MX2013009823A - Sistemas de revestimiento resistentes a la intemperie y abrasion para sustratos polimericos. - Google Patents
Sistemas de revestimiento resistentes a la intemperie y abrasion para sustratos polimericos.Info
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Abstract
Se describe en la presente una composición de imprimación que comprende un agente absorbente de UV inorgánico y un polímero seleccionado de (i) un copolicarbonato, y (ii) un poliuretano obtenido por la reacción de un poliisocianato y un copolicarbonato diol. También se describe un artículo revestido que comprende un sustrato polimérico, una capa imprimadora dispuesta en al menos una superficie del sustrato, y una capa resistente a la abrasión dispuesta en la capa imprimadora, en donde la capa imprimadora se hace de la Composición de Imprimación de la invención.
Description
SISTEMAS DE REVESTIMIENTO RESISTENTES A LA INTEMPERIE Y ABRASION PARA SUSTRATOS POLIMERICOS
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a sistemas de revestimiento resistentes a la intemperie y abrasión para sustratos poliméricos.
Antecedentes de la Invención
Los materiales poliméricos, tales como policarbonato, son alternativas prometedoras para el vidrio para utilizarse como material estructural en una variedad de aplicaciones, incluyendo aplicaciones de vidriado automotriz, del transporte y estructural, en donde la libertad de diseño amentada, ahorros en peso, y características de seguridad mejoradas tienen alta demanda. Los sustratos de policarbonato lisos, sin embargo, están limitados por su falta de abrasión, resistencia a químicos, UV y clima, y por consiguiente necesitan protegerse con revestimientos ópticamente transparentes que disminuyen las limitaciones anteriores en las aplicaciones antes mencionadas.
Para impartir resistencia a la abrasión a los materiales poliméricos, los sustratos de policarbonato en generala se recubren con una capa dura de silicón térmicamente curable. La pobre resistencia a la intemperie del policarbonato, por el otro lado, se trata con la adición
Ref. 243463
de materiales absorbentes de UV orgánicos o inorgánicos en la capa de la cubierta dura de silicón. Sin embargo, la incorporación de absorbentes de UV, especialmente con base orgánica, en la capa de silicón térmicamente curable, por lo general conduce a un funcionamiento de la resistencia a la abrasión inferior.
Un método que trata el limitado funcionamiento de la resistencia a la abrasión con el uso de materiales absorbentes de UV orgánicos es utilizar materiales absorbentes de UV inorgánicos al menos parcialmente en vez de materiales absorbentes orgánicos. El beneficio esperado es evitar la adición de grandes cantidades de orgánicos en la cubierta dura de silicón, por lo tanto manteniendo las características de resistencia a la abrasión intactas. Además, dada la foto-estabilidad y la estabilidad oxidante de los materiales absorbentes de UV inorgánicos comparados con absorbentes de UV orgánicos, el uso de materiales absorbentes de UV inorgánicos puede ayudar a potencialmente obtener la resistencia a la intemperie por un período de tiempo extendido.
Sin embargo, es técnicamente retador incorporar materiales absorbentes de UV inorgánicos en la forma de una dispersión coloidal en una composición de revestimiento con base orgánica, ya sea con o sin la presencia de sílice coloidal en la composición de revestimiento. Los retos
relacionados con la habilidad para obtener dispersiones absorbentes de UV inorgánicas estables a largo plazo, la habilidad para inhibir la aglomeración de partículas coloidales de los absorbentes de UV inorgánicos, y la habilidad de maximizar la carga de los absorbentes de UV inorgánicos con el fin de mantener las características de resistencia a la abrasión sin afectar adversamente la uniformidad de la película.
Otro método trata la limitada resistencia a la abrasión de la cubierta dura de silicón térmicamente curable, es depositar un revestimiento resistente a la abrasión tal como una capa de oxicarburo de silicón hidrogenada en la parte superior de los sistemas de cubierta dura térmicamente curada comercialmente disponibles. Sin embargo, a pesar de que la resistencia a la intemperie en exteriores para tal sistema podría mejorarse ligeramente comparado con los sistemas de revestimiento comercialmente disponibles, el sistema que contiene la capa de oxicarburo de silicón hidrogenada aún no es capaz de cumplir con los requerimientos de durabilidad de 10-15 años que demanda el mercado. Además, tal sistema de revestimiento es una estructura multicapa relativamente compleja que es difícil de fabricar. Debido a los costos de la materia prima y los costos del procesamiento e integración de múltiples capas, el sustrato de policarbonato recubierto con un sistema que comprende
oxicarburo de silicón hidrogenado puede ser mucho más costoso que el vidrio convencional.
Con el fin de tratar la complejidad de fabricación y los sistemas que comprenden oxicarburo de silicón hidrogenado, se han descrito mejoras por ejemplo en la publicación de la solicitud de patente de E.U.A. 20060204746, en donde una capa de película resistente a la intemperie inorgánica se adhiere al sustrato polimérico y una capa resistente a la abrasión de oxicarburo de silicón hidrogenado depositada en plasma se deposita directamente en la capa de película resistente a la intemperie inorgánica. Sin embargo, para asegurar la adhesión entre la película resistente a la intemperie y el sustrato, así como la película resistente a la intemperie y la capa resistencia a la abrasión, una o más inter-capas que promueven la adhesión son típicamente requeridas, de esta forma complicando su proceso de fabricación también.
Por lo tanto, existe una necesidad continua de un método de revestimiento protector y una composición para sustratos poliméricos que son efectivos para proporcionar resistencia a la abrasión de tipo AS-2, resistencia a la intemperie en exteriores a largo plazo en una estructura que es más fácil de fabricar que una actualmente disponible en la técnica para el conocimiento de los presentes inventores. La presente invención proporciona una respuesta a esta
necesidad.
Breve Descripción de la Invención
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona una composición de imprimación que comprende (1) un agente absorbente de UV inorgánico; y (2) un polímero seleccionado de (i) un copolicarbonato que comprende unidades de repetición A y B, y (ii) un poliuretano obtenido por la reacción de un poliispcianato y un copolicarbonato diol que comprende unidades de repetición A y B,
en donde las unidades de repetición A y B están representadas por las siguientes fórmulas:
en donde la proporción molar de las unidades (A) a las unidades (B) está en el intervalo de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:9, y en donde x es un grupo alicíclico de C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste de etileno y propileno, n es un número entero en el intervalo de 4 a 40.
En una modalidad, el agente absorbente inorgánico
se selecciona del grupo que consiste de CeOx, TiOx, ZnOx, ZrOx, y sus combinaciones, en donde x es 1-2.
La composición de imprimación es efectiva en contener una cantidad significativa, en el orden de 1 a 80% en peso con base en el peso total de la Composición de Imprimación, de agentes absorbentes inorgánicos. También es adecuada para promover la adhesión entre un sustrato y una capa de abrasión de tal como una cubierta superior con base orgánica curada térmicamente/UV o capa de oxicarburo de silicón hidrogenada
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un artículo revestido incluyendo un sustrato polimérico, una capa imprimadora dispuesta en al menos una superficie del sustrato, y una capa resistente a la abrasión dispuesta en la capa imprimadora, en donde la capa imprimadora se hace de la Composición de Imprimación antes especificada. La capa resistente a la abrasión puede ser una cubierta superior con base orgánica o un revestimiento de oxicarburo de silicón hidrogenado.
De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un método para proporcionar un sustrato polimérico con un sistema de revestimiento resistente a la intemperie y a la abrasión. El método incluye los pasos de: (i) aplicar la Composición de Imprimación de la invención sobre un sustrato polimérico; (ii) curar la Composición de
Imprimación para proporcionar una capa imprimadora; (iii) disponer una capa resistente a la abrasión sobre la capa imprimadora por lo tanto haciendo un sustrato polimérico con revestimiento resistente a la intemperie y a la abrasión.
Breve Descripción de las Figuras
La Fig. 1 es una ilustración diagramática de un artículo revestido de acuerdo con una modalidad de la invención .
La Fig. 2 es una ilustración diagramática de un artículo revestido de acuerdo con otra modalidad de la invención .
Las Figs . 3A-3B muestran el análisis TEM en sección transversal de un artículo revestido de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 4 ilustra la funcionalidad de la resistencia a la intemperie esperada del sustrato revestido de acuerdo con la invención según comparada con la funcionalidad de la resistencia a la intemperie de un sustrato revestido una cubierta dura de silicón con Ce02 y un sustrato revestido con el sistema de revestimiento AS4000/SHP470.
Descripción Detallada de la Invención
En una modalidad de la invención, se proporciona una Composición de Imprimación adecuada para proporcionar la adhesión de una capa resistente a la abrasión a un sustrato.
La capa resistente a la abrasión puede ser una cubierta superior con base orgánica térmicamente curada y/o con UV o una capa de oxicarburo de silicón hidrogenada.
La composición de imprimación de la invención contiene (1) al menos un agente absorbente inorgánico, y (2) un polímero seleccionado de (i) un copolicarbonato, y (ii) un poliuretano derivado de un copolicarbonato diol . El polímero sirve como una matriz para contener el agente absorbente inorgánico.
El agente absorbente inorgánico no está particularmente limitado. Los ejemplos adecuados incluyen, pero no se limitan a, CeOx, TiOx, ZnOx, ZrOx y mezclas de estos óxidos metálicos, en donde x es 1-2. En una modalidad, el agente absorbente inorgánico es CeC>2.
El polímero adecuado para la Composición de Imprimación de la invención puede ser cualquiera de (i) un copolicarbonato que comprende unidades de repetición A y B, o (ii) un poliuretano obtenido por la reacción de un poliisocianato y un copolicarbonato diol que comprende unidades de repetición A y B, en donde las unidades de repetición A y B están representadas por las siguientes fórmulas :
en donde Ri es un grupo alicíclico de C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste de etileno y propileno, n es un número entero en el intervalo de 4 a 40. En una modalidad, las unidades de repetición (A) y (B) están presentes a una proporción molar en el intervalo de aproximadamente 1:9 a aproximadamente 9:1, preferiblemente, de aproximadamente 1:3 a aproximadamente 3:1, más preferiblemente a una proporción de aproximadamente 1:1.
Como se utiliza en la presente, un grupo alicíclico es un grupo o unidad no aromática. Preferiblemente un grupo alicíclico es un grupo carbocíclico o heterocíclico no aromático y representa por ejemplos sistemas anulares que tienen de 6 a 10 átomos de carbono. Los grupos alicíclicos divalente ilustrativos para utilizarse como Rx en la unidad
En conexión con el polímero (i) , el peso molecular del copolicarbonato es de aproximadamente 500 a aproximadamente 10 K, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 2K con respecto al estándar del poliestireno standard. Sin desear estar unido por ninguna teoría, se hipotetiza que la porción alicíclica del copolicarbonato,
contribuye a buenas propiedades formadoras de película y la porción de poliéter ayuda a obtener una solubilidad acuosa/en alcohol. La naturaleza oligomérica de estos copolicarbonatos (Mn ~ 1 - 2 K) también favorece ambos requerimientos de formación de película y solubilidad para las composiciones imprimadoras .
El copolicarbonato de la invención contiene grupos terminales. Cada grupo terminal es un miembro seleccionado del grupo que consiste de un grupo hidroxilo, y un grupo sililo sustituido de la fórmula:
(Fórmula I)
en donde R1 es un residuo hidrocarbonado monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, preferiblemente, de 1 a 3 átomos de carbono, cada Y es independientemente un miembro seleccionado del grupo que consiste de un átomo de halógeno, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 3 átomos de carbono, y un grupo aciloxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 3 átomos de carbono, y a es un número que tiene un valor de 1 a 3. En una modalidad preferida, a es 3 e Y es un grupo alcoxi, preferiblemente un grupo metoxi o etoxi .
El copolicarbonato que tiene grupos hidroxilo en
sus terminales son dioles y los ejemplos representativos de tales copolicarbonato dioles se representan por la fórmula:
en Rlf R2. y n son como se define anteriormente, y en donde x e y se seleccionan en tal forma que la proporción molar de x:y es de entre aproximadamente 1:9 a aproximadamente 9:1 y el peso molecular del copolicarbonato diol es de aproximadamente 500 a aproximadamente 10 K, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 2K con respecto al poliestireno standard.
Los copolicarbonato dioles de la invención pueden prepararse por la reacción de condensación de un diol alicíclico y un poliéter con. carbonato de etileno como la fuente de carbonato, u otros métodos que son conocidos por los expertos en la técnica. Los dioles alicíclicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, ciclohexandimetanol (CHDM) y triciclodecandimetanol (TCDDM) . Los poliéteres adecuados incluyen propilenglicol (PPG) y polietilenglicol (PEG) . Preferiblemente, el poliéter tiene un peso molecular de aproximadamente 300 a aproximadamente 3000. Un esquema de reacción ilustrativo de la síntesis de CHDM y PPG425 copolicarbonato se presenta a continuación:
Esquema de Reacción 1
Los copolicarbonato dioles de la invención además pueden sililarse, ya sea completa o parcialmente. La sililación de los copolicarbonatos terminados con hidroxilo puede obtenerse por la reacción del copolicarbonato diol con un isocianatosilano . Los isocianatosilanos adecuados con aquellos de la fórmula general :
en donde R3 es un grupo alquileno divalente de 1 a
10, preferiblemente de 1 a 3 átomos de carbono, R1 es un residuo hidrocarbonado monovalente que tiene de 1 a 10, preferiblemente de 1 a 3 átomos de carbono, cada Y es independientemente un miembro seleccionado del grupo que consiste de un átomo de halógeno, un grupo alcoxi que tiene
de 1 a 10, preferiblemente de 1 a 3 átomos de carbono, un grupo aciloxi que tiene de 1 a 10, preferiblemente de 1 a 3 átomos de carbono, y a es un número que tiene un valor de 1 a 3. En una modalidad preferida, a es 3 e Y es un grupo alcoxi, preferiblemente un grupo metoxi o etoxi . En una modalidad, R3 es un grupo propilo divalente.
Los ejemplos de tal isocianatosilano para utilizarse en el procedimiento de sililación son o¡-isocianatometiltrimetoxisilano, ß-isocianatoetiltrimetoxisilano, ?-isocianatopropiltrimetoxisilano, a-isocianatometiltrietoxisilano, ß-isocianatoetiltrietoxisilano, y ?-isocianatopropiltrietoxisilano .
En una modalidad, la sililación de los copolicarbonatos terminado en hidroxilo de la presente pueden estar sustancialmente completos, es decir, esencialmente ningún grupo hidroxilo estará presente después de la sililación. En otra modalidad, la sililación estará incompleta, o parcial. En el caso de sililación incompleta, los niveles de sililación de no más de aproximadamente 95 por ciento molar, y ventajosamente, no más de 90 por ciento molar, del total de los grupos hidroxilo presentes en el copolicarbonato es generalmente adecuado y puede lograrse mediante el ajuste apropiado de las cantidades de
isocianatosilano que se está haciendo reaccionar para un copolicarbonato terminado con hidroxilo dado.
En conexión con el polímero (ii) , los poliuretaños adecuados para uso en la Composición de Imprimación de la invención se derivan de la reacción de al menos un copolicarbonato diol como se especifica anteriormente en el contexto de una modalidad del polímero (i) con al menos un poliisocianato .
Los isocianatos utilizados para preparar poliuretanos de la invención son isocianatos orgánicos e incluyen cualquiera de los poliisocianatos orgánicos convencionales, especialmente diisocianatos orgánicos. Preferiblemente, el poliisocianato es un diisocianato representado por la fórmula OCN-R4-NCO, en donde R se selecciona de
El poliuretano adecuado para uso en la composición
imprimador de la invención puede prepararse mezclando el polímero terminado en hidroxilo y el isocianato orgánico juntos a temperatura y presión ambiental, a pesar de que la velocidad de la reacción aumenta significativamente si la temperatura de la mezcla de reacción se eleva a una temperatura más alta, por ejemplo, una temperatura entre 60-100°C y/o en la presencia de catalizadores órgano-metálicos tales como catalizadores a base de estaño (dibutilestaño dilaureato (DBTDL) ) .
El poliuretano puede terminar en hidroxilo o terminar en isocianato. Una proporción molar de NCO a OH de aproximadamente 1.1 a aproximadamente 4.0, dependiendo de la selección del copolicarbonato diol particular, se utiliza para proporcionar prepolímeros de poliuretano terminados en isocianato. Una proporción molar de NCO a OH de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 0.95, y más preferiblemente de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 0.9, dependiendo del copolicarbonato diol específico, se utiliza para proporcionar prepolímeros de poliuretano terminados en grupos hidroxilo. Preferiblemente, el poliuretano se termina en hidroxi .
La sililación de los poliuretanos terminados en hidroxilo descritos en la presente puede lograrse mediante la reacción del poliuretano con un silano que posee al menos un grupo hidrolizable y al menos una funcionalidad que es
reactiva para isocianato, es decir, un grupo que contiene hidrógeno activo tal como hidroxilo, ácido carboxílico, mercapto, amino primario o amino secundario. Ventajosamente, el silano es un aminosilano primario o secundario de la fórmula general :
en donde R6 es hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, R7 es un grupo alquileno divalente de 1 a 10 átomos de carbono, R2 y R3 son cada uno independientemente un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo alquilo de 6 a 8 átomos de carbono, y b tiene un valor de 0, 1 o 2. Preferiblemente, b es 0, R7 es un grupo alquileno divalente de 1 a 3 átomos de carbono, R3 es un grupo alquilo de 1 a 3 átomos de carbono.
Los ejemplos de aminosilanos para utilizarse en el procedimiento de sililación en la presente son 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3 -aminopropiltrietoxisilano, 4-amino-3 , 3 -dimetilbutiltrimetoxisilano, 4-amino-3 , 3-dimetilbutildimetoximetilsilano, N-metil-3-amino-2-metilpropiltrimetoxisilano , N-etil- 3-amino-2 -me ilpropiltrimetoxisilano, N-etil -3 -amino-2 -metilpropildietoximetilsilano, N-etil-3-amino-2 -metilpropiltrietoxisilano, N-etil-3-amino-2 -metilpropilmetildimetoxisilano, N-butil-3-amino-2-
metilpropiltrimetoxisilano, N-etil-4-amino-3 , 3-dimetilbutildimetoximetilsilano y N-etil-4-amino-3 , 3-dimetilbutiltrimetoxisilano, y similares.
La sililación del poliuretano terminado en hidroxilo descrita en la presente puede lograrse por la reacción del poliuretano con un isocianatosilano. Los isocianatosilanos adecuados con aquellos de la fórmula general :
en donde R8 es un grupo alquileno divalente de 1 a 10, preferiblemente 1 a 5 átomos de carbono, R4 y R5 son cada uno independientemente un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo alquilo de 6 a 8 átomos de carbono, y c tiene un valor de 0, 1 o 2. Preferiblemente, c es cero, R5 es un grupo alquilo de C1-C5, preferiblemente de Cl a C3 , Ra es un grupo alquileno divalente que tiene de 1 a 3 átomos de carbono.
Como en el caso del copolicarbonato diol sililado descrito anteriormente, la sililación de los prepolímeros de poliuretaños terminados en hidroxi o terminados en hidroxilo de la presente pueden estar parcial o sustancialmente completa, es decir, esencialmente los grupos hidroxilo y/o isocianato no estarán presentes después de la sililación.
Típicamente, además de la adición del agente
absorbente de UV inorgánico y el polímero de copolicarbonato o polímero de poliuretano descritos anteriormente, la Composición de Imprimación de la invención incluye un solvente. El solvente no está particularmente limitado. Los solventes ilustrativos incluyen alcoholes, tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-butanol, ter-butanol, metoxipropanol , etilenglicol , dietilenglicol butil éter, o sus combinaciones. Otro solventes miscibles en agua tales como acetona, metil etil cetona, etilenglicol monopropil éter, y 2-butoxi etanol, también pueden utilizarse. Típicamente, estos solventes se utilizan en combinación con agua. En una modalidad, el solvente utilizado es diacetona alcohol.
La composición de imprimación de la invención can también incluye otros aditivos tales como estabilizantes de luz de amina inhibida, antioxidantes, colorantes, modificadores de flujo, y agentes de nivelación. Los copolímeros de poliéter-polisiloxano tales como BYK®T -331 fabricado por BYK®-Chemie se agregan comúnmente como un agente modificador de flujo/nivelador.
La composición de imprimación de esta invención puede prepararse simplemente mezclando el agente absorbente de UV inorgánico y copolímero de policarbonato (i) o polímero de poliuretano (ii) y los ingredientes opcionales en un solvente. El orden del mezclado de los componentes no es
crítico. El mezclado puede obtenerse a través de cualquier medio conocido por un experto en la técnica, por ejemplo, molienda, mezclado, agitación y similar. Las composiciones de imprimación con cargas variables de agentes absorbentes de UV inorgánicos tales como Ce02 se encuentran como estables durante varios meses o más de 1 año.
Las composiciones de imprimación de la invención pueden revestirse adecuadamente sobre un sustrato polimérico tal como una superficie de plástico. Los ejemplos de tales plásticos incluyen materiales poliméricos orgánicos, tales como polímeros acrílicos, por ejemplo, poli (metilmetacrilato) , y similares; poliésteres, por ejemplo, poli (etilentereftalato) , poli (butilentereftalato) , y similares; poliamidas, poliimidas, copolímero de acrilonitrilo-estireno, terpolímeros de estireno-acrilonitrilo-butadieno, cloruro de polivinilo, polietileno, y similares, policarbonatos , y copolicarbonatos EXL, policarbonatos de alto calor.
El sustrato preferido se forma de policarbonato o una resina acrílica. Los policarbonatos son materiales especialmente preferidos de sustratos transparentes debido a sus excelentes propiedades físicas, mecánicas y químicas. En general, la selección del sustrato finalmente se determina por su uso final contemplado.
Una vez que la Composición de Imprimación de la
invención está revestida en el sustrato por capa de flujo, capa de inmersión, capa giratoria, o cualquier otro método conocido por el experto en la técnica, se deja secar mediante la remoción del cualquier solvente, por ejemplo por evaporación, por lo tanto dejando un revestimiento seco. La composición de imprimación posteriormente puede curarse para proporcionar una capa imprimadora.
A través de un grupo de experimentación planeado, se ha observado que la capa imprimadora con agentes absorbentes inorgánicos tales como nanopartículas de óxido metálico (específicamente Ce02) con carga de 1 - 80% en peso en la película seca puede hacerse. Se cree que otros tipos de nanopartículas de óxido metálico pueden hacerse a una carga de of 1 - 80% en peso en película seca también.
La capa imprimadora formada de la Composición de
Imprimación de la invención es efectiva en la provisión de adhesión de una capa de abrasión a un sustrato y puede utilizarse como un artículo revestido de la invención. De esta forma de acuerdo con otra modalidad de la invención, se proporciona un artículo revestido incluyendo un sustrato polimérico, una capa imprimadora dispuesta sobre al menos una superficie del sustrato, y una capa resistente a la abrasión dispuesta sobre tal capa imprimadora, en donde la capa imprimadora de hace de cualquier Composición de Imprimación de la invención descrita en la presente.
Las Figuras 1 y 2 describen ejemplos no limitantes ilustrativos de los artículos revestidos de acuerdo con diferentes modalidades de la invención. Haciendo referencia a la Fig. 1, el artículo revestido 1 incluye el sustrato 2, la capa imprimadora 3 dispuesta en una superficie del sustrato 2, y la cubierta superior con base orgánica 4 dispuesta en la capa imprimadora 3.
La cubierta superior se forma primero aplicando una composición de revestimiento sobre la capa imprimadora, seguido por la curación de la composición. La composición de la cubierta superior no está particularmente limitada. Las cubiertas duras de silicón comprendidas de dispersiones de resina de siloxanol/sílice coloidal son un ejemplo de una composición de revestimiento que puede utilizarse como una cubierta superior. La cubierta superior puede contener agentes absorbentes de UV orgánicos adicionales si se desea, pero la carga pueden ser inferior que las que no tienen agente absorbente inorgánico en ya sea la capa imprimadora o la capa de la cubierta superior. De esta forma la integridad a la abrasión se mantiene y en algunos casos se mejora por la limitación de la cantidad de agente absorbente de UV orgánico, mientras al mismo tiempo, se mejora la resistencia a la intemperie.
Las dispersiones de resina de siloxanol/sílice coloidal son conocidas en la técnica. Generalmente, estas
composiciones tiene una dispersión de sílice coloidal en una solución de alcohol alifático/agua del condensado parcial de un alquiltrialcoxisilano, que puede ser metiltrimetoxisilano . Las dispersiones de sílice coloidal acuosas generalmente tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5 a 150 milimicras en diámetro. Estas dispersiones de sílice coloidal se preparan por métodos bien conocidos en la técnica y están comercialmente disponibles. Dependiendo del porcentaje de sólidos deseados en la composición de revestimiento final, se puede agregar alcohol, agua o un solvente miscible en agua adicional. En general, el sistema solvente deberá contener de aproximadamente 20 a aproximadamente 75% en peso de alcohol para asegurar la solubilidad del siloxanol formado por la condensación del silanol. Si se desea, puede agregarse una cantidad menor de solvente polar miscible en agua adicional tal como acetona, butil celosolve, y similares al sistema solvente de agua-alcohol. La composición se deja añejar por un corto período de tiempo para asegurar la formación del condensado parcial del silanol, es decir, el siloxanol. Los ejemplos de solvente acuoso/orgánico que llevan las dispersiones de resina de siloxanol/sílice coloidal pueden encontrarse en la Patente de E.U.A. No. 3,986,997 de Clark que describe dispersiones ácidas de sílice coloidal y silsesquioxano hidroxilado en un medio de alcohol -agua con un pH de aproximadamente 3-6. También, la Patente de E.U.A. No.
4,177,315 de Ubersax describe una composición de revestimiento que comprende de aproximadamente 5 a 50 por ciento en peso de sólidos que comprende de aproximadamente la 70 por ciento en peso de sílice y de aproximadamente 90 a 30 por ciento en peso de un silanol orgánico parcialmente polimerizado de la fórmula general RSi(0H)3, en donde R se selecciona de metil y hasta aproximadamente 40% de un radical seleccionado del grupo que consiste de vinilo, fenilo, gamma-glicidoxipropilo, y gamma-metacriloxipropilo, y aproximadamente de 95 a 50 por ciento en peso de solvente, el solvente que comprende aproximadamente de 10 a 90 por ciento en peso de agua y aproximadamente de 90 a 10 por ciento en peso de alcohol alifático inferior, la composición de revestimiento que tiene un pH mayor de aproximadamente 6.2 y menor de aproximadamente 6.5. La Patente de E.U.A. No. 4,476,281 de Vaughn describe una composición de cubierta dura que tiene un pH de 7.1-7.8. En otro ejemplo, la Patente de E.U.A. No. 4,239,798 de Olson y otros, describe una capa superior de organopolisiloxano, rellena de sílice, termoformada, que es el producto de condensación de un silanol de la fórmula RSi(0H)3 en donde R se selecciona del grupo que consiste de radicales alquilo de 1 a 3 átomos de carbono, el radical vinilo, el radical 3,3,3-trifluoropropilo, el radical gamma-glicidoxipropilo y el radical gamma-metacriloxipropilo, al menos 70 por" ciento en
peso del silanol que es CH3 Si(OH)3. El contenido de las patentes anteriores se incorpora en la presente por referencia.
Las dispersiones de resina de siloxanol/sílice coloidal descritas en la presente anteriormente pueden contener condensados parciales de ambos organotrialcoxisilanos y diorganodialcoxisilanos ; y pueden prepararse con solventes orgánicos adecuados, tales como, por ejemplo, alcanol de 1 a 4 carbonos, tales como metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol; glicoles y glicol éteres, tales como propilenglicolmetil éter y similares y sus mezclas .
Los absorbentes de pueden utilizarse a niveles de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 por ciento en peso de la composición total. Los absorbentes de UV adecuados son aquellos que co-reaccionan con hidrolizados parciales y es menos probable que se volatilicen durante la cura con calor. Los absorbentes de UV ilustrativos incluyen 4 [gamma- (trimetoxisilil) propoxi] -2 -hidrobenzofenona, 4 [gamma- (trietoxisilil ) propoxi]-2-hidrobenzofenona, 2- [ (trietoxisilil) propil] dibencilresorcinol , hidroxi benzfenona y benzotriazol que sirven también como triazina, cianocrilatos y benciliden malonatos o sus mezclas.
Otros aditivos tales como estabilizantes de luz de amina inhibida, antioxidantes, colorantes, modificadores de
flujo y agentes niveladores, o lubricantes de superficie pueden utilizarse. Otros óxidos metálicos coloidales pueden estar presentes hasta aproximadamente 10% en peso del solvente acuoso/orgánico que lleva la dispersión de resina de siloxanol/sílice coloidal y pueden incluir óxidos de metal, tales como, óxido de antimonio, óxido de cerio, óxido de aluminio, óxido de zinc, y dióxido de titanio.
Los productos para revestimiento comerciales AS4000™, AS4700™, SHC2050™ (Momentive Performance Materials), SILVUE™ 121, SILVUE™ 339, SILVUE™ MP100 (SDC Technologies) , y HI-GARD™ 1080 (PPG) todos son ejemplos de revestimientos a base de dispersiones de resina de siloxanol/ sílice coloidal.
Haciendo referencia a la Fig. 2, el artículo revestido 5 incluye un sustrato 6, una capa imprimadora 7 depositada en la superficie del sustrato 6, y una capa de oxicarburo de silicón hidrogenada 8 depositada en la capa imprimadora 7.
La capa de oxicarburo de silicón hidrogenada puede depositarse en la capa imprimadora mediante técnicas de deposición de vapor físico de deposición de plasma. Las técnicas ilustrativas incluyen pero no se limitan a deposición química de vapor mejorada con plasma, plasma término expandido, plasma por microondas, plasma inductivamente acoplado, y deposición química de vapor con
plasma de alta densidad. La capa de oxicarburo de silicón hidrogenada también puede depositarse sobre la capa imprimadora mediante uno de pulverización catódica, ablación láser, deposición de arco catódico, y evaporación de rayo de electrón.
Si se desea, puede depositarse la cubierta superior con base orgánica sobre la capa de oxicarburo de silicón hidrogenada para proporcionar resistencia a la abrasión y resistencia a la intemperie adicionales al sustrato polimérico.
Los siguientes ejemplos son ilustrativos y no se construirán como limitantes de la invención como se describe y se reivindica en la presente. Todas las partes y porcentajes son en peso y todas las temperaturas son grados Celsius a menos que se afirme explícitamente lo contrario. Todas las solicitudes de patente, patentes y otras publicaciones citadas en la presente se incorporan por referencia en su totalidad.
Kjemplos
Ejemplo 1. Composiciones Imprimadoras a base de
CHDM-PPG coPC-Ce02
Parte A Preparación de CHDM-PPG coPC
Procedimiento General: Ciclohexandimetanol (CHDM) , propilenglicol (PPG-425) y carbonato de etileno en una proporción molar de 1:1:3 se cargaron en un matraz de fondo
redondo de tres cuellos equipado con un agitador, y un accesorio para destilación conectado a una bomba de vacío.. Al matraz, se agregaron 0.5% en moles de acetato de sodio anhidro. La mezcla de reacción se calentó a una temperatura de 140°C bajo presión atmosférica por 30 minutos. Posteriormente, se aplicó vacío progresivamente (hasta 5 mbar) para eliminar el sub-producto (etilenglicol) mientras se elevaba simultáneamente la temperatura a 210°C durante un período de cinco horas. Después de completar la reacción, el residuo se removió de la mezcla de reacción exponiéndolo a alto vacío para proporcionar el producto deseado, CHDM-PPG copolicarbónato diol.
Parte B Preparación de composiciones imprimadoras que contiene CHDM-PPG coPC y Ce02
Procedimiento General: Una mezcla de CHDM-PPG coPC y diacetona alcohol en un matraz de fondo redondo se agitó a temperatura ambiente por 5 minutos. Posteriormente, 1-metoxi-2 -propanol se agregó con agitación a temperatura ambiente. A la solución anterior, óxido de cerio acuoso (20% en peso) se agregó lentamente por un período de 5 minutos a temperatura ambiente. La agitación continuó por 30 minutos a la misma temperatura. Finalmente, BYK®-331 se agregó a la mezcla anterior y agitó por 30 minutos a temperatura ambiente. Se obtuvo una Composición de Imprimación como un líquido transparente amarillo (pH, 4 - 4.4) .
De acuerdo con el procedimiento general, las composiciones imprimadoras 1-4 con cargas variables de CHDM-PPG coPC y óxido de cerio se prepararon y se muestran a continuación en las Tablas 1-4. Estas composiciones se encontraron como siendo adecuadas para utilizarse como un imprimador, como resultó una capa visualmente uniforme cuando se aplicaron al sustrato de policarbonato y secaron. Se observaron resultados similares cuando se filtró CHDM-PPG coPC con Mn~ 2K.
Tabla 1. Composición de Imprimación 1
Tabla 2. Composición de Imprimación 2
Tabla 3. Composición de Imprimación 3
Tabla 4 Composición de Imprimación 4
Ejemplo 2 Composiciones imprimadoras a base de CHDM-PEG coPC-Ce02
Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, CHDM-PEG coPC se preparó' y utilizó en la Composición de Imprimación. Como se utiliza en la presente, PEG significa polietilenglicol .
Ejemplo 3 Composiciones imprimadoras a base de TCDDM-PPG coPC-CeQ2
Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, TCDDM-PPG coPC se preparó y utilizó en la Composición de Imprimación. Como se utiliza en la presente, TCDDM significa triciclodecandimetanol .
Ejemplo 4 Composiciones imprimadoras a base de TCDDM-PEG coPC-Ce02
Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC,
TCDDM-PEG coPC se preparó y utilizó en la Composición de Imprimación
Ejemplo 5 Mezcla de composiciones imprimadoras a base de CHDM-PPG coPC y TCDDM-PPG coPC-CeQ2
Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, una mezcla de 1:1 de CHDM-PPG coPC y TCDDM-PPG coPC se preparó y utilizó en la Composición de Imprimación.
Ejemplo 6 Composiciones imprimadoras a base de
CHDM-PPG coPC-CeQ2 Sililado
Parte A Preparación de CHDM-PPG coPC Sililado
Procedimiento General : La reacción puede llevarse a cabo sin solvente. Se cargó copolicarbonato diol y 3-isocianatopropiltrimetoxisilano en una proporción molar de 1:2 en un matraz de fondo redondo. A la mezcla anterior, se agregó una cantidad catalítica de catalizador de dibutilestaño dilaureato (10-50 ppm) . La mezcla de reacción se calentó a 80-85°C con agitación. La reacción se monitoreó por espectro FTIR para la desaparición del pico -NCO. Después de completar la reacción (2-5 horas) , la mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente. En casos en donde las reacciones se condujeron en un solvente (tolueno/DMF) , el solvente se removió de la mezcla de reacción por vacío.
Parte B. Preparación de Composición de Imprimacións Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, se utilizó CHDM-PPG coPC sililado en la Composición de Imprimación.
Ejemplo 7. Composiciones imprimadoras a base de TCDDM-PPG coPC-CeQ2 Sililado
Similar al ejemplo 6, en lugar de CHDM-PPG coPC Sililado, TCDDM-PPG coPC completamente sililado se preparó y utilizó en la Composición de Imprimación.
Ejemplo 8 Mezcla de Composiciones imprimadoras a base de CHDM-PPG coPC sililado y TCDDM-PPG coPC-CeQ2 sililado
Similar al ejemplo operativo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, se utilizó en la Composición de Imprimación una
mezcla de CHDM-PPG coPC completamente sililado y TCDDM-PPG coPC completamente sililado.
Ejemplo Comparativo A. Composiciones imprimadoras a base de PMMA/CeQ2
Una mezcla de poli (metilmetacrilato) ("PMMA") y diacetona alcohol en un matraz de fondo redondo se agitó a temperatura ambiente por 5 minutos. Posteriormente, 1-metoxi-2 -propanol se agregó con agitación a temperatura ambiente. A la solución anterior, óxido de cerio acuoso (20% en peso) se agregó lentamente por un período de 5 minutos a temperatura ambiente. PMMA se precipitó tan pronto como se agregó el Ce02 acuoso. Esto muestra que la dispersión de PMMA/Ce02 no es adecuada para usarse como una Composición de Imprimación.
Tabla 5 Composición de Imprimación 5
Ejemplo Comparativo B. Composiciones imprimadoras a base de PPG/CeQ2
Una mezcla de propilenglicol (PPG) con Mn -425 y diacetona alcohol en un matraz de fondo redondo se agitó a temperatura ambiente por 5 minutos. Posteriormente, 1-metoxi-2 -propanol se agregó con agitación a temperatura ambiente. A la solución anterior, óxido de cerio acuoso (20% en peso) se agregó lentamente por un período de 5 minutos a temperatura ambiente. La agitación continuó por 30 minutos a la misma temperatura. Finalmente, ???ß-331 se agregó a la mezcla anterior y agitó por 30 minutos a temperatura ambiente. La composición de imprimación se obtuvo como un líquido transparente amarillo (pH, 4 - 4.4) . Esta composición resultante se encontró que no es adecuada para utilizarse como un imprimador, ya que resultó una capa visualmente no uniforme cuando se aplicó sobre el sustrato de policarbonato y secó.
Tabla 6 Composición de Imprimación 6
Ejemplo Comparativo C. Composiciones imprimadoras a base de PPG/CeQ2
Similar al ejemplo comparativo B, excepto que PPG se altos pesos moleculares (Mn ~ 1000, 2000 y 8000) se utilizó, en lugar de PPG con Mn ~ 425. Las composiciones resultantes se encontraron no son adecuadas para utilizarse como un imprimador, como resultó una capa visualmente no uniforme cuando se aplicó sobre el sustrato de policarbonato y secó.
Ejemplo Comparativo D. Composiciones imprimadoras a base de PEG/CeQ2
Similar al ejemplo comparativo B, excepto que PEG
con Mn ~ 30 se utilizó, en lugar de PPG con Mn ~ 425. Esta composición resultante se encontró como no siendo adecuada para utilizarse como un imprimador, como una capa visualmente no uniforme resultó cuando se aplicó sobre el sustrato de policarbonato y secó.
Ejemplo Comparativo E. Composiciones imprimadoras a base de homopolímero CHDM /CeQ2
Una mezcla del homopolímero CHDM y diacetona alcohol en un matraz de fondo redondo se agitó a temperatura ambiente por 5 minutos. Posteriormente, 1 -metoxi -2 -propanol se agregó con agitación a temperatura ambiente. A la solución anterior, óxido de cerio acuoso (20% en peso) se agregó lentamente por un período de 5 minutos a temperatura ambiente. El homopolímero CHDM se precipitó tan pronto como se agregó el Ce02. Esto muestra que la dispersión del homopolímero/Ce02 no es adecuada para utilizarse como un imprimador. '
Ejemplo 9. Composiciones imprimadoras a base de Poliuretanos de CHDM-PPG coPC-Ce02
Parte A. Preparación de poliuretanos derivados de
CHDM-PPG coPC
Procedimiento General: Se sintetizaron pre-polímeros de poliuretano terminados en hidroxilo o NCO mediante extensión de cadena de copolicarbonato diol terminado con hidroxilo con diisocianato . Dependiendo de la
proporción de NCO/OH, se elaboraron los poliuretanos terminados con isocianato o hidroxilo. La reacción puede llevarse a cabo con y sin solvente. En casos en donde las reacciones se condujeron en un solvente (tolueno/DMF) , el solvente se removió de la mezcla de reacción bajo vacío en la finalización de la reacción.
Parte B. Preparación de las composiciones imprimadoras (propuestas)
Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, se utilizaron poliuretanos de CHDM-PPG coPC en las composiciones imprimadoras.
Ejemplo 10 Poliuretano Sililado de Composiciones imprimadoras a base de CHDM-PPG coPC-Ce02
Parte A. Preparación de poliuretano sililado derivado de CHDM-PPG coPC
El poliuretano preparado de la Parte A del Ejemplo 9 anterior y 3 - isocianatopropiltrimetoxi silano en una proporción molar de 1:2 se cargó en un matraz de fondo redondo. A la mezcla se agregaron de 10 a 20 ppm de dibutilestaño dilaureato. La reacción se calentó de 80 a 85°C con agitación. La reacción "se monitoreó por espectro FTIR, para la desaparición del pico -NCO. Después de la finalización de la reacción después de 2 a 5 horas, la mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente para producir el producto deseado.
Parte B. Preparación de las composiciones imprimadoras (propuestas)
Similar al ejemplo 1, en lugar de CHDM-PPG coPC, poliuretano sililado de CHDM-PPG coPC se utilizó en la Composición de Imprimación.
Ejemplo 11. Ejemplos 1, 2 de Revestimiento y Ejemplo de Revestimiento Comparativo A
Parte A. Preparación de capa dura de silicón comprendida de una dispersión de resina de siloxano/sílice coloidal
A un matraz Eyrlenmeyer de 3L se cargaron 704.3g de metiltrimetoxisilano y 16.75 g de ácido acético. Se agregó una barra de agitación magnética y el matraz después se enfrió en un baño helado con agitación mediante el agitador magnético. Una vez que se obtuvo la mezcla en el matraz a la temperatura de <10°C, se agregó una mezcla de 283.2 g de Sílice Coloidal AS40 (Grace Davidson) y 250.4 g de agua desionizada por 20-30 minutos con agitación. Se tuvo cuidado de no dejar que la temperatura de la mezcla de reacción aumentara a >35°C durante la adición de la mezcla de sílice coloidal/agua. Después de completar la adición, la mezcla se dejó agitar por -16 horas mientras se derretía el baño helado y la dispersión se calentó a temperatura ambiente. La mezcla de reacción, ahora una suspensión brumosa, después se diluyó con 330.5 g de iso-propanol , 326.3 g de n-butanol, y 37.45 g
de ácido acético. La mezcla de reacción de nuevo se dejó reposar por >24 horas, después se agregaron 2.06 g de solución de acetato de tetrabutilamonio y 0.37 g de BYK®302 (BYK®-Chemie) para proporcionar una composición de revestimiento. Esta composición de revestimiento después de dejó añejar a temperatura ambiente por >4 semanas antes de la aplicación sobre el sustrato de imprimación.
Parte B. Revestimiento de policarbonatos
La Composición de Imprimación 1 descrita en el ejemplo 1 se revistió sobre el sustrato de policarbonato . El solvente posteriormente se evaporó; y la Composición de Imprimación se curó para proporcionar una capa imprimadora.
La cubierta superior de silicón preparada en la Parte A, ejemplo 11 o AS4700 posteriormente se revistió sobre la capa imprimadora y curo térmicamente para proporcionar los Ejemplos de Revestimiento 1 y 2.
Para propósitos comparativos, la capa dura del ensamble de silicón con SHP470 como un imprimador y AS4700 como una cubierta superior se prepararon para proporcionar el Ejemplo de Revestimiento Comparativo A. Las combinaciones específicas del imprimador y la cubierta superior para los Ejemplos de Revestimiento 1 y 2 y el Ejemplo de Revestimiento Comparativo A se dan en la Tabla 7.
La resistencia a la abrasión típica, la adhesión y las propiedades ópticas observadas para el sustrato de
policarbonato revestido con el ensamble descrito en la Tabla 7 se dan en la Tabla 8.
Tabla 7. Ejemplos de Revestimiento
Tabla 8. Resistencia a la abrasión, Adhesión y Propiedades Opticas para los sustratos de policarbonato revestidos
Ejemplo de Abrasión Taber
Reves imiento
%T % Bruma Ciclos ??500 Adhesión
1 88 1 0.89 3.0 5B
2 88 4 0.81 3.7 5B
Comparativo A 90 3 0.68 6.1 5B
Como se muestra en la Tabla 8, Ejemplo de Revestimiento 2 para PC mostró buena resistencia a la abrasión, propiedades de adhesión y ópticas, similares a la capa SHP470/ASA700. Se observaron similares propiedades para el Ejemplo de Revestimiento 1 en donde la cubierta superior no contiene un absorbente de UV orgánico. Como se infiere del análisis TE de sección transversal como se muestra en la Figura 3, no hay micro-grietas y deslaminación en las
interfaces (PC/imprimador/capa superior) .
Ejemplo 12 Ejemplo de Revestimiento 3 y Ejemplos de Revestimiento Comparativos B y C
Ejemplo de Revestimiento 3: Una mezcla de 2.0 g de CHDM-PPG coPC (Mn ~ 1.2 K) , 24.00 g de diacetona alcohol, y 24.00 g 1-metoxi-2 -propanol se mezcló a temperatura ambiente para proporcionar una solución. A la solución de CHDM-PPG coPC se agregaron 2.04 g de óxido de cerio acuoso (20% en peso). El resultante se agitó para hacer una dispersión homogénea. A la dispersión se agregaron 0.004 g de BYK®-331 como un agente de flujo/nivelación para proporcionar una Composición de Imprimación. La composición de imprimación fue un líquido transparente amarillo (pH 3.5 - 4.4) .
Esta Composición de Imprimación se revistió sobre un sustrato de policarbonato . El solvente se removió y la Composición de Imprimación se curó para proporcionar una capa imprimadora. La cubierta superior de silicón como se describe en el ejemplo 11, parte A se revistió sobre la capa imprimadora y curo térmicamente para proporcionar Ejemplo de Revestimiento 3.
Ejemplo de Revestimiento Comparativo B: A la capa dura de silicón preparada en la Parte A del Ejemplo 11 se agregó Ce02 para proporcionar una cubierta dura de Ce02. La cubierta dura con Ce02 se revistió sobre un sustrato de vidrio no imprimado para proporcionar el Ejemplo de Revestimiento
Comparativo B.
Ejemplo de Revestimiento Comparativo C: Un sustrato de policarbonato se imprimó con SHP470 y después revistió con AS40.00 como una cubierta superior para proporcionar el Ejemplo de Revestimiento Comparativo C.
La pérdida de absorbencia en la exposición a radiación de UV para los Ejemplos de Revestimiento Comparativos B y C se muestra en la Figura 4, la funcionalidad de la resistencia a la intemperie esperada del Ejemplo de Revestimiento 3 también se muestra en la Figura 4.
A pesar de que la invención ha sido descrita anteriormente con referencias a sus modalidades específicas, es evidente que pueden hacerse muchos cambios, modificaciones y variaciones sin apartarse del concepto de la invención descrita en la presente. Por consiguiente, se pretende abarcar todos tales cambios, modificaciones y variaciones que caen dentro del espíritu y amplio alcance de las reivindicaciones anexas.
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 (27)
1. Una composición de imprimación caracterizada porque que comprende (1) un agente absorbente de UV inorgánico; y (2) un polímero seleccionado de (i) un copolicarbonato que comprende unidades de repetición A y B, y (ii) un poliuretano obtenido por la reacción de un poliisocianato y un copolicarbonato diol que comprende unidades de repetición A y B, en donde unidades de repetición A y B están representadas por las siguientes fórmulas: en donde la proporción molar de las unidades (A) a las unidades (B) está en el intervalo de aproximadamente 9:1 a aproximadamente 1:9, y en donde Ri es un grupo alicíclico de C8 a C12 divalente, R2 es un grupo divalente seleccionado del grupo que consiste de etileno, propileno, y sus combinaciones, n es un número entero en el intervalo de 4 a 40; en donde el agente absorbente de UV está presente en una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 80 por ciento en peso con base en el peso total de la Composición de Imprimación .
2. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copolicarbonato del componente (2) (i) comprende grupos terminales, en donde cada grupo terminal es un miembro seleccionado del grupo que consiste de un grupo hidroxilo, y un grupo sililo sustituido de la fórmula (Fórmula I) en donde R1 es un residuo hidrocarbonado monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, cada Y es independientemente un miembro seleccionado del grupo que consiste de un átomo de halógeno, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y un grupo aciloxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y a es un número que tiene un valor de 1 a 3.
3. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque sustancialmente todos los grupos terminales del copolicarbonato del componente (2) (i) son grupos sililo de la Fórmula (I) .
4. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque sustancialmente todos los grupos terminales del copolicarbonato del componente (2) (i) son grupos hidroxilo.
5. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque cada aparición de Ri es inde endientemente
6. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el poliisocianato es un diisocianato representado por OCN-R4-NCO, en donde R se selecciona de
7. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el poliuretano está terminado con hidroxilo o terminado con isocianato.
8. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el poliuretano está sililado con al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste de aminosilano y isocianatosilano .
9. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el aminosilano es de la fórmula general: 1 en donde R6 es hidrógeno o un grupo alquilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono, R7 es un grupo alquileno divalente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono, R2 y R3 cada uno independientemente es un grupo alquilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono o un grupo arilo de aproximadamente 6 a aproximadamente 8 átomos de carbono, y b tiene un valor de 0 , 1 o 2 y el isocianatosilano es de la fórmula general : en donde R8 es un grupo alquileno divalente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono, R4 y R5 cada uno independientemente es un grupo alquilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono o un grupo arilo de aproximadamente 6 a aproximadamente 8 átomos 5 de carbono, y c tiene un valor de 0, 1 o 2.
10. La composición de imprimación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente absorbente de UV inorgánico se selecciona del grupo que consiste de CeOx, TiOx, ZnOx, ZrOx, y sus combinaciones, en 10 donde x es 1-2.
11. A artículo revestido que comprende un sustrato polimérico, una capa imprimadora dispuesta en al menos una superficie del sustrato, y una capa resistente a la abrasión dispuesta en la capa imprimadora, caracterizado porque la 15 capa imprimadora se hace de la Composición de Imprimación de conformidad con la reivindicación 1.
12. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la capa resistente a la abrasión es la cubierta superior con base orgánica. 20
13. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la capa resistente a la abrasión es una capa dura de silicón.
14. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la capa resistente a 25. la abrasión es una capa de oxicarburo de silicón hidrogenada.
15. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa de oxicarburo de silicón hidrogenada se deposita sobre la capa imprimadora mediante deposición en plasma o deposición física de vapor.
16. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa de oxicarburo de silicón hidrogenada se deposita sobre la capa imprimadora mediante un método seleccionado del grupo que consiste de deposición química de vapor mejorada con plasma, expansión de plasma térmico, plasma por microondas, plasma inductivamente acoplado, deposición química de vapor en plasma de alta densidad, y sus combinaciones.
17. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa de oxicarburo de silicón hidrogenada se deposita por uno de pulverización catódica, ablación láser, deposición de arco catódico, y evaporación de rayo de electrón.
18. El artículo revestido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el sustrato se selecciona de policarbonatos y copolicarbonatos, polímeros acrílicos, poliésteres, poliamidas, poliimidas, copolímero de acrilonitrilo-estireno, terpolímero de estireno-acrilonitrilo-butadieno, cloruro de polivinilo, polietileno, y sus combinaciones.
19. Un método para proporcionar un sustrato polimérico revestido con un sistema de revestimiento resistente a la intemperie y a la abrasión, caracterizado porque comprende los pasos de : (i) aplicar la Composición de Imprimación de conformidad con la reivindicación 1 sobre un sustrato polimérico; (ii) curar la Composición de Imprimación para proporcionar una capa imprimadora; y (iii) disponer una capa resistente a la abrasión sobre la capa imprimadora por lo tanto haciendo al sustrato polimérico revestido con un sistema de revestimiento resistente a la intemperie y a la abrasión.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa resistente a la abrasión es una cubierta superior con base orgánica.
21. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el paso (iii) comprende: aplicar una composición de cubierta superior con base orgánica sobre la capa imprimadora, y curar la composición para proporcionar la cubierta superior con base orgánica en la capa imprimadora.
22. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa resistente a la abrasión es una capa dura de silicón.
23. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el paso (iii) comprende: aplicar una composición de capa dura de silicón sobre la capa imprimadora, y curar la composición para proporcionar la capa dura de silicón sobre la capa imprimadora.
24. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa resistente a la abrasión es una capa de oxicarburo de silicón hidrogenada.
25. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el paso (iii) comprende depositar una capa de oxicarburo de silicón hidrogenada sobre la capa imprimadora mediante uno de deposición en plasma o deposición física de vapor.
26. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la Composición de Imprimación se reviste sobre el sustrato polimérico mediante una capa de flujo, una capa de inmersión, o una capa giratoria.
27. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el sustrato polimérico se selecciona de policarbonatos y copolicarbonatos , polímeros acrílicos, poliésteres, poliamidas, poliimidas, copolímero de acrilonitrilo-estireno, terpolímero de estireno-acrilonitrilo-butadieno, cloruro de polivinilo, polietileno, y sus combinaciones.
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