Revestimiento protector de superficie y métodos de uso del mismo.

Composición de revestimiento adecuada para proporcionar un revestimiento duro termomoldeable quecomprende:

(A) al menos un oligómero que contiene silano seleccionado entre el grupo que consiste en (i) un compuesto quetienen la fórmula general (1)

en la que cada aparición de R1 es independientemente un alquilo C1-C8 o arilo C6-C20;

cada aparición de R2 es independientemente un alquileno C2-C8; cada aparición de X es independientemente unátomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; cada aparición de Y esindependientemente un oxígeno o R2; a es un número entero entre 0 y 30; b es 2 o 3 y c es un número enteroentre 0 y 6, y/o un condensado hidrolítico parcial del mismo;

(ii) un copolímero de CR1R1≥CR1C(O)R1 y CR1R1≥CR1C(O)OR2SiXdR1(3-d), en los que cada aparición de R1 esindependientemente un alquilo C1-C8 o arilo C6-C20; cada aparición de R2 es independientemente un alquilenoC2-C8; cada aparición de X es independientemente un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6,alquenoxi C1-C6 o hidróxido; y d es 1, 2 o 3;

y las combinaciones de los mismos;

(B) al menos un silano que tiene la fórmula general (2):

R3eSiX[4-e] (2) en la que cada aparición de R3 esindependientemente un alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8 o arilo C6-C20, cada aparición de X es un átomo dehalógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; e es 0, 1 o 2, y/o un condensado hidrolíticoparcial del mismo;

(C) óxido metálico; y

(D) catalizador de condensación;

en la que los componentes (A), (B) y (C) se condensan hidrolíticamente en presencia del componente (D) paraconseguir una proporción de T3 con respecto a T2 de 0,3 a 2,5 como se define en el párrafo 25 de la presentedescripción.

Revestimiento protector de superficie y métodos de uso del mismo

Campo La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento protector flexible resistente al rayado y a artículos revestidos que usan las mismas. Más particularmente, se refiere a composiciones de revestimiento duro termomoldeable que son adecuadas para su uso en aplicaciones de termoformado exigentes. La presente invención también se refiere a métodos de procesamiento de composiciones de revestimiento duro termomoldeable.

Antecedentes Los materiales termoplásticos trasparentes han reemplazado al vidrio en numerosas aplicaciones. A modo de ejemplo, los productos hechos de materiales termoplásticos trasparentes incluyen el acristalamiento para edificios, o para vehículos de transporte público, tales como trenes, autobuses y aviones, lentes para gafas y otros instrumentos ópticos, y similares. Mientras que los compuestos termoplásticos son más ligeros y más resistentes a la rotura que el vidrio, su resistencia a la abrasión es relativamente baja. Habitualmente, incluso con un uso normal en presencia de polvo, en contacto con sustancias abrasivas, materiales de limpieza, y la exposición a la intemperie, estos plásticos transparentes se pueden rayar o arañar. Esta carencia de dureza superficial y de resistencia a la abrasión restringe drásticamente el uso de los materiales termoplásticos transparentes.

Existe un considerable cuerpo tecnológico que aborda los medios de revestimiento de materiales termoplásticos trasparentes para mejorar la resistencia a la abrasión de estos materiales. Por ejemplo, se han desarrollado revestimientos formados a partir de mezclas de sílice, tales como sílice coloidal o gel de sílice, y silanos hidrolizables en un medio de hidrólisis para impartir resistencia al arañado. Los documentos de Patente de Estados Unidos con números 3.708.225, 3.986.997, 3.976.497, 4.368.235, 4.324.712, 4.624.870 y 4.863.520 describen tales composiciones y se incorporan por referencia en el presente documento en su totalidad.

Mientras que estas composiciones de revestimiento pueden ser útiles para impartir resistencia al rayado, son habitualmente rígidas tras el curado. Por lo tanto, el doblado o el cambio de forma de las láminas de plástico revestidas con estas composiciones conduce a menudo a microrroturas. Por esta razón, los revestimientos duros comerciales actuales se usan habitualmente sobre materiales termoplásticos planos o artículos preformados. Sin embargo, existe una gran necesidad en la industria de fabricar artículos resistentes al rayado mediante termoformado de láminas termoplásticas con un revestimiento duro aplicado previamente, es decir, aplicar un revestimiento duro a una primera lámina plástica, a continuación calentar la lámina hasta su temperatura de ablandamiento y posteriormente forzar el material caliente contra los contornos de un molde mediante técnicas mecánicas o neumáticas. Esto es especialmente válido para aplicaciones que implican formas complejas de revestimiento en las que los procesos de revestimiento convencionales presentan dificultades para aplicar la laca de forma uniforme y cubrir completamente todas las superficies.

Se han realizado numerosos intentos en la industria del revestimiento para mejorar la flexibilidad de los revestimientos duros. Por ejemplo, el documento de Patente de Estados Unidos Nº 4.159.206 desvela un método de mejora de la flexibilidad por incorporación de unidades de dialquilsiloxano mediante la condensación conjunta de silano difuncional para reducir la densidad de reticulación de la composición de revestimiento. Sin embargo, la distribución del silano difuncional es aleatoria y no se puede controlar fácilmente. Además, esta referencia no desvela ningún mecanismo para aliviar el estrés causado por la termomoldeo. Por lo tanto, el rendimiento de resistencia a la intemperie de los revestimientos que se desvelan en la patente puede ser menor de lo deseado dado que se conoce que el estrés reduce la resistencia a la intemperie del revestimiento.

El documento de Patente de Estados Unidos Nº 4.914.143 desvela la mejora en la flexibilidad de los revestimientos usando sílice coloidal que tiene un tamaño de partícula no superior de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 nanómetros. Mientras que tales composiciones de revestimiento pueden proporcionar flexibilidad limitada para las aplicaciones de termomoldeo más suaves, todavía no son adecuadas para las aplicaciones más exigentes, por ejemplo, las aplicaciones que requieren que las partes se doblen en radios de curvatura más pequeños. Sin embargo, el empleo de sílice coloidal con un tamaño de partícula pequeño también causa que el revestimiento duro sea menos resistente a la abrasión y al rayado de lo que cabría desear.

El documento de Patente de Estados Unidos Nº 4.368.235 desvela composiciones de revestimiento preparadas por hidrólisis de un alquiltrialcoxisilano o ariltrialcoxisilano en una dispersión acuosa de sílice coloidal y adición al producto de hidrólisis resultante de un siloxano oligomérico lineal funcionalmente terminado. Sin embargo, la mejora de flexibilidad de los revestimientos es moderada, de modo que la composición de revestimiento que se desvela en la patente ‘235 puede no ser adecuada para aplicaciones de termomoldeo exigentes.

El documento de Patente de Estados Unidos Nº 7.482.062 desvela una composición de revestimiento de silicona que comprende una resina de silicona que se obtiene por condensación cohidrolítica de (A) un compuesto de

organosilicio, y (B) un alcoxisilano y/o (C) un compuesto de organosilicio que contienen flúor. La patente ‘062 no desvela ninguno de los parámetros necesarios para preparar las composiciones de revestimiento desveladas adecuadas para su uso en aplicaciones que involucren técnicas de termomoldeo. El documento de Patente US 2003/212197 desvela una composición de organopolisiloxano curable a temperatura ambiente que comprende un organopolisiloxano ramificado que tiene radicales específicos en las cadenas laterales o en las cadenas laterales y los extremos del polímero, sílice ahumada, un organooxisilano o un condensado hidrolítico parcial del mismo, y un catalizador de condensación y se cura en un producto elastomérico.

Por lo tanto, se entiende que todavía existe la necesidad de una composición de revestimiento mejorada que sea 10 adecuada para aplicaciones de termomoldeo exigentes. La presente invención proporciona una respuesta a esta necesidad.

Sumario En un aspecto, la presente invención se refiere a una composición de revestimiento adecuada para proporcionar un revestimiento duro termomoldeable que comprende: (A) al menos un oligómero que contiene silano seleccionado entre el grupo que consiste en: (i) un compuesto que tiene la fórmula general (1)

en la que cada aparición de R1 es independientemente un alquilo C1-C8 o arilo C6-C20; cada aparición de R2 es independientemente un alquileno C2-C8; cada aparición de X es independientemente un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; cada aparición de Y es independientemente un oxígeno o R2; a es un número entero entre 0 y 30; b es 2 o 3 y c es un número entero entre 0 y 6, y/o un condensado hidrolítico parcial

del mismo;

(ii) un copolímero de CR1R1=CR1C (O) OR1 y CR1R1=CR1C (O) OR2SiXdR1 (3-d) , en los que cada aparición de R1 es independientemente un alquilo C1-C8 o arilo C6-C20; cada aparición de R2 es independientemente un alquileno C2-C8; cada aparición de X es independientemente un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; y d es 1, 2 o 3; y las combinaciones de los mismos;

(B) al menos un silano que tienen la fórmula general (2) : R3eSiX (4-e) (2) en la que cada aparición de R3 es independientemente un alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8 o arilo C6-C20, cada aparición de X es un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; e es 0, 1 o 2 y/o un condensado hidrolítico parcial del mismo;

(C) óxido metálico; y

(D) catalizador de condensación;

en la que los componentes (A) , (B) y (C) se condensan hidrolíticamente en presencia del componente (D) para 40 conseguir una proporción de T3 con respecto a T2 de 0, 3 a 2, 5.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a una composición de revestimiento adecuada para proporcionar un revestimiento duro termomoldeable que comprende: los componentes (A) - (D) como se han definido anteriormente, y un absorbente de UV que es capaz de condensarse conjuntamente con al menos uno de los componentes (A) - (C) ;

en la que los componentes (A) , (B) , (C) y (E) se condensan hidrolíticamente... [Seguir leyendo]

1. Composición de revestimiento adecuada para proporcionar un revestimiento duro termomoldeable que comprende:

(A) al menos un oligómero que contiene silano seleccionado entre el grupo que consiste en (i) un compuesto que tienen la fórmula general (1)

en la que cada aparición de R1 es independientemente un alquilo C1-C8 o arilo C6-C20; cada aparición de R2 es independientemente un alquileno C2-C8; cada aparición de X es independientemente un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; cada aparición de Y es independientemente un oxígeno o R2; a es un número entero entre 0 y 30; b es 2 o 3 y c es un número entero entre 0 y 6, y/o un condensado hidrolítico parcial del mismo;

(ii) un copolímero de CR1R1=CR1C (O) R1 y CR1R1=CR1C (O) OR2SiXdR1 (3-d) , en los que cada aparición de R1 es independientemente un alquilo C1-C8 o arilo C6-C20; cada aparición de R2 es independientemente un alquileno C2-C8; cada aparición de X es independientemente un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6,

alquenoxi C1-C6 o hidróxido; y d es 1, 2 o 3;

y las combinaciones de los mismos;

(B) al menos un silano que tiene la fórmula general (2) : R3eSiX[4-e] (2) en la que cada aparición de R3 es independientemente un alquilo C1-C8, alquenilo C2-C8 o arilo C6-C20, cada aparición de X es un átomo de halógeno, alcoxi C1-C6, aciloxi C1-C6, alquenoxi C1-C6 o hidróxido; e es 0, 1 o 2, y/o un condensado hidrolítico parcial del mismo;

(C) óxido metálico; y

(D) catalizador de condensación;

en la que los componentes (A) , (B) y (C) se condensan hidrolíticamente en presencia del componente (D) para conseguir una proporción de T3 con respecto a T2 de 0, 3 a 2, 5 como se define en el párrafo 25 de la presente descripción.

2. La composición de revestimiento de la reivindicación 1 en la que el óxido metálico es sílice coloidal. 35

3. La composición de revestimiento de la reivindicación 1 en la que el componente (D) es un catalizador de curado térmico de carboxilato de tetrabutilamonio que tiene una fórmula estructural (3)