MXPA99009551A - Composicion para proporcionar un revestimiento resistente a la abrasión en un substrato - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a composiciones que tienen una estabilidad mejorada, las cuales, se aplican a una variedad de substratos y se curan, forman recubrimientos transparentes que tienen propiedades superiores de resistencia a la abrasión. Las composiciones de recubrimiento son mezclas de solventes orgánicos agua que contienen una mezcla de productos de hidrólisis y condensados parciales de un silano con función de epoxi y un silano con función de epoxi y un silano tetrafuncional, y un compuesto multifuncional seleccionado del grupo que consiste deácidos carboxílicos multifuncionales, anhídridos multifuncionales y combinaciones de los mismos.

Description

COMPOSICIÓN PARA PROPORCIONAR UN REVESTIMIENTO RESISTENTE A LA ABRASIÓN EN UN SUBSTRATO Campo de la Invención La presente invención se refiere a composiciones de recubrimiento, y más particularmente pero no de manera limitativa, a composiciones de recubrimiento las cuales, cuando se curan o endurecen, proporcionan recubrimientos substancialmente transparentes que tienen una resistencia mejorada a la abrasión. En un aspecto, la presente invención se refiere a una composición de recubrimien o que tiene una estabilidad mejorada, en donde las composiciones de recubrimiento son derivadas de mezclas de solventes orgánicos-agua que contienen cantidades efectivas de silanos con función de epoxi, silanos tetrafuncionales y compuestos muí ti funcionales tales como ácidos carboxilicos multifuncionales , anhídridos muí tifuncionales , y mezclas de los mismos .

Ref: 031868 Antecedentes de la Invención.

La técnica previa está repleta de composiciones las cuales, cuando se aplican a substratos y se curan, proporcionan recubrimientos resistentes a la abrasión, transparentes, para los substratos. Tales recubrimientos son especialmente útiles para substratos poliméricos en donde es altamente deseable proporcionar substratos con superficies resistentes a la abrasión, con la última meta que es proporcionar superficies resistentes a la abrasión las cuales sean comparables con el vidrio. Aunque las composiciones de la técnica previa han proporcionado composiciones de recubrimiento transparentes que tienen propiedades mejoradas contra la abrasión, tales composiciones de la técnica previa son generalmente deficientes cuando se comparan con el vidrio. Por consiguiente, subsiste una necesidad de composiciones mejoradas que tengan una estabilidad mejorada y las cuales, cuando se apliquen a un substrato, tal como un substrato polimérico, y se curen, proporcionen recubrimientos altamente resistentes a la abrasión, resistentes. Es a tales composiciones y procesos por los cuales tales composiciones son fabricadas y aplicadas a los substratos, a los que la presente invención está dirigida.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona composiciones que tienen una estabilidad mejorada las cuales, cuando se aplican a una variedad de substratos y se curan, forman recubrimientos transparentes que tienen propiedades superiores de resistencia a la abrasión. De manera amplia, las composiciones de recubrimiento de la presente invención comprenden una mezcla de solvente acuoso-orgánico que contiene desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99.9 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición, de una mezcla de productos de t hidrólisis y condensados parciales de un silano con función de epoxi y un silano tetrafuncional y desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición, de un componente multifuncional seleccionado del grupo que consiste de ácidos carboxilicos muí ti funcionales , anhídridos multifuncionales y combinaciones de los mismos. El silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional están presentes en la mezcla de solventes orgánicos-acuosos en una relación molar desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 5:1. Las composiciones de la presente invención pueden incluir adicionalmente en forma aproximada desde 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de una mezcla de productos de hidrólisis y de condensados parciales de uno o más aditivos de silano, con base en los sólidos totales de la composición, y/o una cantidad de silice coloidal o un óxido metálico o combinaciones de los mismos equivalentes a desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de los sólidos, con base en los sólidos totales de la composición .

Es un objeto de la presente invención proporcionar composiciones de recubrimiento que tienen una estabilidad mejorada las cuales forman recubrimientos transparentes durante el curado. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar composiciones de recubrimiento estables las cuales forman recubrimientos transparentes durante el curado, que tienen una resistencia a la abrasión mejorada.

Otros objetos, características y ventajas de la presente invención llegarán a ser evidentes durante la lectura de la siguiente descripción detallada en conjunción con las reivindicaciones anexas Descripción Detallada de la Invención La presente invención se refiere a composiciones de recubrimiento que tienen una estabilidad mejorada, las cuales, cuando se aplican a una variedad de substratos y se curan, forman recubrimientos resistentes a la abrasión substancialmente transparentes que tienen un número de Bayer de al menos 5 cuando se prueban de acuerdo con la variación de la Prueba de Arena Oscilante (ASTM F735-81) descrita aqui posteriormente .

Para la prueba de la resistencia a la abrasión de los substratos recubiertos, se pueden emplear cualquiera de varios métodos de prueba cuantitativos, incluyendo la Prueba de Taber (ASTM D-4060), la Prueba de Tumble y la Prueba de Arena Oscilante (ASTM F735-81) . Además, existen varios métodos de prueba cualitativos que pueden ser utilizados para medir la resistencia a la abrasión, incluyendo la Prueba de Virutas Finas de Acero y la Prueba del Raspador. En la Prueba de Virutas Finas de Acero y la Prueba del Raspador, los substratos recubiertos con la muestra son raspados bajo condiciones reproducibles (carga constante, frecuencia, etc.) . Las muestras de prueba raspadas son comparadas entonces y evaluadas contra muestras estándares. Una aplicación s emicuanti tati a de estos métodos de prueba involucra el uso de un instrumento, tal como un Espectrofotómetro o un Colorímetro, para medir las rayas o raspaduras sobre el substrato recubierto como un aumento de niebla o bruma.

La resistencia a la abrasión medida de un recubrimiento curado sobre un substrato, ya sea medida por la Prueba de Bayer, la Prueba de Taber, La Prueba de Virutas Finas de Acero, la Prueba del Raspador, la Prueba de Tumble, etc., es una función, en parte, de la temperatura de curado y del tiempo de curado. En general, las temperaturas más elevadas y los tiempos de curado más prolongados conducen a una resistencia a la abrasión medida. Normalmente, la temperatura de curado y el tiempo de curado son seleccionados para la compatibilidad con el substrato; aunque algunas veces se utilizan tiempos de curado y temperaturas de curado menores que las óptimas, debido a las limitaciones del proceso y/o del equipo. Se reconocerá por aquellos expertos en la técnica que otras variables, tales como el grosor del recubrimiento y la naturaleza del substrato, también tendrán un efecto sobre la resistencia a la abrasión medida. En general, para cada tipo de substrato y para cada composición de recubrimiento existirá un grosor de recubrimiento óptimo. La temperatura de curado óptima, el tiempo de curado, el grosor del recubrimiento, y semejantes, pueden ser determinados fácilmente de manera empírica por aquellos expertos en la técnica.

Dentro de la industria oftálmica, la Prueba de Arena Oscilante es actualmente el método más ampliamente utilizado y aceptado para medir la resistencia a la abrasión. Desde la aplicación del ASTM original del Método de Arena oscilante para probar las hojas poliméricas planas, el método de prueba ha tenido que ser modificado necesariamente para su uso con los lentes oftálmicos. No existe un estándar aceptado actualmente por la ASTM (u otro estándar de la industria) para esta prueba cuando es aplicada a los lentes oftálmicos; por lo tanto, existen diversas variaciones básicas de la Prueba de la Arena Oscilante en la práctica.

En una variación particular de la Prueba de Arena Oscilante, una artesa de arena es modificada para aceptar los lentes de muestra recubiertos y los lentes de referencia no recubiertos . Típicamente, los lentes de poli ( dietilenglicol-bis-carbonato de alilo), referidos aqui posteriormente como lentes ADC, son utilizados como los lentes de referencia. Los lentes son colocados en la artesa para permitir que un lecho de material abrasivo, ya sea de arena o de un óxido metálico preparado, fluya de atrás hacia delante a través de los lentes, cuando la artesa oscile de atrás hacia delante en un recorrido, frecuencia y duración, de características fijas.

En el método de prueba empleado para determinar la resistencia a la abrasión de las composiciones de recubrimiento de la presente invención, una arena disponible comercialmente vendida por CGM, Inc., 1463 Ford Road, Bensalem, PA, se utilizó como el material abrasivo. En esta prueba, 877 gramos de arena cernida (600 mi por volumen) se cargaron en una artesa de 23.65 cm (9 5/16") x 17.145 cm (6 3/4") equipada con cuatro lentes. La arena se cernió a través de un tamiz de Malla del #5 (especificación A. S . T . M . E . -11 ) y colectada sobre un tamiz de malla #6. Cada conjunto de cuatro lentes, típicamente dos lentes de ADC y dos lentes recubiertos, se sometieron a un recorrido de 10.16 cm (4 pulgadas) (las direcciones del recorrido que coinciden con la longitud de 23.65 cm (9 5/16") de la artesa) a una frecuencia de 300 recorridos por minuto 'durante un total de 3 minutos. La artesa para los lentes se recolocó entonces girándola 180 grados y luego sometiéndola a otros 3 minutos de prueba. La recolocación de la artesa se utilizó para reducir el impacto de cualesquiera inconsistencias en el mecanismo oscilante. Los lentes de referencia de ADC utilizados fueron los lentes FSV de Silor de 70 mm planos, comprados por medio de Essilor of America, Inc. de St. Petersburg, Florida.

La niebla o claridad óptica generada sobre los lentes se midió entonces sobre un Colorímetro de Gardner XL-835. El aumento de la niebla o bruma para cada lente se determinó como la diferencia entre la niebla inicial sobre el lente y la niebla o bruma después de la prueba. La relación del aumento de la niebla o bruma sobre los lentes de referencia de ADC con respecto al aumento de la niebla sobre los lentes de muestra recubiertos se reportó entonces como la resistencia a la abrasión resultante del material de recubrimiento. Una relación mayor que 1 indica un recubrimiento el cual proporciona una resistencia a la abrasión más grande que los" lentes de referencia de ADC. Esta relación es referida comúnmente como la relación , el número o el valor de Bayer, mientras más elevado es el número de Bayer, más elevada es la resistencia a la abrasión del recubrimiento. Los recubrimientos producidos por el curado de las composiciones de recubrimiento de la presente invención, cuando se prueban utilizando el método de Prueba de la Arena Oscilante como se describió anteriormente, recubiertos ya sea sobre los lentes de policarbonato o sobre los lentes de ADC, se ha mostrado que proporcionan números de Bayer los cuales exceden 5. Para probar las muestras recubiertas, las muestras recubiertas sobre los lentes de ADN se curaron a una temperatura de 120 °C durante un periodo de 3 horas. Las muestras recubiertas sobre los lentes de policarbonato se curaron a una temperatura de 129 °C durante un periodo de 4 horas.

Una persona con experiencia en la técnica reconocerá q?e: (a) las descripciones aqui de los sistemas de recubrimiento que contienen los silanos con función de epoxi, los silanos tetrafuncionales , los aditivos de silano los cuales no contienen un grupo con función de epoxi, y el componente multifuncional, se -refieren a los silanos iniciales y los componentes muí tifuncionales a partir de los cuales se forma el sistema de recubrimiento, (b) cuando los silanos con función de epoxi, los silanos tetrafuncionales , y los aditivos de silano los cuales no contengan un grupo con función de epoxi, son combinados con la mezcla de solventes-agua, resultarán especies hidrolizadas parcial o totalmente, (c) las especies hidrolizadas parcial o totalmente, resultantes, se combinarán para formar las mezclas de las especies de siloxano oligoméricas muí tifuncionales , (d) estos oligómeros pueden o no pueden contener tanto porciones hidroxi colgantes como porciones alcoxi colgantes y estarán comprendidos de una matriz de silicio-oxigeno la cual contiene tanto los enlaces de siloxano de silicio-oxigeno como los enlaces del componente multifuncional de silicio-oxigeno, (e) estas son suspensiones oligoméricas dinámicas que padecen cambios estructurales los cuales son dependientes de una multitud de factores que incluyen, la temperatura, el pH, el contenido de agua, la concentración del catalizador, y s eme j antes .

Las composiciones de recubrimiento de la presente invención comprenden una mezcla de solventes orgánicos-agua que contiene desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99.9 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición, de una mezcla de productos de la hidrólisis y de condensados parciales de un silano con función de epoxi y un silano tetrafuncional y desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición, de un compuesto multifuncional seleccionado del grupo que consiste de ácidos carboxilicos muí tifuncionales , anhídridos muí tifuncionales , y combinaciones de los mismos. Se reconocerá por aquellos expertos en la técnica que la cantidad de silano con función de epoxi y la cantidad de silano tetrafuncional empleado para proporcionar la mezcla de productos de la hidrólisis y los condensados parciales del silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional , puede variar ampliamente y dependerá generalmente de las propiedades deseadas en la composición de recubrimiento, el recubrimiento formado por el curado de la composición de recubrimiento, asi como el uso final del substrato al cual se aplica la composición de recubrimiento. En general, sin embargo, se pueden obtener resultados deseables en donde el silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional estén presentes en la mezcla de solventes-agua en una relación molar desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 5:1.

Más deseablemente, el silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional están presentes en la mezcla de solventes-agua en una relación molar desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 3:1.

Aunque la presencia del agua en la mezcla de solventes orgánicos-agua es necesario para formar los productos de la hidrólisis de los componentes de silano de la mezcla, la cantidad real puede variar de manera amplia. Esencialmente se necesita suficiente agua para proporcionar una mezcla de recubrimiento substancialmente homogénea de los productos de la hidrólisis y los condensados parciales del silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional el cual, cuando se aplica y se cura sobre un articulo, proporciona un recubrimiento substancialmente transparente con un número de Bayer de al menos 5 cuando sea utilizado el método descrito aqui anteriormente. Se reconocerá por aquellos expertos en la técnica que esta cantidad de agua puede ser determinada empíricame te .

El solvente constituyente de la mezcla de solventes orgánicos-agua de las composiciones de recubrimiento de la presente invención puede ser cualquier solvente o combinación de solventes la cual sea compatible con el silano con función de epoxi, el silano tetrafuncional y el componente multifuncional. Por ejemplo, el solvente constituyente de la mezcla de solventes orgánicos-agua puede ser un alcohol, un éter, un glicol o un éter glicólico, una cetona, un éster, un acetato del éter glicólico y mezclas de los mismos. Los alcoholes adecuados pueden estar representados por la fórmula ROH en donde R es un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono. Algunos ejemplos de los 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 mezclas de los mismos.

Los glicoles, éteres, éteres glicólicos adecuados, pueden estar representados por la fórmula R1- ( OR2 ) x-OR! en donde x es 0, 1, 2, 3 o 4, R1 es hidrógeno o un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y R2 es un grupo alquileno que contiene desde 1 hasta 10 átomos de carbono y combinaciones de los mismos .

Los ejemplos de los glicoles, éteres y éteres glicólicos que tienen la fórmula definida anteriormente y los cuales pueden ser utilizados como el constituyente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua de las composiciones de recubrimiento de la presente invención son éter di-n-butilico , éter dimetilico del etilenglicol, éter dimetilico de propilenglicol, éter metílico de propilenglicol, éter metílico de dipropilenglicol, éter metílico de tripropilenglicol , éter dimetilico de dipropilenglicol, éter dimetilico de tripropilenglicol, éter butilico de etilenglicol, éter butilico de dietilenglicol, éter dibutilico de etilenglicol, éter metílico de etilenglicol, éter etílico de dietilenglicol, éter dimetilico de dietilenglicol, éter etílico de etilenglicol, éter dietilico de etilenglicol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, butilenglicol, dibutilenglicol , tributilenglicol y mezclas de los mismos. Además de los anteriores, los éteres cíclicos tales como el tetrahidrofurano y dioxano son los éteres adecuados para la mezcla de solventes orgánicos-agua.

Los ejemplos de las cetonas adecuadas para la mezcla de solventes orgánicos-agua son la acetona, diacetona-alcohol, me tiletilce tona, diclohexanona , met ilisobutilce tona y mezclas de los mismos.

Los ejemplos de esteres adecuados para la mezcla de solventes orgánicos-agua son el acetato de etilo, acetato de n-propilo, acetato de n-butilo y combinaciones de los mismos.

Los ejemplos de los acetatos de éter glicólico adecuados para la mezcla de solventes orgánicos-agua son el acetato del éter metílico de propilenglicol, acetato del éter metílico de dipropilenglicol, 3-etoxipropionato de etilo, acetato del éter etílico del etilenglicol y combinaciones de los mismos.

Los silanos con función de epoxi útiles en la formulación de las composiciones de recubrimiento de la presente invención pueden ser cualquier silano con función de epoxi el cual sea compatible con el silano tetrafuncional y el componente multifuncional de la composición de recubrimiento y el cual proporciona una composición de recubrimiento la cual, durante el curado, produzca un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, que tenga un número de Bayer de al menos aproximadamente 5 cuando se emplea el método de prueba descrito aqui anteriormente. En general, tales silanos con función de epoxi están representados por la fórmula R3xSi ( OR4 ) 4_x en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R3 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquilico, y combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y que tienen al menos 1 grupo con función de epoxi, y R4 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, un grupo -Si (OR5 ) 3-yR6y en donde y es un número entero de 0, 1, 2, o 3, y las combinaciones de los mismos en donde R es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, u otro grupo -Si ( OR5 ) 3-yR6y y combinaciones de los mismos, y R6 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo f ncionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquilico, y combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono los cuales también pueden contener un grupo con función de epoxi.

Los ejemplos de tales silanos con función de epoxi son el glicidoxime il trimetoxis i laño , 3-glicidoxipropiltrihidroxi silano, 3 -glicidoxipropildimetilhidroxisilano, 3-glicidoxipropil trimetoxisilano , 3-glicidoxipropiltrietoxisilano, 3-glicidoxipropildimetoximetilsilano , _ 3-glicidoxipropildimetilme toxisilaño , 3-glicidoxipropiltributoxisilano , 1,3-bis (glicidoxipropil) tetrametildisiloxano , 1,3-bis (glicidoxipropil) tetrametoxidi siloxano, 1, 3-bis (glicidoxipropil) -1, 3-dimetil-l, 3-dime toxidisiloxano , 2,3-epoxipropi ltrimetoxi silano , 3,4-epoxibutiltrimetoxisilano, 6,7-epoxiheptil trimetoxisilano , 9, 10-epoxideciltrimetoxisilano, 1, 3-bis (2,3-epoxipropil) tetrametoxidisilo ano , 1, 3-bis (6, 7-epoxiheptil) tet rametoxidisiloxano , 2- (3, 4 epoxiciclohexil ) etil trimetoxisilano , y semejantes.

Los silanos tetrafuncionales útiles en la formulación de las composiciones de recubrimiento de la presente invención están representados por la fórmula Si(OR7) en donde R7 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR7) , un grupo -Si (OR8) en donde R8 es un H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR7) , u otro grupo -Si(OR8)3 y las combinaciones de los mismos. Los ejemplos de los silanos tetrafuncionales representados por la fórmula Si(OR7)4 son el ortosilicato de tetrametilo, ortosilicato de tetraetilo, ortosilicato de te trapropilo , ortosilicato de te traisopropilo , ortosilicato de tetrabutilo, ortosilicato de tetraisobutilo , tetraquis (metoxipropoxi ) silano, tetraquis (etoxietoxi) silano, tetraquis (metoxietoxietoxi ) silano, trimetoxietoxisilano, dimet oxidietoxi silano , trie toxime toxisilano, poli ( dimetoxi siloxano ) , poli ( dietoxisiloxano ) , poli ( dimetoxidietoxisiloxano ) , tetraquis (trimetoxisiloxi) silano, tetraquis ( trie toxisiloxi ) silano, y semejantes. Además de los substituyentes R7 y R8 descritos anteriormente para el silano te trafuncional , R7 y R8 tomados junto con el oxigeno (OR7) y (OR8) pueden ser grupos carboxilato. Los ejemplos de los silanos tetraf ncionales con las funcionalidades de carboxilato son el tetracetato de silicio, tetrapropionato de silicio y tetrabutirato de silicio .

Los compuestos muí tifuncionales los cuales pueden ser empleados en la formulación de las composiciones de recubrimiento de la presente invención pueden ser cualquier ácido carboxilico multifuncional, anhídrido multifuncional y combinaciones de los mismos, los cuales sean compatibles con el silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional de las composiciones de recubrimiento y los cuales sean capaces de interactuar con los productos de la hidrólisis y los condensados parciales del silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional para proporcionar una composición de recubrimiento la cual, durante el curado, produzca un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, que tiene un número de Bayer de al menos 5 cuando se emplea el método de prueba descrito aqui anteriormente.

Los ejemplos de los ácidos carboxilicos muítifuncionales los cuales pueden ser empleados en las composiciones de la presente invención incluyen el ácido málico, ácido acotinico (cis, trans), ácido itacónico, ácido succinico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido ciciohexil succinico, ácido 1,3,5 bencen tricarboxilico, ácido 1,2,3,4,5 bencen tetracarboxilico , ácido 1,4-ciclohexandicarboxilico , ácido 1,3-diclohexandicarboxilico , ácido 1,1_ ciclohexandiacé tico , ácido 1,3-diclohexandiacético, ácido 1,3,5-ciclohexantricarboxilico y ácidos dibásicos insaturados tales como el ácido fumárico y el ácido maléico y las combinaciones de los mismos.

Los ejemplos de los anhídridos multifuncionales los cuales pueden ser empleados como el compuesto multifuncional en las composiciones de recubrimiento de la presente invención incluyen los anhídridos cíclicos de los ácidos dibásicos mencionados anteriormente tales como el anhídrido succinico, anhídrido itacónico, anhídrido glutárico, anhídrido trimelítico, anhídrido piromelítico, anhídrido ftálico y anhídrido maléico y las combinaciones de los mismos .

La naturaleza de la interacción entre el silano con función de epoxi, el silano tetrafuncional y el compuesto multifuncional, y el efecto que tal interacción tiene sobre la resistencia a la abrasión del recubrimiento curado no es entendida completamente. Sin embargo, se cree que el compuesto multifuncional actúa como algo más que solo un catalizador de la hidrólisis para los silanos. A este respecto, se puede proponer que el compuesto multifuncional tenga una actividad específica hacia la funcionalidad epoxi sobre el silano. La reacción de los grupos epoxi con los ácidos carboxílicos se conoce bien y puede ocurrir bajo condiciones ya sea acidas o básicas. Los grupos carboxilato sobre el compuesto multifuncional también tendrán probablemente alguna actividad hacia los átomos de silicio en la matriz; y tal interacción puede ser a través de las reacciones de intercambio normales con los grupos de alcóxido y de hidróxido residuales o, alternativamente, por medio de algún estado hipervalente sobre los átomos de silicio. La interacción real que involucra el compuesto multif ncional, en efecto, puede ser una combinación de la totalidad de las posibilidades anteriores, el resultado de los cual podría ser una matriz altamente reticulada. Por consiguiente, la matriz es mejorada a través de los enlaces extendidos que involucran el compuesto multifuncional .

Como ejemplos del significado de estas interacciones posibles, los recubrimientos preparados con compuestos no muítifuncionales , por ejemplo el ácido acético, fallan porque no muestran el mismo grado elevado de estabilidad y resistencia a la abrasión que es obtenido por medio del uso de los compuestos muítifuncionales . En este caso, un ácido no multifuncional podría tener la misma utilidad en la composición de recubrimiento que un catalizador de la hidrólisis para los silanos, pero podria no proporcionar los enlaces extendidos que presumiblemente van a ser posibles con los compuestos multi funcionales .

Las composiciones de recubrimiento de la presente invención también son muy estables con respecto al envejecimiento, tanto en términos del funcionamiento como de la estabilidad de la solución. El envejecimiento de las composiciones de recubrimiento está caracterizado por un incremento gradual en la viscosidad lo cual hace eventualmente a las composiciones de recubrimiento inut ili zables debido a las restricciones de procesamiento. Los estudios de envejecimiento han mostrado que las composiciones de recubrimiento de la presente invención, cuando se almacenan a temperaturas de 5 °C o inferiores, tienen duraciones en almacenamiento de 3-4 meses. Durante este período, la resistencia a la abrasión de los recubrimientos curados no se reduce significativamente con el tiempo. Además, tales estudios han mostrado que la estabilidad de las composiciones de recubrimiento depende de las concentraciones relativas del silano con función de epoxi, del silano tetrafuncional y del compuesto multifuncional. En general, las concentraciones más grandes del silano con función de epoxi y del compuesto multifuncional contribuyen a una estabilidad incrementada de la mezcla de recubrimiento. Por consiguiente, además de proporcionar una resistencia mejorada a la abrasión a los recubrimientos curados, el compuesto multifuncional contribuye a la estabilidad total de las composiciones de recubrimiento.

Aunque las composiciones de recubrimiento producidas por la combinación única de un silano con función de epoxi, un silano tetrafuncional y un compuesto multifuncional proporcionan la base primaria para la alta resistencia a la abrasión de los recubrimientos preparados por el curado de tales composiciones de recubrimiento, las composiciones de recubrimiento pueden incluir adicionalmente otros materiales para" (a) mejorar la estabilidad de las composiciones de recubrimiento: (b) incrementar la resistencia a la abrasión de los recubrimientos curados producidos por las composiciones de recubrimiento; (c) mejorar el procesamiento de las composiciones de recubrimiento; y (d) proporcionar otras propiedades deseables del recubrimiento curado producido a partir de las composiciones de recubrimiento.

Las composiciones de recubrimiento de la presente invención pueden incluir además desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso, con base en el peso de los sólidos totales de las composiciones de recubrimiento, de una mezcla de productos de la hidrólisis y los condensados parciales de uno o más aditivos de silano (es decir, los silanos trifuncionales, los silanos difuncionales , los silanos monofuncionales , y las mezclas de los mismos) . Los aditivos de silano los cuales pueden ser incorporados en las composiciones de recubrimiento de la presente invención tienen la fórmula R9xSi (OR10) 4-x en donde x es un número de 1, 2 o 3; R9 es H, o un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo de éter alquílico y combinaciones de los mismos; R10 es H, un grupo de alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo acetílo; y combinaciones de los mismos. Los ejemplos de los aditivos de silano representados por la fórmula definida anteriormente son metil trimetoxisilano , etil-trimetoxi silano, propil trimetoxisilano , butil trimetoxisilano , isoobutiltrimetoxisilano, hexiltrimetoxis llano, octiltri etoxisilano, deciltrimetoxisilano, ciclohexiltrimetoxisilano , ciclohe ilmet il trimetoxisilano , 3 -metacriloxipropiltrimetoxisilano, vinil trimetoxisilano , allil trimetoxisilano, dime tildimetoxisilano , 2- (3-ciclohexenil ) etil trimetoxisilano , 3-cianopropiltrimetoxisilano , 3-cloropropiltrimetoxis ilano , 2-cloroetiltrimetoxis 11 ano , fene til trimetoxisilano , 3 -mercaptopropil trimetoxisilano , 3-aminopropil trimetoxisilano , fenil trimetoxisilano , 3-isocianopropil trimetoxisilano , N- ( 2 -aminoe til ) -3-aminopropil trimetoxisilano , 4- (2-aminoetilaminomet11 ) fenetil rimetoxisilano, clorometiltrietoxisilano , 2-cloroetiltrietoxisilano , 3-cloropropiltrietoxisilano, feniltrietoxisilano, etiltrietoxisilano, propiltrietoxisilano, butiltrietoxisilano, ísobutiltrietoxisilano, hexiltrietoxisilano, octiltrietoxisilano, deciltrietoxisilano, ciclohexiltrietoxi silano, ciclohexilmetiltrietoxisilano, 3-metacriloxipropiltrietoxisilano , viniltrietoxi silano, aliltrietoxisilano, [2-(3-ciclohexenil) etiltrietoxisilano, 3-cianopropiltrietoxisilano, 3-metacrilamidopropiltrietoxisilano , 3-metoxipropil trimetoxisilano, 3-etoxipropilt rimetoxi silano , 3-propoxipropil t rime toxisilano , 3-metoxietiltrimetoxisilano , 3-etoxietiltrime toxi silano, 3-propoxietiltrimetoxisilano, 2 -[metoxi- (polietilenoxi )propil]heptametiltris i loxano, [metoxi (polietilenoxi) propiljtrimetoxisilano , [metoxi (polietilenoxi) etil]trimetoxisilano , [metoxi (polietilenoxi) propil]trietoxisilano, [metoxi (polietilenoxi) etiljtrietoxi silano.

La selección del aditivo de silano, asi como la cantidad del aditivo de silano incorporado en las composiciones de recubrimiento dependerá de las propiedades particulares que van a ser mejoradas o empeoradas con respecto ya sea a la composición de recubrimiento o a la composición de recubrimiento curada. Por ejemplo, cuando el silano dimetildime toxisilano difuncional es utilizado como el aditivo de silano e incorporado en la composición de recubrimiento en una cantidad de aproximadamente 10% o menos, con base en los sólidos totales de la composición, la viscosidad se reduce ampliamente durante el envejecimiento de la composición de recubrimiento, sin afectar en mayor parte la resistencia a - la ' abrasión resultante del recubrimiento curado.

En ciertas aplicaciones, es útil agregar silice coloidal a la composición de recubrimiento. El silice coloidal está disponible comercialmente bajo varias designaciones registradas diferentes, incluyendo Nalcoag® (Nalco Chemical Co . , Naperville, IL); Nyacol® (Nyacol Products, Inc., Ashland, MA) ; Sno tex® (Nissan Chemical Industries, LTD., Tokyo, Japón); Ludox® (DuPont Company, Wilmington, Delaware); y Hinghlink OG® (Hoechst Celanese, Charlotte, NC) . El sílice coloidal es una dispersión de solvente orgánico o acuoso de sílice particulado y los diversos productos difieren principalmente en el tamaño de la partícula, la concentración del sílice, el pH, la presencia de iones estabilizantes, la reposición del solvente, y semejantes. Se sobreentiende por aquellos expertos en la técnica que se pueden obtener propiedades del producto substancialmente diferentes por medio de la selección de los diferentes sílices coloidales.

El sílice coloidal, cuando se agrega a una composición de recubrimiento, se considera un material reactivo. La superficie del silice está cubierta con hidróxilos unidos al silicio, algunos de los cuales están desprotonados, los cuales pueden interactuar con materiales en la composición de recubrimiento. La extensión de estas interacciones está dictada por una variedad de factores, incluyendo el sistema de solventes, el pH, la concentración, y la fuerza o resistencia iónica. El proceso de la fabricación afecta además a estas interacciones. Por consiguiente se reconoce por aquellos expertos en la técnica, que el silice coloidal puede ser agregado en una formulación de recubrimiento de diferentes maneras con diferentes resultados .

En las composiciones de recubrimiento de la presente invención, el silice coloidal puede ser agregado en las composiciones de recubrimiento de diferentes formas. En algunos casos, es deseable agregar el silice coloidal en el último paso de la secuencia de la reacción. En otros casos, el sílice coloidal es agregado en el primer paso de la secuencia de la reacción. En todavía otros casos, el silice coloidal puede ser agregado en el paso intermedio en la secuencia.

Se ha observado que la adición de silice coloidal a las composiciones de recubrimiento de la presente invención puede mejorar adicionalmente la resistencia a la abrasión de las composiciones de recubrimiento curadas y puede contribuir además a la estabilidad total de las composiciones de recubrimiento. Los resultados más significativos han sido logrados con el uso del sílice coloidal básico acuoso, es decir, las mezclas acuosas del sílice coloidal que tienen un pH mayor que 7. En tales casos, el pH elevado está acompañado por una concentración más elevada de un contraion estabilizante, tal como el catión de sodio. Los recubrimientos curados formulados a partir de las composiciones de recubrimiento de la presente invención los cuales contienen los sílices coloidales básicos han mostrado una resistencia a la abrasión comparable con aquella de una composición de recubrimiento catalizada de la presente invención (es decir, una composición de productos de hidrólisis y condensados parciales de un silano con función de epoxi, un silano te trafuncional , un compuesto multifuncional y un catalizador tal como el hidróxido de sodio), pero las composiciones de recubrimiento que contienen el silice coloidal tienen una estabilidad mejorada con respecto a las composiciones catalizadas las cuales no contienen el sílice coloidal.

De la misma manera, también es posible agregar otros óxidos metálicos en las composiciones de recubrimiento de la presente invención. Tales adiciones se pueden hacer en lugar de, o además de, cualesquiera adiciones de sílice coloidal. Los óxidos metálicos pueden ser agregados a los recubrimientos de la invención para proporcionar o mejorar las propiedades específicas del recubrimiento curado, tales como la resistencia a la abrasión, el índice de refracción, las características antiestáticas, el antirefle j amiento , la resistencia a las condiciones ambientales, etc. Será reconocido por aquellos expertos en la técnica que los tipos similares de las consideraciones que aplican a las adiciones del sílice coloidal también aplicarán de manera más general a las adiciones del óxido metálico .

Los ejemplos de los óxidos .metálicos los cuales pueden ser utilizados en las composiciones de recubrimiento de la presente invención incluyen el silice, circonia, titania, ceria, óxido de estaño y mezclas de los mismos.

La cantidad del sílice coloidal incorporado en las composiciones de recubrimiento de la presente invención puede variar ampliamente y generalmente dependerá de las propiedades deseadas del recubrimiento curado producido a partir de las composiciones de recubrimiento, así como de la estabilidad deseada de las composiciones de recubrimiento. En forma similar, la cantidad de los óxidos metálicos incorporados en las composiciones de recubrimiento de la presente invención puede variar ampliamente y generalmente dependerá de las propiedades deseadas del recubrimiento curado producido a partir de las composiciones de recubrimiento, asi como de la estabilidad deseada de las composiciones de recubrimiento .

Cuando se agregan el sílice coloidal y/o los óxidos metálicos, es deseable agregar desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de los sólidos del silice coloidal y/o de los óxidos metálicos, con base en los sólidos totales de la composición, a las composiciones de recubrimiento de la presente invención. El sílice coloidal y/o los óxidos metálicos tendrán generalmente un tamaño de partícula en el intervalo de 2 a 150 milimicras de diámetro, y más deseablemente, un tamaño de partícula en el intervalo desde aproximadamente 2 hasta 50 milimicras.

Aunque un catalizador no es un ingrediente esencial de la presente invención, la adición de un catalizador puede afectar la resistencia a la abrasión y otras propiedades del recubrimiento, incluyendo la estabilidad, la capacidad de teñido, la porosidad, las características cosméticas, la resistencia cáustica, la resistencia al agua y semejantes. La cantidad del catalizador utilizado puede variar ampliamente, pero cuando está presente estará generalmente en una cantidad suficiente para proporcionar desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición.

Los ejemplos de los catalizadores los cuales pueden ser incorporados en las composiciones de recubrimiento de la presente invención son (i) los acet ilacetonatos metálicos, (ii) diamidas, (iii) imidazoles, (iv) aminas y sales de amonio, (v) ácidos sulfónicos orgánicos y sus sales de amina, (vi) sales de metal alcalino de ácidos carboxilicos, (vii) hidróxidos de metales alcalinos y (viii) sales de fluoruro. Por consiguiente, los ejemplos de tales catalizadores incluyen para el grupo (i) compuestos tales como los ace tilacetonatos de aluminio, zinc, hierro y cobalto; para el grupo (ii) la diciandiamida ; para el grupo (iii) compuestos tales como el 2-me tilimidazol , 2-e t il-4 -metilimidazol y 1-cianoet il-2-propilimidazol ; para el grupo (iv), compuestos tales como bencildimet ilamina , y 1,2-diaminociclohexano; para el grupo (v), compuestos tales como el ácido trifluorome tansulfónico ; para el grupo (vi), compuestos tales como el acetato de sodio, para el grupo (vii), compuestos tales como el hidróxido de sodio, y el hidróxido de potasio; y para el grupo (viii) , compuestos tales como el' fluoruro de tetra n-butilamonio y semejantes.

Una cantidad efectiva de un agente de control de flujo o de igualación puede ser incorporada en la composición para difundir o nivelar más uniformemente la composición sobre la superficie del substrato y para proporcionar un contacto substancialmente uniforme con el substrato. La cantidad del agente de control de flujo o de nivelación o igualación puede variar ampliamente, pero generalmente es una cantidad suficiente para proveer a la composición de recubrimiento con desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 5,000 ppm del agente de control de flujo o de nivelación o igualación. Se puede emplear cualquier agente de control de flujo o de nivelación disponible comercialmente, convencional, el cual sea compatible con la composición de recubrimiento y el substrato y el cual sea capaz de igualar o nivelar la composición de recubrimiento sobre un substrato y el cual mejore la humectación entre la composición de recubrimien o y el substrato. El uso de los agentes de control de flujo y de nivelación es bien conocido en la técnica y se ha descrito en el "Handbook of Coating Additives" (ed. Leonard J. Calbo, pub . Marcel Dekker), páginas 119-145.

Los ejemplos de tales agentes de control de flujo o de nivelación los cuales pueden ser incorporados en las composiciones de recubrimiento de la presente invención incluyen los poliéteres orgánicos tales como TRITÓN X-100, X-405, N-57 de Rohm and Hass, las siliconas tales como el Aditivo 3 para Pintura (Paint Additive 3), el Aditivo 29 para Pintura (Paint Additive 29), el Aditivo 57 para Pintura (Paint Additive 57) de Dow Corning, SIL ET L-77, y SILWET L-7600 de OSi Specialties, y fluorotensioactivos tales como FLUORAD FC-171, FLUORAD FC-430 y FLUORAD FC-431 de 3M Corporation.

Además, se pueden agregar otros aditivos a las composiciones de recubrimiento de la presente invención para mejorar la utilidad de las composiciones de recubrimiento o los recubrimientos producidos por el curado de las composiciones de recubrimiento. Por ejemplo, los absorbentes de luz ultravioleta, los antioxidantes, y semejantes pueden ser incorporados en las composiciones de recubrimiento de la presente invención, si se desea.

Las composiciones de recubrimiento de la presente invención pueden ser preparadas por una variedad de procesos para proporcionar composiciones de recubrimiento estables las cuales, durante el curado, produzcan recubrimientos substancialmente transparentes que tengan una resistencia mejorada a la abrasión. Por ejemplo, el silano con función de epoxi, el silano tetrafuncional y el compuesto multifuncional pueden ser agregados a la solución del solvente orgánico-agua y se agita durante un periodo de tiempo efectivo para producir una composición de recubrimiento que tiene una estabilidad mejorada. Cuando se curan, tales composiciones de recubrimiento tienen números de Bayer que varian desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 8 cuando se emplee el método de prueba descrito aqui anteriormente. Sin embargo, incorporando un catalizador en las mezclas de solventes orgánicos-agua que contienen el silano con función de epoxi, el silano te trafuncional y el compuesto multifuncional, los números de Bayer de los recubrimientos curados producidos a partir de tales composiciones de recubrimiento son incrementados para que varíen desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 15 cuando se emplea el método de prueba descrito aqui anteriormente .

Cuando un hidrolizado acuoso del silano con función de epoxi es mezclado con una solución del compuesto multifuncional y se combina con el silano te trafuncional , se forma una composición de recubrimiento la cual cuando se cura tiene un valor de Bayer de aproximadamente 7 cuando se emplea el método de prueba descrito aquí anteriormente .

Cuando un hidrolizado de silano te trafuncional es formado en la presencia del compuesto multifuncional u otro ácido y la mezcla de solventes orgánicos-agua, y el componente con función de epoxi es agregado a esta mezcla, una composición de recubrimiento es obtenida la cual cuando se cura proporciona un valor de Bayer de aproximadamente 7 cuando se emplea el método de prueba descrito aquí anteriormente.

Cuando una mezcla del silano tetrafuncional y el compuesto multifuncional es .hidr lizada y tratada con una cantidad efectiva de hidróxido de sodio y luego se mezcla con un hidrolizado acuoso del silano con función de epoxi, la composición de recubrimiento curada resultante tiene un valor de Bayer de aproximadamente 14 cuando se emplea el método de prueba descrito aquí anteriormente.

A partir de lo anterior, llega a ser claro para una persona experta en la técnica que se pueden emplear varios métodos para producir las composiciones de recubrimiento de la presente invención, y que tales composiciones, cuando se curan, proporcionan recubrimientos que tienen una resistencia a la abrasión mejorada. Además, las composiciones de recubrimiento tienen una estabilidad deseada la cual mejora su utilidad. Sin embargo, alterando el método de preparación de tales composiciones, las propiedades del producto, tales como la estabilidad y la resistencia a la abrasión, es decir, el número de Bayer, pueden ser afectada s .

Las composiciones de la invención pueden ser' aplicadas a • los substratos sólidos por los métodos convencionales, tales como el recubrimiento por flujo, el recubrimiento por rociado, el recubrimiento por cortina, el recubrimiento por sumergimiento, el recubrimiento por centrifugación, el recubrimiento por rodillos, etc., para formar una película superficial continua. Cualquier substrato compatible con las composiciones puede ser recubierto con las composiciones, tales como materiales de plástico, madera, papel, metal, superficies impresas, piel, vidrio, materiales cerámicos, materiales cerámicos vitrificados, materiales a base de minerales y textiles. Las composiciones son especialmente útiles como recubrimientos para substratos poliméricos orgánicos en la forma de una hoja o película, tales como los polímeros acrílicos, poli ( tereftalatos de etileno), policarbonatos, poliamidas, poliimidas, copolímeros de acrilonitrilo-es tireno , copolimeros de estireno-acrilonitrilo-butadieno, cloruro de polivinilo, butiratos, polietileno y semejantes. Los materiales poliméricos transparentes recubiertos con estas composiciones son útiles como recintos curvos o planos, tales como ventanas, tragaluces y parabrisas, especialmente para equipo de transporte. Los lentes de plástico, , tale.s como los lentes acrílicos u oftálmicos, también pueden ser recubiertos con las composiciones de la invención.

Por la selección de la formulación apropiada, las condiciones de aplicación y el postratamiento (incluyendo el uso de preparadores) del substrato, las composiciones de recubrimiento de la presente invención pueden ser adheridas a substancialmente todas las superficies sólidas. Los recubrimientos resistentes a la abrasión que tienen números de Bayer de al menos 5 que emplean el método de prueba descrito aquí posteriormente, pueden ser obtenidos por curado térmico a temperaturas en el intervalo de 50° a 200°C durante un período desde aproximadamente 5 minutos hasta 18 horas. El grosor del recubrimiento se puede hacer variar por medio de la técnica de aplicación particular, pero los recubrimientos que tienen un grosor desde aproximadamente 0.5 hasta 20 mieras, y más deseablemente desde en forma aproximada 1-10 mieras, son utilizados generalmente.

Para ilustrar adicionalmente la presente invención, se dan los siguientes ejemplos. Sin embargo, se va a sobreentender que los ejemplos son solo para propósitos ilustrativos y no van a estar construidos para limitar el alcance de la presente invención. Las propiedades de resistencia a la abrasión de los recubrimientos producidos por el curado de las composiciones de recubrimiento preparadas de acuerdo con los siguientes ejemplos fueron determinadas utilizando la modificación del método de Prueba de Arena Oscilante (ASTM F735-81) descrito aquí anteriormente.

Ejemplos .

Procedimientos A. Los lentes de poli ( carbonato de dietilenglicol-bis -alilo ) sometidos a ataque (referidos como lentes ADC) fueron utilizados para el recubrimiento y la prueba. Los lentes de ADC fueron atacados por el contacto con una solución de hidróxido de potasio al 10% que contiene éter metílico de propilenglicol y agua durante un periodo de aproximadamente 10 minutos. El éter metílico de propilenglicol y el agua estuvieron presentes en la solución de hidróxido de potasio en una relación en volumen de ,. 1:1. El recubrimiento de los lentes con las composiciones de recubrimiento se lograr por el recubrimiento por sumergimiento de los lentes atacados a una velocidad de retiro de 15.24 cm (6 pulgadas) por minuto. Los lentes recubiertos fueron curados entonces a 120°C durante 3 horas. Los lentes fueron probados utilizando la variación del método de Prueba de la Arena Oscilante descrito aquí anteriormente y se determinó un número de Bayer para cada recubrimiento.

B. Los lentes de policarbonato imprimados o preparados (referidos como los lentes PC) fueron utilizados para el recubrimiento y la prueba. Los lentes PC fueron imprimados con un Imprimador SDC XF-1107' (disponible comercialmente de SDC Coatings, Inc., Anaheim, California) utilizando una velocidad de retiro de 5.08 cm (2 pulgadas) por minuto seguido por un periodo de secado con aire de 30 minutos para proporcionar aproximadamente un recubrimiento de imprimación de 0.5 mieras. El recubrimiento de los lentes con las composiciones de recubrimiento se logró por el recubrimiento por sumergimiento de los lentes imprimados a una velocidad de retiro de 45.72 cm (18 pulgadas) por minuto. Los lentes recubiertos fueron curados entonces a 130°C durante 4 horas. Los lentes fueron probados utilizando la variación del método de la Arena Oscilante descrito aquí anteriormente y se determinó un número de Bayer para cada recubrimiento.

Ejemplo ÍA 464 gramos del 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano se agregaron lentamente a 767 gramos de agua desionizada con agitación. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa se agita durante aproximadamente una hora. 69.6 gramos de ácido itacónico disueltos en 767 gramos de éter metílico de propilenglicol son agregados entonces en el sentido de la corriente a la mezcla de 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano acuosa. La mezcla se agita entonces durante 30 minutos, y luego se agregan lentamente 1021 gramos del ortosilicato de tetraetilo para proporcionar una mezcla resultante la cual se agitó toda la noche para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplicó a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el Procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de la Arena Oscilante modificado descrito aqui anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados, recubiertos con las composiciones de recubrimiento empleando los procedimientos descritos en este Ejemplo tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 6.7.

Ejemplo IB 380 gramos de la composición de recubrimiento del Ejemplo ÍA fueron tratados con 0.9 gramos de la bencildime tilamina y se agitó durante aproximadamente 2 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplicó a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el Procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.3 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados, recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este Ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 8.3.

Ejemplo 1C 380 gramos de la composición de recubrimiento del Ejemplo ÍA fueron tratados con 1.2 gramos de una solución acuosa al 19% de hidróxido de sodio para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplicó a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el Procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.4 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aqui anteriormente y se determinó que los lentes de t ADC ._ atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 10.5.

Los ejemplos 1B-1C ilustran el uso opcional de un catalizador con la composición de recubrimiento del Ejemplo ÍA en donde la resistencia a la abrasión es mejorada cuando un catalizador es incorporado en la composición de recubrimiento.

Ejemplo 2A A) 496 gramos del 3-glicidoxipropil trimetoxisilano se agregaron a 820 gramos de agua desionizada. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa se agita durante aproximadamente una hora.

B) 200 gramos del éter metílico de propilenglicol y 18.2 gramos del ácido glutárico se agregan a 319 gramos de la mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano del paso A anterior y se agita durante aproximadamente 15 minutos para producir una mezcla. Se agregan 264.5 gramos del ortosilicato de tetraetilo a esta mezcla y se agita aproximadamente 17 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados, recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 7.9.

Ejemplo 2B 400 gramos de la composición de recubrimiento del Ejemplo 2A se trataron con 0.9 gramos de la bencildime tilamina y se agitaron aproximadamente 6 horas para producir una composición de recubrimiento .

La composición de recubrimiento se aplicó a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el Procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado -descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 12.2.

Ejemplo 3A 200 gramos de éter metílico de propilenglicol y 13.7 gramos de anhídrido succínico se agregan a 319 gramos de la mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa (Paso A) del Ejemplo 2A y se le permite que se agite durante aproximadamente 15 minutos para producir una mezcla. Se agregan 264.5 gramos de ortosilicato de tetraetilo a la mezcla y se agita durante aproximadamente 17 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 6.2.

Ejemplo 3B 400 gramos de la composición de recubrimiento del Ejemplo 3A se tratan con 0.9 gramos de bencildime tilamina y se agitan durante aproximadamente 6 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras . Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 14.4.

Ejemplo 4A (Ejemplo Comparativo 116 gramos del 3-glicidoxipropil trimetoxisilano se agregan lentamente a 191.8 gramos de agua desionizada. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa se agita entonces durante aproximadamente una hora. Luego se agregan en el sentido de la corriente 16 gramos de ácido acético en 191.8 gramos de éter metílico de propilenglicol a la mezcla de 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano acuosa. Luego se agita la mezcla durante 15 minutos, y se agregan lentamente 255.3 gramos de ortosilicato de tetraetilo para proporcionar una mezcla .resultante la cual se agita aproximadamente 17 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 4.4.

El ejemplo 4 en contraste con los Ejemplos ÍA, 2A, y 3A muestran la importancia del compuesto multifuncional con respecto a los números de Bayer de al menos 5 cuando tales composiciones de recubrimiento son probadas utilizando el método de Prueba de Arena Oscilante modificada descrito aqui anteriormente .

E j emplo 5 378 gramos del 3-glicidoxipropil trimetoxi silano se agregan a 653 gramos de agua desionizada y se agita durante aproximadamente 18 horas. Se agregan 30.8 gramos de una solución al 12 por ciento en peso de ácido itacónico en éter metílico de propilenglicol a 98.5 gramos de la mezcla de' 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa con agitación. Luego se agregan 100.8 gramos de ortosilicato de te tra-n-propilo . La mezcla se agita 12 horas y 19 gramos del éter metílico de propilenglicol fueron agregados para producir una composición de recubrimiento. La composición se envejeció 7 días a 5 °C .

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aqui anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 8.6.

El ejemplo 5 ilustra el uso de un silano tetrafuncional diferente del ortosilicato de tetraetilo y muestra la generalidad de la presente invención con respecto al silano te trafuncional .

Ejemplo 6A (Ejemplo Comparativo) 116 gramos del 3-glicidoxipropil trimetoxisilano se agregan a 191.8 gramos del agua desionizada. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa se agita durante aproximadamente 1 hora. Se agregan en el sentido de la corriente 17.4 gramos de ácido itacónico en 191.8 gramos de éter matílico de propilenglicol y se agita aproximadamente 15 minutos para formar una mezcla. Se agregan 216.6 gramos de sílice coloidal Nalco N-1042 y se agita aproximadamente 17 horas para formar una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método, de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 3.0.

Ejemplo 6B (Ejemplo Comparativo) 0.9 gramos de la bencildimetilamina se agregaron a 380 gramos de la composición de recubrimiento del Ejemplo 6A y se permitió que se agite durante aproximadamente 2 horas para formar una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 2.4.

Los ejemplos 6A y 6B ilustran la importancia de la presencia del silano tetrafuncional en las composiciones de recubrimiento de la presente invención con respecto a la obtención de números de Bayer de al menos 5 sobre el recubrimiento curado cuando tales composiciones de recubrimiento son probadas utilizando el método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí ant e ri ormente .

Ejemplo 7 118.5 gramos de ortosilicato de tetraetilo fueron agregados por goteo a 9.1 gramos de ácido itacónico, 100.9 gramos de agua y 100.9, gramos de éter metílico de propilenglicol, los cuales están siendo agitados, para formar una mezcla de solventes orgánicos-agua. La mezcla de solventes orgánicos-agua se agitó durante cuatro horas. Se agregan por goteo 67.2 gramos del 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano y se agita aproximadamente 14 horas para formar una mezcla.

Se agregan 0.03 gramos de un agente de nivelación o igualación de silicona (PA-57 de Dow Corning, Midland, Michigan) en 0.27 gramos de éter metílico de propilenglicol para formar una composición de recubrimiento .

La composición de recubrimiento se aplicó a los lentes de PC imprimados o preparados de acuerdo con el Procedimiento B para proporcionar un recubrimiento curado. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aqui anteriormente y se determinó que los lentes de ADC imprimados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 6.4.

Ejemplo 8 86.1 gramos del ortosilicato de tetraetilo se agregan por goteo a 10.6 gramos de ácido itacónico, 112.5 gramos de agua y 112.5 gramos de éter metílico de propilenglicol los cuales están siendo agitados para formar una mezcla de solventes orgánicos-agua. La mezcla de solventes orgánicos-agua se agita durante cuatro horas. Se agregan por goteo 78.3 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano y se agita aproximadamente 14 horas para formar una mezcla. Se agregan 0.03 gramos de un agente de nivelación o igualación de silicio (PA-57) en 0.27 gramos de éter metílico de propilenglicol para formar una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC imprimados de acuerdo con el procedimiento B para proporcionar un recubrimiento que tiene un grosor de aproximadamente 5.3 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de PC imprimados recubiertos, con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 5.3.

Ej emplo 9 74.8 gramos del ortosilicato de tetraetilo se agregaron por goteo a 9.1 gramos de ácido itacónico, 114.6 gramos de agua y 114.6 gramos de éter metílico de propilenglicol los cuales están siendo agitados para formar una mezcla de solventes orgánicos-agua. La mezcla de solventes orgánicos-agua se agita durante cuatro horas. Se agregan por goteo 84.8 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano y se agita aproximadamente 14 horas para formar una mezcla. Se agregan 0.03 gramos de un agente de nivelación o igualación de silicona (PA-57) en 0.27 gramos de éter metílico de propilenglicol para formar una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de PC imprimados de acuerdo con el procedimiento B para proporcionar un recubrimiento curado. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC imprimados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 5.4.

Los siguiente Ejemplos 10A-12E ilustran las variaciones de proceso las cuales pueden ser empleadas en la formulación de las composiciones de la presente invención que tienen una resistencia mejorada a la abrasión.

Ejemplo 10A 116.0 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano , 255.3 gramos de ortosilicato de tetraetilo, 17.4 gramos de ácido itacónico y 191.8 gramos de éter metílico de propilenglicol se combinaron mientras que se agitan en una sola mezcla. Se agregan 191.8 gramos de agua para hacer la mezcla resultante. La mezcla se agita entonces durante 17 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 7.5.

Ejemplo 10B Se agregan 0.9 gramos de bencildimet ilamina a 380 gramos de la composición de recubrimiento del Ejemplo 10A y se agita durante aproximadamente 6 horas .

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 10.7.

Ejemplo 11 45.4 gramos de ácido itacónico, 723.1 gramos de éter metílico de propilenglicol se combinan con agitación para formar una mezcla resultante. 375.4 gramos de agua desionizada se agregan entonces para formar una mezcla de solventes orgánicos-agua. Se agregan 726.1 gramos de ortosilicato de tetraetilo a la mezcla y se agita 24 horas. Luego se agregan 329.6 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 1.5 mieras . Los lentes recubiertos f eron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 7.4.

Ejemplo 12A A) Se agregan 188.9 gramos de ortosilicato de tetraetilo a la mezcla de 212 gramos de agua desionizada, 86.7 gramos de éter metílico de propilenglicol y 11.8 gramos de ácido itacónico y la mezcla resultante se agita durante 18 horas y se almacena a 5 °C .

B) 476.8 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano se agregan a 273.7 gramos del agua desionizada y la mezcla .resultante se agita durante 18 horas y se almacena a 5 °C .

C) 67.4 gramos de la mezcla producida en el paso B anterior fueron agregados a 250 gramos de la mezcla producida en el paso A anterior para producir una composición de recubrimiento. La composición de recubrimiento se agita durante 2 horas La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 1.3 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 9.3.

Ejemplo 12B Se agregan 10.34 mi de una solución de hidróxido de sodio 0.105 molar acuosa a 250 gramos de la mezcla de A del Ejemplo 12A arriba de un punto final de 3.4. La mezcla se agita durante 18 horas. Luego se agregan 67.4 gramos de la mezcla B (Ejemplo 12A) a esta mezcla' para producir una mezcla. La mezcla se agita durante 24 horas. Luego se diluye una alícuota de 163.9 gramos de la mezcla con 37.3 gramos de éter metílico de propilenglicol para producir una composición de recubrimiento .

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.4 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 13.9.

Ejemplo 12C Se agregan 1312.1 gramos de ortosilicato de tetraetilo a una mezcla de 82.1 gramos de ácido itacónico, 639.1 gramos de agua, y 1005 gramos de éter metílico de etilenglicol para fabricar una mezcla de solventes orgánicos-agua. Esta mezcla se agita durante 18 horas. 115.4 gramos de la mezcla B en el ejemplo 12A se agregan a 364.6 gramos de la mezcla de solventes orgánicos-agua. La mezcla se agita durante 18 horas para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimien o preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 8.7.

Ejemplo 12D Se agrega por goteo la bencildime tilamina a la composición de recubrimiento descrita en el Ejemplo 12C para dar una composición de recubrimiento con un valor de pH de 4.2.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 1.8 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 10.1.

Ejemplo 12E Se agrega por goteo una solución de hidróxido de sodio acuosa 1 molar a la composición de recubrimiento descrita en el Ejemplo 12C para dar una composición de recubrimiento con un valor de pH de 3.6.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 1.7 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 10.3.

Los Ejemplos 12D-12E ilustran el uso de un catalizador con el recubrimiento formulado completamente del Ejemplo 12C.

Ej emplo 13 Siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 1, se combinaron 61.4 de 3-glicidoxipropilt rimetoxisilano , 96.4 gramos de agua, 88.7 gramos de éter metílico de propilenglicol, 9.2 gramos de ácido itacónico y 128.3 gramos de ortosilicato de tetraetilo en una mezcla. A esta mezcla, se agregaron 13 gramos de sílice coloidal Nalco 1115 por vertido y se agitan toda la noche para producir una composición de recubrimiento .

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 1.9 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 9.8.

Ejemplo 14 Siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 1, 61.9 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano , 87,2 gramos de agua, 87.1 gramos de éter metílico de propilenglicol, 9.3 gramos de ácido itacónico y 116.1 gramos de ortosilicato de tetraetilo se combinaron en una mezcla. A esta mezcla, se agregan 38.7 gramos de sílice coloidal Nalco 1115 por vertido y se agita toda la noche para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.0 mieras . Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 12.6.

Ejemplo 15 Siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 1, 61.2 gramos del 3-glicidoxipropil trimetoxisilano , 75.8 gramos de agua, 83.7 gramos de éter metílico de propilenglicol, 9.2 gramos de ácido itacónico y 101 gramos de ortosilicato de tetraetilo se combinaron en una mezcla. A esta mezcla, se agregan 64.7 gramos de sílice coloidal Nalco 1115 por vertido y se agita toda la noche para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 11.

Ejemplo 16 Se combinan 17.4 gramos del ácido itacónico, 106 gramos de agua y 225.9 gramos de éter metílico de etilenglicol para formar una mezcla. Se agregan 223.3 gramos de ortosilicato de tetraetilo por goteo a la mezcla mientras que se agita para producir una primera mezcla. La primera mezcla se agita entonces durante aproximadamente dos horas. Se agregan rápidamente por vertido 61.4 gramos de sílice coloidal Nalco 1115 para producir una segunda mezcla. La segunda mezcla se agita entonces durante aproximadamente 15 minutos y 116 gramos del 3 -glicidoxipropiltrimetoxisilano se agregan por goteo para proporcionar una tercera mezcla resultante la cual se agita aproximadamente 14 horas. Se agregan 0.06 gramos de un agente de nivelación de silicona (PA-57) en 0.5 gramos de éter metílico de propilenglicol, para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos, descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 11.6.

E j emplo 17 Se agregan 153.1 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano lentamente a 181.1 gramos de silice coloidal Nalco 1115, 100.5 gramos de agua y 5 gramos de ácido itacónico los cuales están siendo agitados constantemente. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa fue agitada entonces durante una hora. Se agregan 324.4 gramos de éter metílico de propilenglicol y unos 16 gramos adicionales de ácido itacónico. Luego se agregan 220 gramos de ortosilicato de tetraetilo a la mezcla, seguido por otros 50 gramos de éter metílico de etilenglicol y luego se agita toda la noche para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene • un grosor de aproximadamente 2.4 mieras. Los lentes recubiertos fueron., sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aqui anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 13.6.

Ejemplo 18 Se agregan lentamente 153.1 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano a una mezcla de 90.5 gramos de sílice coloidal HS-30, (DuPont Company, Wilmington, Delaware), 190 gramos de agua y 5 gramos de ácido itacónico, los cuales están siendo agitados constantemente. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano se agita entonces durante aproximadamente dos horas . Luego se agregan 325.4 de éter metílico de propilenglicol y unos 16 gramos adicionales de ácido itacónico a la mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano y se agita durante una hora adicional para producir una mezcla. Se agregan lentamente 110 gramos de ortosilicato de tetraetilo a una alícuota de 390 gramos de la mezcla mientras que la mezcla está siendo agitada constantemente. . La mezcla resultante se agita toda la noche para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.4 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 8.4.

Ejemplo 19 Se agregan 132.0 gramos de ortosilicato de tetraetilo a una solución de 12.6 gramos de ácido itacónico en una mezcla de 114.0 de isopropanol y 114 gramos de agua desionizada. La mezcla se agita durante 3 horas. Se agregan 54.3 gramos de sílice coloidal Ludox HS-30 seguido por unos 80 gramos adicionales de isopropanol. Luego se agregan 91.8 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano a esta mezcla y se agita durante aproximadamente 18 horas. Se agregan 75 ppm de un agente de nivelación de silicio (PA-57) para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados, de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 3.0 mieras . Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 7.9.

Los Ejemplos 13-19 ilustran la adición del sílice coloidal a las composiciones de la presente invención formuladas a partir de un silano con función de epoxi, un silano tetrafuncional y un compuesto multifuncional para , producir composiciones las cuales, durante el curado, tienen propiedades mejoradas de resistencia a la abrasión .

Los ejemplos 16-19 también ilustran el uso opcional de dos tipos diferentes de silice coloidal básico y las posibles variaciones en las secuencias de mezclado.

Ejemplo 20 Se agregan lentamente 18.9 gramos de metiltrimetoxisilano a 56.3 gramos de agua los cuales están siendo agitados constantemente. Luego se agregan lentamente 19.8 de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano a esta solución y se agita aproximadamente una hora. Luego se agregan 4.5 gramos de ácido itacónico predisuelto en 56.3 gramos de éter metílico de propilenglicol a la mezcla y se agita durante una hora adicional. Se agregan lentamente 81.3 gramos de ortosilicato de tetraetilo, se agita unas dos horas adicionales y luego se permite a la mezcla asentarse a temperatura ambiente toda la noche. , Luego se agregan 1.4 gramos de bencildimet ilamina al producto resultante para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 3.4 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 10.8.

El ejemplo 20 ilustra la adición de un aditivo de silano a las composiciones de la presente invención formuladas a partir de un silano con función de epoxi, un silano te trafuncional , y un compuesto multifuncional.

Ejemplo 21 Se agregan lentamente 18.9 gramos de met il trimetoxisilano a 33.5 gramos de silice coloidal Nalco 1042 los cuales están siendo agitados constantemente. Luego se agregan lentamente 19.8 gramos de 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano a esta solución y se agita aproximadamente una hora. Se agregan 4.5 gramos de ácido itacónico predisuelto en 56.3 gramos de éter metílico de propilenglicol a la mezcla. A esta mezcla se le permite agitarse durante una hora adicional antes de agregar lentamente 40.7 gramos de ortosilicato de tetraetilo para producir una mezcla la cual se agita unas dos horas adicionales y luego se le permite asentarse a temperatura ambiente toda la noche. Se agregan 1.4 gramos de bencildimetilamina a la mezcla para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 3.3 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena., Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 6.6 Ejemplo 22 Siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 21, se combinaron 16.8 gramos de silice coloidal Nalco 1042, 18.9 gramos de metiltrimetoxisilano, 19.8 gramos de 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 4.5 gramos de ácido itacónico, 56.3 gramos de éter metílico de propilenglicol, 61.0 gramos de ortosilicato de tetraetilo y 1.4 gramos de bencildimetilamina para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 3.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena, Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 9.9.

Ejemplo 23 Se agregan lentamente 37.7 gramos de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano a 82.1 gramos de agua la cual se está agitando constantemente. La mezcla de 3-glicidoxipropil trimetoxisilano acuosa se agita entonces durante aproximadamente una hora. Se agregan 5.2 gramos de ácido itacónico predisueltos en 96.6 gramos de éter metil glicólico de propileno a la mezcla. Luego se agita la solución durante dos horas adicionales antes de agregar 0.54 gramos de dimetildimetoxisilano . Esta mezcla luego se agita durante 30 minutos y se agregan 77.4 gramos de ortosilicato de tetraetilo a la mezcla para producir una mezcla, luego se agita unas dos horas adicionales y se le permite asentarse a temperatura ambiente toda la noche. Se agregan 0.6 gramos de bencildimetilamina a la mezcla para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 3.1 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 11.5.

Ejemplo 24 Siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 23, 37.7 gramos de 3-glicidoxipropi 11rime oxi s ilano , 82.1 gramos de agua, 5.2 gramos de ácido itacónico, 96.6 gramos de éter metílico de propilenglicol, 2.7 gramos de dime tildimetoxi silano , 77.4 gramos de ortosilicato de tetraetilo y 0.6 gramos de bencildimetilamina fueron combinados para producir una composición de recubrimiento.

La composición de recubrimiento se aplica a los lentes de ADC atacados de acuerdo con el procedimiento A para proporcionar un recubrimiento curado que tiene un grosor de aproximadamente 2.6 mieras. Los lentes recubiertos fueron sometidos entonces al método de Prueba de Arena Oscilante modificado descrito aquí anteriormente y se determinó que los lentes de ADC atacados recubiertos con las composiciones de recubrimiento preparadas empleando los procedimientos descritos en este ejemplo, tuvieron un número de Bayer de aproximadamente 8.6.

Se pueden hacer cambios en la construcción y operación de los diversos componentes, elementos y montajes descritos aquí y se pueden hacer cambios en los pasos o la secuencia de los pasos de los métodos descritos aquí sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención .

Claims (51)

Reivindicaciones .

1. Una composición que tiene una estabilidad mejorada y la cual, cuando se aplica a un substrato y se cura o endurece, proporciona un recubrimiento resistente a la abrasión sobre el substrato, caracterizado porque comprende: una mezcla de solventes orgánicos-agua que contiene productos de la hidrólisis y condensados parciales de un silano con función de epoxi, un silano tetrafuncional y un compuesto multifuncional en donde el compuesto multifuncional se selecciona del grupo que consiste de ácidos carboxílicos muí tifuncionales , anhídridos multifuncionales y combinaciones de los mismos, y en donde el silano con función de' epoxi está presente en una relación molar con respecto al silano tetrafunei nal de aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 5:1; y una cantidad de agua suficiente para hidrolizar el silano con función epoxi y el silano tetrafuncional .

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los productos de la hidrólisis y los condensados parciales del silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional están presentes en la mezcla de solventes orgánicos-agua en una cantidad desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99.9 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición de recubrimiento y en donde el compuesto multifuncional está presente en la mezcla de solventes orgánicos-agua en una cantidad desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición de recubrimiento.

3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el constituyente de solvente de la mezcla de' solventes orgánicos-agua se selecciona del grupo que consiste de un alcohol, un éter, un, glicol, un éter glicólico, un éster, una cetona, un acetato de éter glicólico y mezclas de los mismos.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el constituyente del solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua es un alcohol que tiene la fórmula general ROH en donde R es un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono.

5. La composición de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el constituyente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua se selecciona del grupo que consiste de un glicol, un éter, un éter glicólico y mezclas de los mismos que tienen la fórmula R1- ( OR2 ) x-OR1 en donde x es un número entero de 0, 1, 2, 3 o 4, R1 es H o un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y R2 es un grupo alquileno que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y las combinaciones de los' mismos .

6. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el silano con función de epoxi está presente en una relación molar con respecto al silano tetrafuncional desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 3:1.

7. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el silano con función de epoxi está representado por la fórmula R3xSi ( OR4 ) _x en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R3 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo f ncionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquilico, y las combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y que tienen al menos 1 grupo con función de epoxi, y R4 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, un grupo -Si ( OR5 ) _yR6y en donde y es un número entero de 0, 1, 2, o 3, y combinaciones de los mismos en donde R5 es H, un grupo alquilo que" contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, otro grupo -Si ( OR5 ) 3_yR6y y combinaciones de los mismos, y R6 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquílico y combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono.

8. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el silano tetrafuncional está representado por la fórmula Si(OR7) en donde R7 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR7) , un grupo -Si(OR8)3 en donde R8 es un H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR8), otro grupo -Si(OR8)3 y combinaciones de los mismos .

9. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la cantidad de agua presente" en la mezcla de solvente orgánico-agua es una cantidad suficiente para proporcionar una mezcla substancialmente homogénea de productos de hidrólisis y condensados parciales del silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional.

10. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una porción del componente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua es generado durante la hidrólisis del silano con función de epoxi y del silano tetrafuncional .

11. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque además comprende una cantidad efectiva de un catalizador para proporcionar una resistencia mejorada a la abrasión a un recubrimiento producido curando la composición.

12. La composición de conformidad con la rei indicación 11, caracterizada porque la cantidad efectiva del catalizador es desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10 por' ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición.

13. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso, con base 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 en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R9 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo de éter alquilico y combinaciones de los mismos, R10 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo acetilo y combinaciones de los mismos.

14. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además: una cantidad efectiva de un agente de nivelación para dispersar la mezcla de solventes orgánicos-agua sobre el substrato y proporcionar un contacto substancialmente uniforme de la mezcla de solventes orgánicos-agua con el substrato.

15. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además: una cantidad efectiva del sílice coloidal para proveer a la composición con desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de sílice, con base en el total de los sólidos presentes en la composición.

16. Un artículo, caracterizado porque comprende : un substrato; y un recubrimiento resistente a la abrasión substancialmente transparente formado sobre al menos una superficie del substrato en donde el" recubrimiento es formado curando una composición de recubrimiento que comprende µna , mezcla de solventes orgánicos-agua aplicada a la superficie del substrato y en donde la mezcla de solventes orgánicos-agua contiene: desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99.9 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición, de los productos de la hidrólisis y los condensados parciales de un silano con función de epoxi y un silano tetrafuncional en donde el silano con función de epoxi está presente en una relación molar con respecto al silano tetrafuncional desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 5:1 y el componente de solvente de la dispersión de solvente acuosa es compatible con el sílano con función de epoxi y el silano tetrafuncional; y desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso de un compuesto multifuncional, con base en los sólidos totales de la composición, en donde el compuesto multifuncional se selecciona del grupo que consiste de los ácidos carboxílicos muí tifuncionales , los anhídridos muí ti funcionales y las mezclas de los mismos.

17. El artículo de conformidad, con la reivindicación 16, caracterizado porque el silano con función de epoxi está presente en una relación molar con respecto al silano tetrafuncional desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 3:1.

18. El articulo de conformidad con las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque el constituyente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua se selecciona del grupo que consiste de un alcohol, un éter, un glicol, un éter glicólico, un éster, una cetona, un acetato de éter glicólico y mezclas de los mismos.

19. El articulo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-18, caracterizado porque el constituyente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua es un alcohol que tiene la fórmula general ROH en donde R es un grupo alquilo que tiene la fórmula general ROH en donde R es un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono.

20. El artículo de conformidad con las" reivindicaciones 16 ó 17, caracterizado porque el constituyente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua se selecciona del grupo que consiste de un glicol, un éter, un éter glicólico y mezclas de los mismos que tienen la fórmula R1- ( OR2 ) ¡¡-OR1 en donde x es un número entero de 0, 1, 2, 3 o 4, R1 es H o un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y R2 es un grupo alquileno que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y las combinaciones de los mismos

21. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-20, caracterizado porque el silano con función de epoxi está representado por la fórmula R3xSi (OR4 ) 4-x en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R3 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquílico, y las combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y que tienen al menos 1 grupo con función de epoxi, y R4 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo' acetilo, un grupo -Si (OR5 ) 3-yR6y en donde y es un número entero de 0, 1, 2, o 3, y combinaciones de los mismos en donde R5 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, otro grupo -Si ( OR5 ) 3_yR6y y combinaciones de los mismos, y R6 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquílico y combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono.

22. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-21, caracterizado el silano tetrafuncional está representado por la fórmula Si(OR7)4 en donde R7 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR7) , un grupo -Si(OR8)3 en donde R8 es un H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR8), otro grupo -Si(OR8)3 y combinaciones de los mismos.

23. El artículo de conformidad con una de las' reivindicaciones 16-22, caracterizado porque la cantidad de agua presente en la dispersión de los solventes orgánicos-agua es una cantidad suficiente para proporcionar una mezcla substancialmente homogénea de los productos de la hidrólisis y los condensados parciales del silano con función de epoxi y del silano tetrafuncional.

24. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-23, caracterizado porque al menos una porción del componente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua es generada durante la hidrólisis del silano con función de epoxi y del silano tetrafuncional.

25. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-24, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además una cantidad efectiva de un catalizador para proporcionar una resistencia mejora a la abrasión a un recubrimiento producido por el curado de la composición.

26. El artículo de conformidad con la" reivindicación 25, caracterizado porque la cantidad efectiva del catalizador , es desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición.

27. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-26, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso, con base 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 R9xSi(OR10)4- en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R9 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo de éter alquílico y combinaciones de los mismos, R10 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente' 10 átomos de carbono, un grupo acetilo y combinaciones de los mismos.

28. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-27, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además : una cantidad efectiva de un agente de nivelación para dispersar la mezcla de solventes orgánicos-agua sobre el substrato y proporcionar un contacto substancialmente uniforme de la mezcla de solventes orgánicos-agua con el substrato.

29. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 26-28, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además : una cantidad efectiva de sílice coloidal para proveer a la composición con desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de sílice, con base en el total de los sólidos presentes en la composición.

30. El artículo de conformidad con una de las reivindicaciones 16-29, caracterizado porque el" substrato está- formado de plástico, madera, cerámica, cerámica vitrificada, vidrio, , materiales a base de minerales, piel o cuero, papel, materiales textiles y materiales metálicos.

31. Un proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato, caracterizado porque comprende: aplicar a al menos una superficie de un substrato una cantidad efectiva de una mezcla de solventes orgánicos-agua para proporcionar un recubrimiento substancialmente uniforme sobre el substrato, la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende los productos de la hidrólisis y los condensados parciales de un silano con función de epoxi, un silano tetrafuncional y un compuesto multifuncional en donde el compuesto multifuncional se selecciona del grupo que consiste de ácidos carboxílicos muítifuncionales , anhídridos muí tifuncionales y combinaciones de los mismos y en donde el silano con función de epoxi está presente en una relación molar con respecto al silano tetrafuncional desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 5:1; y curar la composición de recubrimiento para producir un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre el substrato .

32. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque los productos de la hidrólisis y los condensados parciales del silano con función de epoxi y del silano tetrafuncional están presentes en la mezcla de solventes orgánicos-agua en una cantidad desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99.9 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición de recubrimiento y en donde el compuesto multifuncional está presente en la mezcla de solventes orgánicos-agua en una cantidad desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición de recubrimiento.

33. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión,' substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con las reivindicaciones 31 ó 32, caracterizado porque el constituyente del solvente de la mezcla del solvente orgánico-agua es un alcohol que tiene la fórmula general ROH en donde R es un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono.

34. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con las reivindicaciones 31 ó 32, caracterizado porque el constituyente del solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua se selecciona del grupo que consiste de un glicol, un éter, un éter glicólico y mezclas de los mismos que tienen la fórmula R1- (OR2) ¡¡-OR1 en donde x es un número entero de 0, 1, 2, 3 o 4, R1 es H o un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y R2 es un grupo alquileno que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y las combinaciones de los mismos.

35. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-34, caracterizado porque el silano con función de epoxi está presente en la mezcla de solventes orgánicos-agua en una relación molar con respecto al silano tetrafuncional desde aproximadamente 0.1:1 hasta aproximadamente 3:1.

36. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-35, caracterizado porque el silano con función de epoxi presente en la mezcla orgánica-agua está representado por la fórmula R3xSi ( OR4 ) 4_x en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R3 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquílico, y las combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono y que tienen al menos 1 grupo con función de epoxi, y R4 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, un grupo -Si ( OR5 ) 3_yR6y en donde' y es un número entero de 0, 1, 2, o 3, y combinaciones de los mismos en donde R,5 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, un grupo acetilo, otro grupo -Si ( OR5 ) 3_yR6y y combinaciones de los mismos, y R6 es H, un grupo alquilo, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un éter alquilico y combinaciones de los mismos que contienen desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono.

37. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-36, caracterizado porque el silano tetrafuncional presente en la mezcla orgánica-acuosa está representado por la fórmula Si(OR7)4 en donde R7 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato (OR7), un grupo Si(OR8)3 en donde R8 es un H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono y los éteres de los mismos, un carboxilato' (OR8), otro grupo -Si(OR8)3 y combinaciones de los mismos .

38. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-37, caracterizado porque la cantidad de agua presente en la dispersión de solvente orgánico-agua es una cantidad suficiente para proporcionar una mezcla substancialmente homogénea de productos de la hidrólisis y condensados parciales del silano con función de epoxi y del silano tetrafuncional .

39. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-38, caracterizado porque al menos una porción del componente de solvente de la mezcla de solventes orgánicos-agua es generada durante la hidrólisis del silano con función de epoxi y el silano tetrafuncional.

40. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la , abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-39, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además una cantidad efectiva de un catalizador para proporcionar una resistencia a la abrasión mejorada a un recubrimiento producido por el curado de la composición

41. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la cantidad efectiva del catalizador es desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10 por ciento en peso, con base en los sólidos totales de la composición.

42. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-' 41, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además, desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso, con base 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 R9xSi(OR10)4-x en donde x es un número entero de 1, 2 o 3, R9 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo alquilo funcionalizado, un grupo alquileno, un grupo arilo, un grupo de éter alquílico y combinaciones de los mismos, R10 es H, un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, un grupo acetilo y combinaciones de los mismos.

43. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-42, caracterizado porque la mezcla de solventes' orgánicos-agua comprende además: una cantidad efectiva de un agente de nivelación para dispersar la mezcla de solventes orgánicos-agua sobre el substrato y proporcionar un contacto substancialmente uniforme de la mezcla de solventes orgánicos-agua con el substrato.

44. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión , substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31-43, caracterizado porque la mezcla de solventes orgánicos-agua comprende además: una cantidad efectiva de sílice coloidal para proporcionar a la composición con desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso del sílice, con base en el total de los sólidos presentes en la composición.

45. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31- 44, caracterizado porque el substrato está formado de plástico, madera, cerámica, cerámica' vitrificada, vidrio, materiales a base de minerales, piel o cuero, papel, textiles y materiales metálicos.

46. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con una de las reivindicaciones 31- 45, caracterizado porque además comprende: tratar el substrato para mejorar la adhesión del recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, al substrato.

47. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre un substrato de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el curado del recubrimiento de la mezcla de solventes orgánicos-agua para producir un recubrimiento resistente a la abrasión, substancialmente transparente, sobre el substrato, se logra calentando el substrato que tiene el recubrimiento de la mezcla del solvente orgánico-agua aplicado al mismo a una temperatura desde aproximadamente 50 °C hasta aproximadamente' 200 °C durante un período de tiempo efectivo para curar el recubrimiento y para proporcionar al substrato con un recubrimiento resistencia a la abrasión substancialmente uniforme, substancialmente transparente, que tiene un número de Bayer de al menos 5.

48. Una composición que tiene una estabilidad mejorada y la cual, cuando se aplica a un substrato y se cura, proporciona un recubrimiento resistente a la abrasión en el substrato, la composición caracterizada porque comprende una mezcla de solvente orgánico-agua.

49. Un artículo, caracterizado porque comprende : un substrato; y un recubrimiento resistente a la abrasión substancialmente transparente formado sobre al menos una superficie del substrato en donde el recubrimiento es formado curando una composición de recubrimiento que comprende una mezcla de solventes orgánicos-agua aplicada a la superficie del substrato.

50. Un proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a , la , abrasión substancialmente transparente en un substrato, caracterizado porque comprende: aplicar a al menos una superficie del substrato una cantidad efectiva de una composición de recubrimiento que comprende una mezcla de solvente orgánico-agua para proporcionar una cubierta en el substrato.

51. El proceso para proporcionar un recubrimiento resistente a la abrasión substancialmente transparente en un substrato, caracterizado porque comprende: curar en al menos una superficie de un substrato una cantidad efectiva de una composición de recubrimiento que comprende una mezcla de solvente orgánico-agua para proporcionar una cubierta en el substrato.