemplo, un centro hueco con paredes porosas o sólidas. Se reconocerá por aquellos expertos en la materia que las mezclas de uno o más tipos de partículas y/o partículas que tienen diferentes tamaños de partícula promedio, pueden incorporarse en los soles de acuerdo con el método de la presente invención a fin de impartir las propiedades y características deseadas a las composiciones en las cuales están por utilizarse. Las partículas pueden obtenerse en una forma seca y dispersarse en un medio acuoso mediante cualquier medio de dispersión conocido por aquellos expertos en la materia. De manera alternativa, las partículas pueden obtenerse a partir de un proveedor ya dispersas en un vehículo acuoso. Los ejemplos de dispersiones ya elaboradas incluyen la línea SNOWTEX® de productos disponibles en Nissan Chemical Industries, Ltd., y NALCO 1034, disponible en Nalco. Las partículas pueden tener grupos funcionales sobre su superficie, tal como, por ejemplo, grupos hidróxilo, con los cuales pueden reaccionar los compuestos modificadores . Opcionalmente, el método de la presente invención comprende además una etapa, inmediatamente después de la etapa a) , para mantener la suspensión a una temperatura y presión y durante un tiempo suficiente para retirar 10 a 15 por ciento en peso, en base al peso total de la suspensión, de los componentes volátiles en la suspensión, incluyendo agua. La etapa (b) del método comprende la adición de un primer líquido orgánico compatible (es decir, substancialmente miscible) con el medio acuoso utilizado en la etapa (a) para formar una mezcla. Por "compatible" se entiende adicionalmente que el líquido orgánico es capaz de entrar en contacto íntimo con las partículas que se suspenden en el medio acuoso y es capaz de reemplazar al menos parcialmente las asociaciones físicas y químicas entre las partículas y el medio acuoso. La "mezcla" se encuentra típicamente en la forma de una suspensión de partículas en el medio líquido. El líquido orgánico se selecciona a fin de que, durante la posterior destilación de la mezcla, el agua comprenda al menos parte del destilado, y a fin de que durante el retiro del agua por destilación, las partículas permanezcan dispersas y no formen coágulos. El líquido orgánico utilizado en la etapa (b) puede comprender éteres de glicol, alcoholes, esteres, quejonas y/o hidrocarburos aromáticos. Los ejemplos específicos adecuados incluyen monometil éter de propilen glicol, n-propanol, isopropanol y n-butanol. En una modalidad de la presente invención, el líquido orgánico utilizado en la etapa (b) comprende isopropanol. La concentración de partículas en la mezcla formada en la etapa (b) puede ser menor o igual a 15 por ciento en peso, o menor o igual a 10 por ciento en peso, en base al peso total de la mezcla. En la etapa (c) del método arriba descrito, las partículas reaccionan con un primer compuesto modificador, en donde el primer compuesto modificador comprende un grupo que no reacciona con las partículas y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas. Los grupos que no reaccionan con las partículas pueden incluir, por ejemplo, grupos etilénicamente no saturados tales como grupos vinilo, alilo, acrilato y metacrilato y lo similar. Los grupos funcionales capaces de reaccionar con grupos funcionales en las partículas pueden incluir, entre otros, grupos alcoxi. El primer compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: F-L-Z en donde F comprende un grupo funcional que reaccionará con la superficie de la partícula; Z comprende un grupo no saturado; y L es un grupo que enlaza F y Z. El elemento Z puede introducirse en la partícula en cualquier manera conocida en la materia. Por ejemplo, el elemento Z puede ser parte de un compuesto que, en sí, reacciona con la partícula, (es decir, contiene un elemento F) , tal como un compuesto que contiene un silano de trialcoxi. De manera alternativa, un compuesto que contiene un elemento Z puede reaccionar con otro compuesto que contiene un elemento F, ya sea antes o después de que el elemento F ha reaccionado con la partícula. Esto puede hacerse mediante cualquier medio conocido en la materia, mediante selección del elemento L adecuado para conducir en conjunto los elementos F y Z. Por ejemplo, un silano de trialcoxi en donde el cuarto sustituto tiene un primer grupo funcional que puede reaccionar con un compuesto que contiene tanto un elemento "Z" como un segundo grupo funcional; el primer y segundo grupos funcionales se seleccionan a fin de ser reactivos entre sí. Después de la reacción, los elementos F y Z se unen. Puede utilizarse cualquier par de grupos funcionales. Por ejemplo, si un grupo funcional es un epoxi, el otro puede ser una amina, un ácido carboxílico o un hidroxi; si un grupo funcional es una amina, el otro puede ser un epoxi, isocianato o ácido carboxílico; si un grupo funcional es un isocianato, el otro puede ser una amina o hidroxi; y si un grupo funcional es un acrilato, el otro puede ser una amina. Con frecuencia, el primer compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: Si(OR)3-(CH2)n-Z en donde R comprende un grupo alquilo que tiene 1 a 39 carbonos, tal como 1 o 2 carbonos, Z comprende un grupo etilénicamente no saturado, y n es 0, 1, 2, o 3. "Alquilo" se refiere en la presente a grupos que contienen carbono que tienen el número especificado de átomos de carbono, cuyos grupos pueden ser cíclicos o alifáticos, ramificados o lineales, sustituidos o no sustituidos. Típicamente, el primer compuesto modificador comprende un silano de (met) acriloxipropil trialcoxi tal como silano de acriloxipropil trimetoxi. En la etapa (d) del método arriba descrito, las partículas reaccionan con un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende al menos un grupo hidrofóbico y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas. Según se utiliza en este contexto, por "hidrofóbico" se entiende que implica funcionalidad alifática, cicloalifática, aromática o relacionada que se conoce generalmente por ser de baja polaridad. El segundo compuesto modificador comprende un compuesto diferente del primer compuesto modificador y que tiene la estructura: F'-L'-Z' en donde F' comprende un grupo funcional que reaccionará con la superficie de la partícula; Z' comprende un grupo hidrofóbico; y L' es un grupo que enlaza F' y Z' . El elemento Z' puede introducirse en la partícula de cualquier manera conocida en la materia, según lo anterior. En una modalidad de la presente invención, el segundo compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: Si(OR)3-(CH2)n-Z' en donde R comprende un grupo alquilo que tiene de 1 a 39 carbonos, tal como 1 o 2 carbonos, Z' comprende un grupo hidrofóbico, por ejemplo, un elemento que disminuye la tensión superficial de la partícula a la cual se anexa, y n es O, 1 o 2. Se apreciará que al menos uno de los grupos alcoxi anexos al átomo Si reacciona con un grupo funcional sobre la superficie de la partícula; en el caso de las partículas de sílice, el grupo alcoxi reacciona con un grupo silanol sobre la superficie de la partícula. En una modalidad, Z' no contiene aromaticidad alguna y en otra modalidad, Z' no contiene un grupo de nitrógeno. El elemento Z' puede no tener grupos funcionales, o puede tener uno o más grupos funcionales. En una modalidad, dos o más grupos funcionales se presentan en el elemento Z' . Los grupos funcionales, si se presentan, pueden seleccionarse, por ejemplo, en base a su habilidad de reaccionar con un agente degradante usado en una composición formadora de película curable. Esto puede proporcionar resistencia al rayado y/o desgaste usual, retenidas, debido a que la partícula se enlazará de manera covalente con la resina/agente degradante en la superficie de la película. Para ciertas aplicaciones, tal reacción puede ser indeseable y el elemento Z' no contiene ningún grupo funcional o reactivo. Cualquier elemento Z' puede utilizarse de acuerdo con la presente invención y generalmente caerá en una de tres categorías: un grupo alquilo de cadena larga; un material que contiene fluorocarburo; y un silano al cual se anexan al menos dos grupos metilo. "Cadena larga", según se utiliza en este contexto, se refiere a cuatro o más átomos de carbono, y un material que contiene fluorocarburo se refiere a un material que comprende al menos un grupo CF3. El grupo alquilo de cadena larga puede ser lineal o ramificado. El elemento Z' puede introducirse en la partícula de cualquier manera conocida en la materia. Por ejemplo, el elemento Z' puede ser parte de un compuesto que, en sí, reacciona con la partícula tal como un compuesto que contiene un silano de trialcoxi. Los ejemplos de compuestos que tienen cadenas alquilo largas son aquellos en donde Z' es - (CH2) n?-CH3, y ni es 1 a 30, tal como 7 a 17. En esta modalidad, el total de n y ni es tres o mayor. Los ejemplos específicos incluyen silano de octiltrimetoxi, silano de octiltrietoxi y silano de octadeciltrietoxi . En otra modalidad particular que introduce una cadena alquilo larga, Z' es Ri - (CH2) n2-0-CH2-CH (OH) -CH2-N •R2 n2 es 1 a 3 y Ri y R2 son el mismo o diferente y Ri puede ser hidrógeno o un grupo alquilo que tiene 1 a 30 carbonos y R2 comprende un grupo alquilo que tiene 4 a 30 carbonos. Por ejemplo, Ri puede ser H y R2 puede ser C6H?3, C8H?7 o C?2H25 o ambos Rx y R2 pueden ser (C4H9) . Los ejemplos de compuestos que tienen elementos que contienen fluorocarburos incluyen, pero sin limitarse, aquellos en donde n es 1 o 2, Z' es -(CF2)m-CF3 y m es 0 a 30, tal como 7. Los trialcoxi silanos de perfluoro alquilo caen dentro de esta categoría, tal como trietoxi silano de perfluorooctilo, silano de fluoropropiltrimetoxi y trietoxi silano de perfluorodecilo. Los ejemplos de compuestos que tienen elementos de dimetilsilano incluyen aquellos en donde n es cero, Z' es -(CH2)n3-(Si(CH3)2)-0)m?-Si(CH3)3, n3 es 0 a 17, tal como 2, y mi se encuentra entre 1 y 50, tal como entre 1 y 10. Se apreciará que la presente invención no se limita a ninguno de los ejemplos arriba listados. La etapa (e) del método de la presente invención comprende la adición de un segundo líquido orgánico que es compatible con la porción líquida de la mezcla. El segundo líquido orgánico es diferente del primer líquido orgánico usado en la etapa b) . El segundo líquido orgánico puede comprender éteres de glicol, alcoholes, esteres, quejonas, polímeros y/o hidrocarburos aromáticos. Cuando es necesario, el segundo líquido orgánico puede comprender además un auxiliar de suministro. Los éteres de glicol adecuados incluyen monometil éter de etileno glicol, monometil éter de propileno glicol, monofenil éter de propileno glicol, monoetil éter de propileno glicol, monometil éter de dipropileno glicol, dimetil éter de dipropileno glicol, monobutil éter de dipropileno glicol, metil éter de tripropileno glicol, n-butil éter de tripropileno glicol, y/o t-butil éter de tripropileno glicol. Los alcoholes tales como aquellos arriba listados con respecto al primer líquido orgánico también son adecuados, siempre y cuando el utilizado sea diferente del primer líquido orgánico. Con frecuencia, el segundo líquido orgánico es un alcohol, tal como 2-butoxietanol . Las quejonas incluyen quetona de metiletilo, quetona de metilisobutilo, quetona de metil amilo, ciclohexanona e isoforona. El polímero que puede agregarse como el segundo líquido orgánico puede formar una mezcla homogénea con otros líquidos orgánicos en la mezcla, mientras se mantienen las partículas en suspensión estable. El polímero puede comprender un polisiloxano, un policarbonato, un poliuretano, un poliepóxido, un acrílico, un poliéster, un acetoacetato y/o un polianhídrido. Los polímeros pueden ser lineales, ramificados, dendríticos o cíclicos. En la etapa f) del método de preparación, la mezcla se mantiene a una temperatura durante un tiempo suficiente para reaccionar substancialmente los compuestos modificadores, primero y segundo, con los grupos funcionales en las partículas. Por "reaccionar substancialmente" se entiende que al menos 90 por ciento de una cantidad estequiométrica de los compuestos modificadores, primero y segundo, reacciona con los grupos funcionales en las partículas. La temperatura puede variar dependiendo de la naturaleza de los líquidos usados en la mezcla. La etapa g) del método comprende una etapa de destilación opcional, en donde la mezcla se mantiene a una temperatura y presión y durante un tiempo suficiente para retirar substancialmente el agua y el primer líquido orgánico agregado en la etapa b) . Por "retirar substancialmente" se entiende que se retira más del 50 por ciento en peso de las cantidades originales de agua y el primer líquido orgánico en la mezcla. Nuevamente, la temperatura y la presión pueden variar dependiendo de la naturaleza de los líquidos usados en la mezcla, pero típicamente la mezcla se mantiene a una temperatura de ambiente hasta 100°C y a una presión de 10 mm Hg hasta 300 mm Hg. En una modalidad no limitante separada de la presente invención, el método comprende: a) proporcionar una suspensión de partículas en un medio acuoso; b) agregar un primer líquido orgánico compatible con el medio acuoso para formar una mezcla; c) reaccionar las partículas con un primer compuesto modificador, en donde el primer compuesto modificador comprende al menos un grupo que no reacciona con las partículas y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; d) agregar un segundo líquido orgánico compatible con la porción líquida de la mezcla en donde el segundo líquido orgánico es diferente del primer líquido orgánico usado en la etapa b) ; e) mantener la mezcla a una temperatura y presión y durante un tiempo suficiente para retirar substancialmente el agua y el primer líquido orgánico agregado en la etapa b) ; f) reaccionar las partículas con un segundo compuesto modificador en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende al menos un grupo hidrofóbico y al menos un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; y g) mantener la mezcla a una temperatura y durante un tiempo suficiente para reaccionar substancialmente el segundo compuesto modificador con los grupos funcionales en las partículas. Las diversas condiciones de proceso y componentes usados tales como líquidos orgánicos, compuestos modificadores, etc., pueden ser los mismos que aquellos descritos con anterioridad. Observe que el orden de las etapas del proceso para cualquiera de las modalidades de la presente invención puede alterarse con los mismos resultados y pueden agregarse etapas adicionales según sea necesario sin apartarse del alcance de la invención. Observe adicionalmente que las etapas pueden llevarse a cabo de manera secuencial o dos o más etapas pueden combinarse y llevarse a cabo de manera simultánea dentro del alcance de la invención. La presente invención proporciona además composiciones formadoras de película. Estas composiciones comprenden: a) resina formadora de película; y b) un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico, en donde el sol de partículas se prepara mediante cualquiera de los métodos arriba descritos. Las composiciones formadoras de película de la presente invención pueden ser termoplásticas o termoestables; es decir, curables a temperaturas ambiente, temperaturas elevadas, o curables a través de ionización o radiación actínica. Según se utiliza en la presente, "radiación por ionización" significa radiación de energía elevada y/o las energías secundarias resultantes de la conversión de este electrón u otra energía de partícula para radiación por neutrón o gamma, siendo dichas energías de al menos 30,000 voltios de electrón y pueden ser de 50,000 hasta 300,000 voltios de electrón. Aunque diversos tipos de radiación por ionización son adecuados para este propósito, tales como rayos-X, rayos gamma y beta, también puede utilizarse la radiación producida por electrones de energía elevada acelerados o dispositivos de haz electrónico. La cantidad de radiación por ionización en rads para el endurecimiento de composiciones de acuerdo con la presente invención puede variar en base a factores tales como los componentes de la composición de revestimiento, el grosor del revestimiento sobre el sustrato, la temperatura de la composición de revestimiento y lo similar. En general, una película húmeda de 1 mil de grosor (25 micrómetros) de una composición de revestimiento de acuerdo con la presente invención puede curarse en presencia de oxígeno a través de su grosor hasta un estado libre de viscosidad después de exposición a radiación por ionización desde 0.5 hasta 5 megarads. La "radiación actínica" es luz con longitudes de onda de radiación electromagnética que varía desde el rango de luz ultravioleta ("UV") , a través del rango de luz visible, y hacia el rango infrarrojo. La radiación actínica que puede utilizarse para curar las composiciones de revestimiento de la presente invención generalmente tiene longitudes de onda de radiación electromagnética que varían desde 150 hasta 2,000 nanómetros (nm) , desde 180 hasta 1,000 nm o desde 200 hasta 500 nm. En una modalidad, puede utilizarse la radiación ultravioleta que tiene una longitud de onda que varía desde 10 hasta 390 nm. Los ejemplos de fuentes de luz ultravioleta adecuadas incluyen arcos de mercurio, arcos de carbono, lámparas de mercurio de presión baja, media o elevada, arcos de plasma de flujo vorticial y diodos emisores de luz ultravioleta. Las lámparas emisoras de luz ultravioleta adecuadas son lámparas de vapor de mercurio a presión media que tienen emisiones que varían desde 200 hasta 600 watts por pulgada (79 a 237 watts por centímetro) a través de la longitud del tubo de la lámpara. En general, una película húmeda de 1 mil (25 micrómetros) de grosor de una composición de revestimiento de acuerdo con la presente invención puede curarse a través de su grosor hasta un estado libre de viscosidad después de la exposición a radiación actínica mediante paso de la película a una velocidad de 20 hasta 1000 pies por minuto (6 hasta 300 metros por minuto) bajo lámparas de vapor de mercurio a presión media, de exposición a 200 hasta 1000 mili-Joules por centímetro cuadrado de la película húmeda. Las composiciones formadoras de película de la presente invención pueden utilizarse como imprimadores automotrices, imprimadores electrodepositables, revestimientos base, revestimientos transparentes y monorevestimientos, así como en aplicaciones industriales y otras. Las composiciones pueden prepararse fácilmente mediante la simple mezcla de los ingredientes, usando técnicas de formulación muy conocidas en la materia. Las composiciones de la presente invención pueden aplicarse sobre cualquiera de una variedad de sustratos tales como sustratos metálicos, de vidrio, madera y/o poliméricos. Los sustratos adecuados incluyen sustratos de metal tales como metales ferrosos, cinc, cobre, magnesio, aluminio, aleaciones de aluminio y otros sustratos de metal y aleaciones típicamente usados en la elaboración de cuerpos de automóviles y otros vehículos. Los sustratos de metal ferroso pueden incluir hierro, acero y aleaciones de los mismos. Los ejemplos no limitantes de materiales de acero útiles incluyen acero enrollado en frío, acero galvanizado (revestido de cinc) , acero electrogalvanizado, acero inoxidable, acero desoxidado, aleación de cinc-hierro tal como GALVANNEAL, y combinaciones de los mismos. Las combinaciones o compuestos de metales ferrosos y no ferrosos también pueden utilizarse. Las composiciones de la presente invención también pueden aplicarse sobre sustratos elastoméricos o plásticos, tales como aquellos que se encuentran sobre motores vehiculares. Por "plástico" se entiende cualquiera de los materiales no conductivos, sintéticos, termoestables o termoplásticos comunes, que incluyen olefinas termoplásticas tales como polietileno y polipropileno, uretano termoplástico, policarbonato, compuesto de moldeo de lámina termoestable, compuesto de moldeo por reacción-inyección, materiales a base de acrilonitrilo, nylon y lo similar. La resina formadora de película en la composición de la presente invención puede comprender un polímero que tiene grupos funcionales y, si es adecuado, un agente degradante reactivo con el polímero. El agente degradante obviamente se seleccionará para ser reactivo con los grupos funcionales de la resina. El agente degradante puede ser cualquiera de una variedad de agentes degradadores conocidos en la materia. Por ejemplo, el agente degradante puede comprender, entre otras cosas, triazinas, aminoplastos, poliisocianatos, incluyendo isocianatos bloqueados, poliepóxidos, beta-hidroxialquilamidas, poliácidos, materiales funcionales con ácido organometálico, poliaminas, poliamidas y mezclas de cualquiera de los anteriores. Pueden utilizarse las mezclas de agentes degradadores. La resina formadora de película puede ser cualquiera de una variedad de polímeros termoestables o termoplásticos muy conocidos en la materia. En una modalidad de la invención, la resina formadora de película puede comprender polímeros acrílicos, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, poliéteres, polisilanos, y/o polímeros de éter de sililo. Generalmente estos polímeros pueden ser cualquier polímero de estos tipos, elaborado mediante cualquier método conocido por aquellos expertos en la materia donde los polímeros sean dispersables en agua, emulsificables o de solubilidad limitada en agua. Los grupos funcionales sobre la resina formadora de película pueden seleccionarse a partir de grupos de ácido carboxílico, grupos amina, grupos epóxido, grupos hidróxilo, grupos tiol, grupos carbamato, grupos amida, grupos urea, grupos alcoxisilano y/o grupos mercaptano. Las mezclas adecuadas de resinas formadoras de película polimérica también pueden utilizarse en la composición de la presente invención. La cantidad de la resina formadora de película generalmente varía desde 25 hasta 95 por ciento en peso en base al peso total de los sólidos de resina (agente degradados más resina formadora de película) en la composición. Las mezclas adecuadas de agentes degradadores también pueden utilizarse en la composición de la presente invención. La cantidad del agente degradante generalmente varía desde 5 hasta 75 por ciento en peso en base al peso total de sólidos en resina (agente degradante más resina formadora de película) en la composición. Las partículas utilizadas en la composición de la presente invención pueden agregarse a la composición sin mezcla durante la formulación de la misma o pueden mezclarse con cualquiera de los componentes resinosos o solventes compatibles de la composición, ya sea de manera individual o en cualquier combinación, antes de la incorporación en la formulación final. Los siguientes ejemplos se proporcionan solo para propósitos ilustrativos. Se observa que los diversos polímeros, aditivos, etc., según se utilizan en los ejemplos, son meramente representativos de cualquier componente conocido por aquellos expertos en la materia para servir a funciones análogas. Los componentes en los siguientes ejemplos se mezclaron en conjunto en el orden mostrado: Ejemplo 1 El solvente de acetato 2-butoxietilo se encuentra comercialmente disponible en Union Carbide Corp. 2 Monobutil éter de dietileno glicol disponible en Union Carbide Corp. 3 2- (2-Butoxietoxi) etil acetato se encuentra comercialmente disponible en Union Carbide Corp. 4 Absorbedor de UV 2- (2H-Benzotriazol-2il) -6- ( 1-metil-l-feniletil) -4- (1, 1, 3, 3-tetrametilbutil) fenol disponible en Cibal Specialty Chemicals Corp. 5 Estabilizador de luz amina, estéricamente articulado, comercialmente disponible en Ciba Additives. 6 Estabilizador de luz de aminoéter articulado a Bis-(1-octiloxi-2, 2, 6, 6-tetrametil-4-piperidinil) sebacato disponible en Ciba Additives. 7 Solución de ácido sulfónico de dodecil benzeno disponible en Chemcentral. 8 Resina de formaldehído de melamina butilada, elevada en imino, comercialmente disponible en BASF Corp. 9 Disponible en BASF AG. 10 Un polímero que comprende Cardura E, estireno, metacrilato de hidroxietilo, 2-etilhexil acrilato, ácido acrílico a un Mw de aproximadamente 8000 teniendo un EW hidroxi en sólidos de 370. El polímero es 65% en peso de sólidos en Xileno/Solvesso 100 (disponible en Exxon) a una proporción en peso de 34/66. l? Solución de resina acrílica SCA de Akzo 12 Solución de poli-dimetil-siloxano modificada con poliéter disponible en BYK-Chemie.

Ejemplo 2 1 Monometil éter de dipropileno glicol, disponible en Dow Chemical Co . 2 Propileno glicol acetato de metil éter, disponible en Dow Chemical Co. 3 Derivado de benzotriazol disponible en Everlight Chemical Taiwán. 4 Estabilizador de luz UV de 2- (2' -hidroxi-3' , 5' -ditert-amilfenil) benzotriazol disponible en Ciba Additives 5 Una dispersión polimérica degradada que comprenden dimetacrilato de etileno glicol, estireno, butil acrilato, y metil metacrilato. La dispersión se encuentra 31% en peso en oxo-hexil acetato (disponible en Exxon Chemicals) . El tamaño de partícula promedio en número es de 1000 angstroms. 6 Una dispersión que contiene sílice AEROSOL R812 S (disponible en Degusta) , y un componente polimérico que comprende acrilato de hidroxi propilo, estireno, butil metacrilato, ácido acrílico de butil metacrilato a un Mw de 7000 que tiene un EW hidroxi en sólidos de 325. El polímero es 67.5% en peso de sólidos en metil éter de monoacetato de propileno glicol/SOLVESSO 100 (disponible en Exxon) a una proporción en peso de 60/40. 7 Resina de formaldehído de melamina comercialmente disponible en Solutia Inc. 8 Estabilizador de luz amina, estéricamente articulado, comercialmente disponible en Ciba Additives. 9 Solución de ácido sulfónico de dodecil benzeno disponible en Chemcentral.

Ejemplo 3 1 Acetato de propileno glicol de metiléter, disponible en Dow Chemical Co. 2 Estabilizador de luz UV de 2- (2' -hidroxi-3' , 5' -ditert-amilfenil) benzotriazol disponible en Ciba Additives. 3 2- (2' -hidroxi-benzotriazol-2-il) -4, 6-bis (metil-1-feniletil) fenol disponible en Ciba Additives. 4 Un polímero que comprende acrilato de hidroxipropilo, estireno, butil metacrilato, butil acrilato, ácido acrílico a un Mw de aproximadamente 7000 que tiene un EW hidroxi en sólidos de 325. El polímero es 70% en peso sólidos en Xileno/SOLVESSO 100 (disponible en Exxon) a una proporción en peso de 50/50. 5 Estabilizador de luz amina, estéricamente articulado, comercialmente disponible en Ciba Additives.

Ejemplo 4 Poliisocianato en base a diisocianato de hexametileno, disponible en Bayer Corp. 2 Solución de resina de poliisocianato de Bayer Corp.

Ejemplo 5 1 Monometil , éter de dipropileno glicol, disponible en Dow Chemical Co. 2 60 gma 31 bma 7 sty 2 alfa metil sty % en peso 3 Resina epoxi disponible en Dow Chemical Co . 4 Resina de formaldehído de melamina comercialmente disponible en Solutia Inc. 5 Estabilizador de luz disponible en New Cork Fine Chemicals. 6 Estabilizador de luz UV de 2- (2' -Hidroxi-3' , 5' -ditert-amilfenil) benzotriazol disponible en Ciba-Geigy Corp. 7 Copolímero de 1-octeno y anhídrido maleíco. 8 Copolímero de trimetilol propano (21.8 por ciento en peso), anhídrido hexahidroftálico (23.3 por ciento en peso) y anhídrido metilhexahidroftálico (54.9 por ciento en peso). 9 Copolímero de 2, 2-dimetil-3-hidroxipropil-2, 2-dimetil-3-hidroxipropanoato (38.7 por ciento en peso), anhídrido hexahidroftálico (18.4 por ciento en peso), y anhídrido metilhexahidroftálico (42.9 por ciento en peso). 10 Una dispersión de AEROSOL R812 (disponible en Degussa) en una solución de resina funcional acida.

Ejemplo 6 Solvente de 2-butoxietil acetato se encuentra comercialmente disponible en Union Carbide Corp. 2 Absorbedor UV de 2- (2H-benzotriazol-2il) -6- (1-metil-l-feniletil) -4- (1, 1, 3, 3-tetrametilbutil) fenol disponible en Ciba Specialty Chemicals Corp. 3 Mezcla de Absorbedor UV de 2-[4-[ (2-hidroxi-3-dodeciloxipropil) oxi]-2-hidroxifenil]-4 , 6-bis (2,4-dimetilfenil) -1, 3,5-triazina y 2-[4-[ (2-hidroxi-3-trideciloxipropil) oxi]-2-hidroxifenil]-4 , 6-bis (2,4-dimetilfenil) -1, 3, 5-triazina, disponible en Ciba Specialty Chemicals Corp. 4 Resina de formaldehído de melamina disponible en Nuplex Reins LLC. 5 Solución de resina acrílica de SCA de Akzo 6 Estabilizador de luz amina, estéricamente articulado, comercialmente disponible en Ciba Specialty Chemicals Corp. 7 Catalizador de ácido bloqueado disponible en King Industries . TABLA 1 1 Viscosidad medida en segundos con una copa de evacuación FORD #4 a temperatura ambiente. 2 % Calculado de Sólidos de un revestimiento se determina al tomar el peso sólido de una cantidad específica del revestimiento y dividirlo entre el peso de la solución.

TABLA 2 1 Un agente de control de flujo que tiene un Mw de aproximadamente 6700 y un Mn de aproximadamente 2600 elaborado en xileno a 62.5% de sólidos disponible en DuPont. 2 Preparado de acuerdo con la Patente de EU US6623791B2 3 Aditivo disponible en King Industries 4 Solución de un poli-dimetil-siloxano modificado por poliéter disponible en BYK-Chemie 5 50% solución de MODAFLOW®, disponible en Solutia Inc., suministrada en xileno. MODAFLOW® es un polímero elaborado de 75% en peso acrilato de 2-etil hexilo, 25% en peso de acrilato de etilo con un peso molecular promedio en número de aproximadamente 7934. 6 Viscosidad medida en segundos con una copa de evacuación FORD #4 a temperatura ambiente. 7 % Calculado de sólidos de un revestimiento se determina al tomar el peso sólido de una cantidad específica del revestimiento y dividirlo entre el peso de la solución.

TABLA 3 Un agente de control de flujo que tiene un Mw de aproximadamente 6700 y un Mn de aproximadamente 2600 elaborado en xileno a 62.5% de sólidos, disponible en DuPont. 2 50% solución de MODAFLOW®, disponible en Solutia Inc., suministrado en xileno. MODAFLOW® es un polímero elaborado de 75% en peso de acrilato de 2-etil hexilo, 25% en peso de acrilato de etilo con un peso molecular promedio en número de aproximadamente 7934. 3 Aditivo disponible en King Industries 4 Solución de un poli-dimetil-siloxano modificado con poliéter, disponible en BYK-Chemie. 5 Viscosidad medida en segundos con una copa de evacuación FORD #4 a temperatura ambiental. 6 % Calculado de sólidos de un revestimiento se determina mediante toma del peso sólido de una cantidad específica del revestimiento y su división entre el peso de la solución.

TABLA 4 1 Disponible en Cytec Industries Disponible en BASF AG 3 Preparado de acuerdo con la Patente de EU US6623791B2 4 Solución de un poli-dimetil-siloxano modificado con poliéter, disponible en BYK-Chemie 5 Un agente de control de flujo que tiene un Mw de aproximadamente 6700 y un Mn de aproximadamente 2600 elaborado en xileno a 62.5% de sólidos, disponible en DuPont. 6 Viscosidad medida en segundos con una copa de evacuación FORD #4 a temperatura ambiente. 7 %Calculado de sólidos de un revestimiento se determina al tomar el peso sólido de una cantidad específica del revestimiento y dividirlo entre el peso de la solución.

Las composiciones formadoras de película de los Ejemplos 7-23 se aplicaron por rocío a un revestimiento base pigmentado a fin de formar revestimientos de compuesto de color más claro sobre paneles de acero electrorevestido con imprimación. Los paneles utilizados fueron paneles de acero enrollado en frío (tamaño de 4 pulgadas x 12 pulgadas (10.16 cm por 30.48 cm) ) . Los paneles para los ejemplos 7, 8, 12, 23 y 17 a 23 se cubrieron con electrorevestimiento ED6060 e imprimador 1177225A, ambos disponibles en PPG Industries, Inc. Los paneles de prueba se encuentran disponibles como APR43741 de ACT Laboratories, Inc. de Hillsdale, Michigan.

Para los ejemplos 9 a 11, los paneles se cubrieron con electrorevestimiento ED6230B e imprimador FCP6519, ambos disponibles en PPG Industries, Inc. Los paneles de prueba de los ejemplos 9 a 11 se encuentran disponibles como APR44054 de ACT Laboratories, Inc. Los paneles para los ejemplos 14 a 16 se cubrieron con electrorevestimiento ED6100H e imprimador PCV70118, ambos disponibles en PPG Industries, Inc. Los paneles de prueba para los ejemplos 14 a 16 se encuentran disponibles como APR45300 de ACT Laboratories, Inc. Los ejemplos 7, 8, 17, 18, 22 y 23 utilizaron Obsidiana Schwarz, un revestimiento base acrílico/melamina a base de agua, pigmentado en negro, disponible en PPG Industries, Inc. Un revestimiento de base acrílica/melamina a base de solvente pigmentado de negro, DCT6373, disponible en PPG Industries, Inc. se utilizó para los ejemplos 9 a 11. El Uni-Schwarz, un revestimiento base a base de agua, pigmentada en negro, disponible en DuPont, se utilizó para los ejemplos 12 y 13. Los ejemplos 14 a 16 utilizaron HWB-X8, un revestimiento base de acrílico/melamina a base de agua, pigmentada en negro, propietaria. Los ejemplos 19, 20 y 21 utilizaron Azul Real, un revestimiento base de acrílico/melamina, a base de agua, pigmentada en azul, disponible en PPG Industries, Inc. Los revestimientos base se aplicaron por rocío automatizado a los paneles de acero con imprimación y electrorevestimientos a temperatura ambiente (aproximadamente 70°F (21°C) ) . Un grosor de película seca de aproximadamente 0.4 a 0.6 mils (aproximadamente 10 hasta 15 micrómetros) fue dirigido a revestimientos a base de agua mientras que 0.6 a 0.8 mils (aproximadamente 15 hasta 20 micrómetros) fue dirigido a los revestimientos base a base de solvente. Después de la aplicación del revestimiento base un centelleo de aire a temperatura ambiental se dio antes de centellear por fuerza los revestimientos base para paneles, a base de agua. Para revestimiento base de paneles con HWB-X8, el centelleo de fuerza fue 10 minutos a 200°F (93°C) y 176°F (80°C) para los otros revestimientos base a base de agua. Los revestimientos base para paneles con DCT6373 solo recibieron una ráfaga de aire a temperatura ambiente durante cinco minutos. Las composiciones de revestimiento transparente de los Ejemplos 7-23 se rociaron cada uno de manera automatizada, aplicado a un panel con revestimiento base a temperatura ambiente en dos revestimientos con centelleo ambiental entre aplicaciones. Los revestimientos transparentes para los ejemplos 7, 8 y 17 a 23 se dirigieron a grosores de película seca de 1.6 a 1.8 mils (aproximadamente 41 hasta 46 micrómetros) . Los ejemplos 9 a 16 se dirigieron a grosores de película de 1.8 a 2.0 mils (aproximadamente 46 hasta 50 micrómetros) . Todas los revestimientos se permitieron un centelleo de aire a temperatura ambiente antes del horno. Los paneles preparados a partir de cada revestimiento de los ejemplos 8 a 13 y 17 a 23 se cocieron durante treinta minutos a 285°F (141°C) para curar por completo lo(s) revestimientos (s) mientas que los paneles de los ejemplos 14 1 16 se cocieron a 260°F (127°C). Los paneles se cocieron en una posición horizontal. Las propiedades de los revestimientos se reportan a continuación en la Tabla 5.

TABLA 5 *** El brillo a 20° se midió con un medidor de brillo a 20° Novo-Gloss Estadístico, disponible en Paul N. Gardner Company, Inc. 2 Medición de Distinción de Imagen (DOl) se midió con un medidor DOl Hunter Associates Dorigon II™ 3 Los paneles revestidos se sometieron a examen de rayado mediante rayado lineal de la superficie revestida con un papel abrasivo aprestado durante diez rozaduras dobles usando un Examinador de rayado Atlas AATCC, Modelo CM-5, disponible en Atlas Electrical Devices Company of Chicago, Illinois. El papel abrasivo utilizado fueron hojas de papel encerado de 9 mieras 3M 281Q WETORDRY™ PRODUCTION™, las cuales se encuentran comercialmente disponibles en 3M Company de St. Paul, Minnesota. Los paneles se limpiaron entonces con una toalla de papel suave humedecida con agua desionizada. El brillo a 20° se midió (usando el mismo medidor de brillo que se utilizó para el brillo inicial a 20°) sobre el área rayada de cada panel de prueba. Usando la lectura ínfima de brillo a 20° del área rayada, los resultados de rayado se reportaron como el por ciento del brillo inicial retenido después de la examen del rayado usando el siguiente cálculo: 100%*brillo rayado+brillo inicial. Son deseables valores mayores de por ciento de brillo retenido.

COMPOSICIONES DE SÍLICE Silice A, Silice B, Silice C y Silice D Un matraz de 3 litros equipado con un agitador, termómetro, y chimenea de adición, se establece para reflujo y se agrega la carga 1. El contenido del matraz se calienta entonces a reflujo (95-98°C) y se retira el peso del agua, según se anota en la Tabla 6. El reactor se establece para reflujo total y la dispersión más concentrada se enfría entonces hasta 30-40°C. Se agregan entonces las cargas 2, 3 y 4. La mezcla se agita durante una hora sin calentamiento adicional. Opcionalmente, la mezcla de reacción se verifica para determinar el % del trimetoxisilano de acriloxipropilo sin reaccionar. El matraz se configura entonces para destilación y la cantidad indicada de volátiles según se anota en la Tabla 6 se retira después de la destilación atmosférica. Se aplica entonces vacío para retirar el material adicional según se anota en la Tabla 6. El contenido del matraz se enfría entonces a temperatura ambiente con agitación. Las cargas 5 y 6 se agregan y la mezcla se calienta hasta 80°C durante 6 horas. El material final es un líquido traslúcido fluido a aproximadamente 15-17% sólidos. Silice E Un matraz de 3 litros equipado con un agitador, termómetro y chimenea de adición se estableció a reflujo y se agregó la Carga 1. El contenido del matraz se calentó a reflujo (95-98°C) y el peso del agua según se anotó en la Tabla 6 se retiró. El matraz se estableció entonces a reflujo total y la dispersión más concentrada se enfrió a 30-40°C. Se agregan entonces las cargas 2, 3, 4 y 5. El contenido del matraz se calienta a reflujo (~84°C) y se mantuvo durante 3 horas. El matraz se configura para destilación y la cantidad indicada de volátiles según se anota en la Tabla 6 se retira bajo destilación atmosférica. El contenido del matraz se enfría entonces a temperatura ambiente con agitación. El material final es un líquido traslúcido, fluido a aproximadamente 17% de sólidos.

Aunque las modalidades particulares de esta invención se han descrito arriba para propósitos de ilustración, será evidente para aquellos expertos en la materia que numerosas variaciones de los detalles de la presente invención pueden hacerse sin apartarse del alcance de la invención, según se define en las reivindicaciones anexas .

Claims (20)

1. .REIVINDICACIONES 1. Un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico, que comprende partículas que han reaccionado con: a) un primer compuesto modificador que comprende un grupo que no reacciona con las partículas y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; y b) un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende un grupo hidrofóbico y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas.
2. 2. El sol de la reivindicación 1, en donde el primer compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: F-L-Z en donde F comprende un grupo funcional que reaccionará con la superficie de la partícula; Z comprende un grupo no saturado; y L es un grupo que enlaza F y Z.
3. 3. El sol de la reivindicación 1, en donde el segundo compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: F'-L'-Z' en donde F' comprende un grupo funcional que reaccionará con la superficie de la partícula; Z' comprende un grupo hidrofóbico; y L' es un grupo que enlaza F' y Z' .
4. 4. Un método para la preparación de un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico, que comprende: a) proporcionar una suspensión de partículas en un medio acuoso; b) agregar un primer líquido orgánico compatible con el medio acuoso para formar una mezcla; c) hacer reaccionar las partículas en la mezcla con un primer compuesto modificador, en donde el primer compuesto modificador comprende un grupo que no reacciona con las partículas y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; d) hacer reaccionar las partículas con un segundo compuesto modificador, en donde el segundo compuesto modificador es diferente del primero y comprende un grupo hidrofóbico y un grupo funcional capaz de reaccionar con grupos funcionales en las partículas; y e) agregar un segundo líquido orgánico compatible con la porción líquida de la mezcla ya sea antes o después de que las partículas reaccionan con el segundo compuesto modificador, en donde el segundo líquido orgánico es diferente del primer líquido orgánico usado en la etapa b) ; en donde, cuando el segundo líquido orgánico se agrega a la mezcla antes de que las partículas reaccionen con el segundo compuesto modificador, la mezcla se mantiene a una temperatura y presión y durante un tiempo suficiente para retirar substancialmente el agua y el primer líquido orgánico agregado en la etapa b) antes de hacer reaccionar las partículas con el segundo compuesto modificador.
5. 5. El método de la reivindicación 4, en donde las partículas se encuentran presentes en la mezcla formada en la etapa b) a una concentración de menos de o igual a 10 por ciento en peso en base al peso total de la mezcla.
6. 6. El método de la reivindicación 4, en donde el grupo hidrofóbico en el segundo compuesto modificador disminuye la tensión superficial de la partícula después de la reacción del segundo compuesto modificador con la partícula .
7. 7. El método de la reivindicación 4, en donde las partículas comprenden sílice, ceria, alúmina, y/o titania.
8. 8. El método de la reivindicación 4, en donde el diámetro promedio de las partículas se encuentra entre 1 y 1000 nanómetros antes de la formación del sol.
9. 9. El método de la reivindicación 4, en donde el primer líquido orgánico comprende un alcohol.
10. 10. El método de la reivindicación 4, en donde el primer compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: F-L-Z en donde F comprende un grupo funcional; Z comprende un grupo no saturado; y L es un grupo que enlaza F y Z.
11. 11. El método de la reivindicación 10, en donde el primer compuesto modificador comprende trimetoxi silano de acriloxipropilo.
12. 12. El método de la reivindicación 4, en donde el segundo compuesto modificador comprende un compuesto que tiene la estructura: F'-L'-Z' en donde F' comprende un grupo funcional; Z' comprende un grupo hidrofóbico; y L' es un grupo que enlaza F' y Z' .
13. 13. El método de la reivindicación 12, en donde Z' comprende un grupo alquilo de cadena larga.
14. 14. El método de la reivindicación 12, en donde Z' comprende un fluorocarburo.
15. 15. El método de la reivindicación 12, en donde Z' comprende un silano al cual se unen al menos dos grupos metilo.
16. 16. El método de la reivindicación 4, en donde el segundo líquido orgánico comprende un éster.
17. 17. Una composición formadora de película, que comprende: a) una resina formadora de película; y b) un sol de partículas suspendidas en un medio orgánico, en donde dicho sol de partículas se prepara mediante el método de la reivindicación 4.
18. 18. La composición de acuerdo con la reivindicación 17, en donde la resina formadora de película comprende un polímero que tiene grupos funcionales y un agente degradante reactivo con el polímero.
19. 19. La composición de la reivindicación 17, en donde las partículas comprenden sílice, ceria, alúmina y/o titania.
20. 20. La composición de la reivindicación 17, en donde el diámetro promedio de las partículas se encuentra entre 1 y 1000 nanómetros antes de la formación del sol.