MX2013009609A

MX2013009609A - Revestimiento suoerhidrofobos y oleofobos con sistemas aglutinantes con bajo contenido de compuestos organicos volatiles.

Info

Publication number: MX2013009609A
Application number: MX2013009609A
Authority: MX
Inventors: Josh Gesford; Michael Hurley; Andrew K Jones; Boon Chan Lor; Vinod K Sikka; Phillip Harsh
Original assignee: Ross Technology Corp
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2013-09-16
Also published as: WO2012115986A1; CN103476898A; US9546299B2; EP2678400A1; AU2012220798B2; AU2012220798A1; JP2014512417A; US20140087134A1; CL2013002399A1; EP2678400A4; PE20140834A1; US10240049B2; US20170198154A1; BR112013021231A2

Abstract

Se describen composiciones de revestimiento para la preparación de superficies superhidrófobas (SR) y/u oleófobas (OP) que emplean bajas cantidades de compuestos orgánicos volátiles. También se describen los revestimientos/superficies revestidas resultantes y los métodos para su preparación. Los revestimientos/superficies tienen una variedad de usos, incluida su capacidad para evitar o resistir que el agua, suciedad y/o hielo se acople a una superficie.

Description

REVESTIMIENTOS SUPERHIDROFOBOS Y OLEOFOBOS CON SISTEMAS AGLUTINANTES CON BAJO CONTENIDO DE COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES Antecedentes de la Invención Las superficies superhidrófobas (SH) y superoleófobas se definen como aquellas donde los ángulos de contacto de gotas de agua o aceite superan los 150°. Las superficies tienen una variedad de usos, incluida su capacidad para evitar o resistir que el agua, suciedad y/o hielo se acople a una superficie. Se ha descrito una variedad de composiciones de revestimiento superficial hidrófobas y oleófobas que emplean grandes cantidades de compuestos orgánicos volátiles (COV) incluidos aquellos que participan en reacciones fotoquímicas atmosféricas. Estas se diferencian de las composiciones de revestimiento descritas en la presente que utilizan agua y/o disolventes orgánicos exentos de COV, que se descubrió que sufren cantidades limitadas de reacciones fotoquímicas atmosféricas, y cantidad pequeñas de COV activos fotoquímicamente .

Breve Descripción de la Invención Esta descripción describe composiciones de revestimiento que emplean sistemas aglutinantes basados en agua que tiene un bajo contenido de COV y/o un bajo contenido de COV no exento, proporcionado así una variedad de beneficios Ref. 243272 ambientales en su aplicación. Las composiciones de revestimiento descritas en la presente permanecen sustancialmente hidrófobas/oleófobas incluso cuando se desgastan y tienen una durabilidad y/o vida útil aumentada cuando se someten al deterioro y erosión normal en comparación con revestimientos donde los componentes hidrófobos y/u oléofobos están restringidos a las superficies del revestimiento.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es un histograma que gráfica la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber usando una rueda CS 10 y una carga de- 250g) que provoca una pérdida de superhidrofobicidad para cinco revestimientos de una etapa preparados con varios aglutinantes basados en BAYHYDROL© (ver Apéndice A) .

Las Figuras 2a-2b son una vista esquemática que muestra la distribución propuesta de partículas secundarias, ("nano partículas" por ejemplo, CAB-O-SIL® TS720) en el espesor de los revestimientos preparados con diferentes aglutinantes basados en BAYHYDROL®. Las partículas primarias se indican mediante una "X" y las partículas secundarias se indican mediante pequeños círculos rellenos o puntos. La porción superior del diagrama indica la acumulación de una cantidad sustancial de partículas submicrométricas (por ejemplo, partículas secundarias tratadas para ser hidrófobas) en la superficie, probablemente debido a la ausencia de codisolventes . En cambio, las composiciones de revestimiento de la presente descripción (por ejemplo, aquellas que incorporan codisolventes) permiten la dispersión de partículas submicrométricas (por ejemplo, partículas secundarias tratadas para ser hidrófobas) en todo el revestimiento.

La Figura 3 muestra una gráfica de rugosidad superficial (Ra) como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa hechos con BAYHYDROL® 140AQ.

La Figura 4 muestra la gráfica de la cantidad de abrasión (medida con ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida en la superhidrofobicidad con respecto al espesor del revestimiento (es decir, variación del ciclo de Taber con el espesor del revestimiento) para un revestimiento de una etapa preparado usando BAYHYDROL© 140AQ.

La Figura 5 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida en la superhidrofobicidad con respecto a la rugosidad del revestimiento medida como Ra (es decir, variación del ciclo de Taber con rugosidad superficial aumentada) para revestimientos preparados usando BAYHYDROL® 140AQ.

La Figura 6 muestra una gráfica de la rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero tratadas con revestimientos de una etapa de BAYHYDROL® 140AQ y 700T trasparente con contenido variable de CAB-O-SIL® TS720 de 11-20 %. Dentro de la primera aproximación, todos los datos con tres niveles de TS720 (11-20%) se ajustan linealmente. Los valores de Ra para revestimientos de una etapa usando BAYHYDROL® 140AQ con 700T trasparente variaron de 4-15 um para revestimientos que tienen un espesor que varia de 20-80 µ??.

La Figura 7 muestra una gráfica de la rugosidad de la superficie, Rz, como una función del espesor de revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero descritos en el Ejemplo 3 y la Figura 6. Los valores de Rz varían de 25-65 pm para un espesor de revestimiento de 20-80 ym La Figura 8 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrófobicidad con respecto al espesor del revestimiento, (los datos de abrasión de Taber representan la durabilidad de la abrasión) . La cantidad de ciclos de abrasión se gráfica como una función del espesor para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero tales como se describen en el Ejemplo 3 y la Figura 6.

La Figura 9 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor de los revestimientos preparados con revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon con una combinación de BAYHYDROL® 140AQ y POLANE 700T trasparente como aglutinante, 11-20% de TS720 como partícula secundaria, y 7% de Tiger Drylac como partícula primaria. Los datos de Ra muestran diversos niveles de variaciones de rugosidad de la superficie con el aumento del espesor del revestimiento, teniendo la cantidad más, baja de TS720 (11%) la menor rugosidad, mientras que los valores más altos de Ra se observaron para 15 % y 20 % de TS720.

La Figura 10 muestra la rugosidad de la superficie, Rz, como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero descritos en el Ejemplo 4 y la Figura 9. Los valores de Rz, como una función del espesor siguen una tendencia similar a la observada para Ra.

La Figura 11 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrófobicidad con respecto al espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero descritos en el Ejemplo 4 y la Figura 9. Los datos muestra un aumento aproximadamente lineal en los ciclos de Taber que aumentan con el aumento en el espesor del revestimiento. El contenido más bajo de TS720 (11%) proporciona la menor cantidad de ciclos de abrasión de Taber para la pérdida de la superhidrofobicidad. Para los contenidos de TS720 de 15 y 20%, la cantidad de ciclos de Taber para la pérdida de la superhidrofobicidad es similar. Para un espesor de revestimiento dado, tal vez 50 µp?, 11 % de TS720 proporciona un valor de Taber de aproximadamente 300-400 en comparación con 800 ciclos de abrasión para TS720 a un contenido de 15 o 20 I.

La Figura 12 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ y POLANE 700T blanco, y partículas secundarias TS720 en cantidades que variaban de 11-20 %. Los valores de Ra muestran un aumento aproximadamente lineal con el aumento del espesor para cada nivel de TS720. Los valores más bajos de Ra se observaron para TS720 al 15 % y los valores Ra para TS720 al 20 % exhibieron valores de rugosidad que estaban entre los de 11 % y 20 % de TS720.

La Figura 13 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Rz, como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ y POLANE 700T blanco, y con TS720 en cantidades que variaban de 11-20 %. Los valores de Rz muestran un aumento aproximadamente lineal con el aumento del espesor para cada nivel de TS720. Los valores más bajos de Rz se observaron para TS720 al 15 % y los valores de Rz para TS720 al 20 % exhibieron valores de rugosidad que estaban entre los de 11 % y 20 % de TS720.

La Figura 14 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrofobicidad con respecto al espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ y POLANE 700T blanco, y partículas secundarias TS720 en cantidades que variaban de 11-20 %.

La Figura 15 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ y POLANE 700T blanco, y partículas secundarias TS720 en cantidades que variaban de 11-20 % y 7 % de partículas primarias Tiger Drylac.

La Figura 16 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Rz, como una función del espesor para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ y POLANE 700T trasparente, y partículas secundarias TS720 en cantidades que variaban de 11-20 % y 7 % de partículas primarias Tiger Drylac.

La Figura 17 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrofobicidad como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ y POLANE 700T blanco como aglutinante, partículas secundarias TS720 en cantidades que variaban de 11-20 % y 7 % de partículas primarias Tiger Drylac .

La Figura 18 muestra un gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de la superhidrofobicidad como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero usando BAYHYDROL® 14QAQ y POLANE® 700T trasparente como aglutinante y TS720 como partículas secundaria. Se incluyen los datos para 5, 7 y 9 % de TS720 para la comparación.

La Figura 19 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una ' pérdida de superhidrofobicidad como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T blanco como aglutinante y TS720 como partículas secundarias. Se incluyen los datos para 5, 7 y 9 % de TS720 para la comparación.

La Figura 20 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrofobicidad como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T trasparente como aglutinante y TS720 como partículas secundarias. Se incluyen los datos de 11 % de TS720 para la comparación.

La Figura 21 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrofobicidad como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T blanco como aglutinante y TS720 como partículas secundarias. Se incluyen los datos de 11 % de TS720 para la comparación.

La Figura 22 muestra una gráfica de la cantidad de abrasión (medida en ciclos de Taber) necesaria para provocar una pérdida de superhidrofobicidad como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrofobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL® 140AQ en combinación con POLANE® 700T trasparente o blanco '(60:40 v/v) como aglutinante, con 11 % (p/p) de CAB-O-SIL TS720 como partículas secundarias. Una porción de cada sistema aglutinante recibió Tiger Drylac como partículas primarias a 7 % p/p para proporcionar cuatro muestras. Los resultados de la prueba de abrasión de Taber con una carga de 250 g y ruedas CS10 se proporcionan en la gráfica. Aunque hay una dispersión en los datos, se observan dos tendencias claras. Primero, las placas revestidas con composiciones sin partículas primarias tienen una resistencia a la abrasión más alta en base a los datos de deterioro de Taber que las placas revestidas con composiciones que comprenden Tiger Drylac como partículas secundarias. Segundo, para un espesor de revestimiento fijo de aproximadamente 50 micrones, los revestimientos sin partículas primarias son aproximadamente 2,5 veces más resistentes a la abrasión.

La Figura 23 muestra una gráfica de la resistencia a la abrasión de Taber (ciclos) graficada como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero preparadas tal como describe en el Ejemplo 22, excepto que cada composición de revestimiento contenía 15 % de TS720. Se graficaron los datos para los cuatro tipos de muestra y se incluyeron las líneas de tendencia de los datos en la figura 22 como referencia.

La Figura 24 muestra una gráfica de la resistencia a la abrasión de Taber (ciclos hasta la pérdida de la superhidrófobicidad) graficada como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero usando BAYHYDROL® 140AQ y 700T blanco y trasparente con TS720 al 20 % (es decir, el revestimiento descrito en las Figuras 22 y 23 con 20 % de TS720) . Se compararon los datos para las cuatro composiciones y se incluyeron las lineas de tendencia para los datos del Ejemplo 22 como referencia.

La Figura 25 muestra una gráfica de la resistencia a la abrasión de Taber (graficada como una función del espesor del revestimiento para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero usando BAYHYDROL®140AQ y con 700T blanco y trasparente con TS720 al 11 % sin partículas primarias. Esta gráfica muestra que para todas siendo iguales, el POLANE 700T blanco proporciona más durabilidad de Taber que el 700T trasparente. Para un espesor de revestimiento de 50 µ??, la resistencia de Taber para el 700T blanco es aproximadamente 1,5 veces mayor que para el 700T trasparente.

La Figura 26 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL© 140AQ en combinación con POLANE 700T blanco ? trasparente como aglutinante. TS720 como partículas secundarias al 11 % (p/p) y Tiger Drylac como partículas primarias al 7 % tal como se indicó.

La Figura 27 muestra una gráfica de la rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor de revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL® 140AQ en combinación con POLANE 700T blanco o trasparente como aglutinante y TS720 como partículas secundarias al 11 % p/p. La composición de revestimiento no contenia partículas primarias .

La Figura 28 muestra una gráfica de rugosidad de la superficie, Ra, como una función del espesor para revestimientos de una etapa superhidrófobos sobre placas de acero. Los revestimientos se prepararon usando BAYHYDROL® 140AQ en combinación con POLANE 700T blanco o trasparente como aglutinante, TS720 como partículas secundarias al 11 % (p/p) y Tiger Drylac como partículas primarias al 7 % p/p.

La Figura 29 muestra una gráfica que compara la resistencia a la abrasión (medida como ciclos de Taber hasta la pérdida de la superhidrófobicidad) graficada con respecto ai espesor del revestimiento. Los revestimientos se prepararon con POLANE 700T trasparente y partículas secundarias de M5T al 11 %, ya sea con o sin 7 % de S60 como partículas primarias. Las mediciones de Taber se llevaron a cabo con una carga de 250 g y ruedas CS10.

La Figura 30 muestra una gráfica que compara la resistencia a la abrasión (medida como ciclos de Taber hasta la pérdida de la superhidrofobicidad) graficada con respecto al espesor del revestimiento. Los revestimientos se prepararon con POLANE 700T trasparente y partículas secundarias de M5T al 11 %, ya sea con o sin 7% de S60 como partículas primarias. Las mediciones de Taber se llevaron a cabo con una carga de 500 g y ruedas CS10.

La Figura 31 muestra una gráfica que compara la resistencia a la abrasión (medida como ciclos de Taber hasta la pérdida de la superhidrofobicidad) graficada con respecto al espesor del revestimiento. Los revestimientos se prepararon con POLANE 7Ó0T trasparente y partículas secundarias de M5T al 11 %, ya sea con o sin 7 % de S60 como partículas primarias. Las mediciones de Taber se llevaron a cabo con una carga de 1000 g y ruedas CS10.

La Figura 32 muestra una gráfica que compara la resistencia a la abrasión (medida como ciclos de Taber hasta la pérdida de la superhidrofobicidad) graficada con respecto al espesor del revestimiento. Los revestimientos se prepararon con POLANE 7.00T trasparente y partículas, secundarias de M5T al 11%, ya sea con o sin 7 % de S60 como partículas primarias y un espesor del revestimiento de hasta 350 micrones. Las mediciones de Taber se llevaron a cabo con una carga de 1000 g y ruedas CS10.

La Figura 33 muestra el cálculo de la Ra (rugosidad media aritmética) y Rz (rugosidad media en diez puntos) . Para el análisis de Ra se toma para muestra una sección de longitud estándar de la linea media del gráfico de rugosidad. La linea media se coloca en un sistema de coordenadas cartesianas en donde la linea media corre en el sentido del eje x y la ampliación es el eje y. El valor obtenido con la fórmula dada es la figura expresada en micrómetros a menos que se indique lo contrario. Para la rugosidad media de diez puntos (Rz) se toma para muestra una sección de longitud estándar de la linea media del gráfico de rugosidad. La distancia entre los picos y los valles de la linea de muestra se miden en su sentido. A continuación, se obtiene el pico promedio entre los 5 picos más altos (Yp), asi como el valle promedio entre los 5 valles más bajos (??) . La suma de estos dos valores se expresa en micrómetros, a menos que se indique lo contrario.

Descripción Detallada de la Invención REVESTIMIENTOS CON BAJO CONTENIDO DE COV Las composiciones para formar revestimientos hidrófobos y/u oleófobos descritas en la presente descripción incluyen composiciones de una etapa que emplean poliuretanos a base de agua (o combinaciones de poliuretanos a base de agua) como un aglutinante en combinación con uno o más tipos de partículas secundarias. Las composiciones descritas en la presente descripción pueden incluir opcionalmente uno o más tipos de partículas primarias además de partículas terciarias.

Las composiciones de revestimiento con bajo contenido de COV descritas en la presente proporcionan revestimientos que no pierden la hidrofobicidad y/u oleofobicidad cuando su superficie se desgasta. Dado que los revestimientos no pierden la hidrofobicidad y/u oleofobicidad cuando se desgastan, los revestimientos permiten usar el espesor como base para aumentar la resistencia a la abrasión y la durabilidad. i Aglutinantes Para reducir la cantidad de COV, particularmente COV no exentos, que se liberan de las composiciones de revestimiento usadas para preparar revestimientos hidrófobos y/u oleófobos, se pueden usar aglutinantes a base de agua (también denominados acuosos) parar preparar composiciones de revestimiento que resultan en revestimientos SH y/u OP, incluidos poliuretanos a base de agua (por ejemplo, dispersiones de poliuretano a basé de agua (PUD, por sus siglas en inglés), emulsiones y/o suspensiones).

Además del bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles, los poliuretanos a base de agua permiten la formación de revestimientos hidrófobos y/u oleófobos que permanecen sustancialmente hidrófobos y/u oleófobos incluso después de una abrasión sustancial sustancial. Asimismo, los poliuretanos a base de agua ofrecen flexibilidad mecánica, estabilidad de tamaño/dimensional del revestimiento seco y curado y puede resistir a la fragilización debido a la exposición al calor y/o a la luz. También están disponibles versiones curables por UV de poliuretanos a base de agua (por ejemplo, PUD) que evitan las necesidad de revestimientos curados con calor, los cuales es económicamente y ambientalmente deseable debido al reducido gasto de energía asociado con | las aplicaciones de revestimientos curables con luz con respecto a aquellas que requieren o cuyo curado se potencia mediante calentamiento. 1.1 Poliuretanos a base de agua como aglutinantes Se puede usar una amplia variedad de poliuretanos a base de agua (composiciones de revestimiento de poliuretano que comprenden más que cantidades insustanciales de agua como un disolvente y/o diluyente) parar preparar revestimientos hidrófobos y/o oleófobos descritos en la presente. Los poliuretanos son polímeros que consisten en una cadena de unidades orgánicas unidas mediante enlaces uretano (carbamato) . Los polímeros de poliuretano se forman típicamente a través de la polimerización de al menos un tipo de monómero que contiene al menos dos grupos isocianato funcionales con al menos un monómero distinto que contiene al menos dos grupos hidroxilo (alcohol) . Puede emplearse un catalizador para acelerar la reacción de polimerización. Otros componentes pueden estar presentes en las composiciones de revestimiento de poliuretano para impartir propiedades deseables incluidos, a modo no taxativo, tensioactivos y otros aditivos que provocan la reacción (es) de formación de carbamato y proporcionan un revestimiento con las propiedades deseadas en un tiempo de curado deseado.

En algunas modalidades, el poliuretano empleado en los revestimientos duraderos puede formarse a partir de un poliisocianato y una mezcla de monómeros terminados en -OH (hidroxilo) y NH (amina) . En los sistemas el poliisocianato puede ser un trímero u homopolímero de diisocianato de hexametileno (HDI) .

Trímerode HDI PolialMho! Algunos disolventes compatibles con los sistemas incluyen agua, acetato de n-butilo, tolueno, xileno, benceno etílico, ciclohexanona , acetato isopropílico, N-metil pirrolidona y cetona metilisobutílica y mezcla de los mismos; aunque no todos estos disolventes son exentos de COV.

Se puede emplear una variedad de composiciones de poliuretano a base de agua (acuosas) para la preparación de superficies hidrófobas, SH y/u oleófobas. Entre los poliuretanos a base de agua comerciales que pueden emplearse en la preparación de superficies SH y OP, están aquellos que comprenden policarbonato, poliéster, poliéteres y/o uretanos poliacrílieos y ¦ sus contrapartes alifáticas (resinas de uretano poliéster alifáticas, resinas de uretano policarbonato alifáticas y/o uretanos acrilicos alifáticos) . Las estructuras de algunos ejemplos de uretanos poliacrílieos , uretanos poliéster y uretanos policarbonato se proporcionan a continuación.

Uretano poliacrílico donde x>l, 30>y>2 y z>l.

Uretano poliéster donde v>l, w >1, x>l, 2>y>30 y z>l .

Uretano policarbonato donde x>l y En algunas modalidades, los poliuretanos a base de agua se seleccionan de uno o más miembros de las familias de emulsiones/dispersiones de poliuretano POLANE® (por ejemplo, POLANE® 700T, Sher in Williams, Cleveland, OH), KEM AQUA® (Sherwin-Williams) o BAYHYDROL® (por ejemplo, BAYHYDROL 110, 122,124, A145 y. 140AQ) . Las emulsiones de poliuretano o PUD usadas como aglutinantes para preparar los revestimientos hidrófobos y/u oleófobos descritos en la presente pueden prepararse en agua o un medio que contiene agua que comprende un codisolvente que es miscible en agua (por ejemplo, isopropanol y/o acetona), particularmente codisolventes que son exentos de COV y miscibles en agua (por ejemplo, acetona) .

Los aglutinantes de poliuretano a base de agua son compatibles y muestran buena adhesión con una amplia variedad de superficies. Al usar los aglutinantes de poliuretano a base de agua, los revestimientos superhidrófobos puede formarse sobre muchas, o la mayoría de las superficies incluidas, a modo no taxativo, las de diversas maderas, metales, vidrios, cerámicas, piedra, cauchos, telas y plásticos .

En algunas modalidades, las composiciones de revestimiento para preparar revestimientos hidrófobos y/u oleófobos contienen aglutinante que comprende emulsiones o PUD de poliuretano a base de agua, tales como uretanos poliacrilicos o esmaltes de poliuretano-acrilico. En una modalidad, las PUD empleadas como aglutinante son composiciones POLANE® (Sherwin Williams), tales como POLANE® 700T. En otras modalidades, se emplean composiciones para la preparación de revestimientos SH y OP que comprenden aglutinantes BAYHYDROL® para revestir plásticos y sustratos muy flexibles. En la modalidad, se pueden revestir típicamente materiales flexibles, tales como productos de Reacción de Moldeo por Inyección (RIM, por sus siglas en inglés) de policarbonato, ABS, PET, poliestireno, PVC y poliuretano usando un revestimiento acuoso (1K) de un componente ( 1 ) .

En otra modalidad, las composiciones de revestimiento para preparar revestimientos hidrófobos y/u oleófobos contienen un aglutinante que comprende una dispersión o emulsión de uretano poliéster o uretano poliéster alifático a base de agua en un medio que contiene agua. En otra modalidad, las composiciones de revestimiento para preparar revestimientos hidrófobos y/u oleófobos contienen un aglutinante que comprende una dispersión o emulsión de uretano policarbonato o uretano policarbonato alifático a base de agua en un medio que contiene agua. En una modalidad, la emulsión de poliuretano o PUD empleada como sistema aglutinante es una de BAYHYDROL® (Bayer Material Sciences), tal como BAYHYDROL® 110,122,124, A145, 140AQ. En algunas modalidades los aglutinantes de poliuretano son curables por UV tales como BAYHYDROL® UV 2282, UV 2317, UV VP LS 2280,' UV VP LS 2317, UV XP 2629, UV XP 2687, UV XP 2689 o UV XP 2690. LOS poliuretanos a base de agua puede venir como una composición lista para la aplicación de un único componente o como un sistema de dos o tres partes (componentes).

Se pueden obtener datos sobre varias composiciones BAYHYDROL® y datos de algunas composiciones de poliuretano a base de agua, tales como POLANE®s (por ejemplo, POLANE® 700T) de los fabricantes.

En algunas modalidades, los aglutinantes de poliuretano a base de agua comprenden una PUD acuosa modificada con policarbonato y/o poliéster o una PUD acuosa modificada con acrilico, cualquiera de las misma puede usarse sola o en combinación. En algunas modalidades, los aglutinantes de poliuretano a base de agua comprenden BAYHYDROL® o POLANE® (por ejemplo, POLANE® 700T y BAYHYDROL® 124), que pueden usarse solos o en combinación.

En algunas modalidades, la composición de revestimiento comprende PUD acuosa modificada por policarbonato y/o poliéster acuosa además de una PUD acuosa modificada por acrilico. En algunas modalidades, la relación entre la PUD acuosa modificada por policarbonato y/o poliéster y la PUD acuosa modificada por acrilico puede ser aproximadamente 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35 o 70:30 en un base peso a peso de las PUD disponibles en el mercado. En una modalidad, la PUD acuosa modificada por policarbonato y/o poliéster es una BAYHYDROL® seleccionada de BÁYHYDROL® 110, 122,124, A145, 140AQ y la PUD acuosa modificada por acrilico es una POLANE® tal como POLANE® 700T.

En una modalidad, la composición de revestimiento para la aplicación de revestimientos superhidrófobos y/u oleófobos sobre superficies comprende: una dispersión o suspensión de poliuretano gue comprende uno o más de un uretano poliéster, un uretano poliacrilico ' y/o un uretano policarbonato; de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 % en peso de partículas secundarias gue comprenden una o más siloxanos, y/o uno o más restos gue contienen alguilo, haloalquilo, fluoroalquilo o perfluoroalquilo; y comprende opcionalmente hasta aproximadamente 26 % en peso de partículas terciarias; en donde la composición de revestimiento comprende menos de 0,3 libras por galón de compuestos orgánicos volátiles no exentos; y en donde el revestimiento superhidrófobo resultante de la aplicación de la composición a una superficie conserva su superhidrofobicidad después de 150-1400 ciclos de abrasión a una carga de lOOOg para un intervalo de espesor de revestimiento de 25-300 micrones y/o 100-2500 ciclos de abrasión Taber a una carga de 250 g, usando una rueda CS10, tal como se juzgó por la incapacidad de más de 50 % de las gotas de agua aplicadas al área del revestimiento sometida a los ciclos de abrasión para permanecer en la superficie cuando la superficie plana se inclina a 3 grados. En algunas modalidades, la , dispersión o suspensión de poliuretano comprende un policarbonato, un poliuretano y un uretano poliacrílico . El uretano policarbonato y el uretano poliacrilico pueden estar presentes en una relación que incluye, a modo no taxativo, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 y 50:50 (uretano policarbonato : uretano poliacrilico).

En algunas modalidades, las composiciones de revestimiento de poliuretano acuosas mencionadas anteriormente (por ejemplo, dispersiones o suspensiones de poliuretano a base de agua) comprende al menos una composición de uretano poliéster, uretano poliacrilico y/o uretano policarbonato que cuando se seca y se cura produce un revestimiento que tiene: (a) un módulo a 100 % de alargamiento de 1300 psi o mayor, y/o (b) un porcentaje de alargamiento en la rotura de 150 % o mayor. En otras modalidades, las composiciones de revestimiento comprenden: un uretano poliéster y un uretano poliacrilico; un uretano poliéster y un uretano policarbonato; un uretano poliéster y un uretano policarbonato; o un uretano poliéster, un uretano poliacrílico y un uretano policarbonato .

Las composiciones de revestimientos superhidrófobos y/u oleófobos puede aplicarse para formar revestimientos que tienen un amplio intervalo de espesores. En algunas modalidades, los revestimientos tendrán un espesor en un intervalo seleccionado de aproximadamente 10 ym a aproximadamente 225 ym o aproximadamente 30 ym a 350 ym.

Dentro de este amplio intervaloi hay modalidades que emplean revestimientos de espesores que varían de aproximadamente 10 ym a aproximadamente 25 ym, de aproximadamente 25 ym a aproximadamente 50 ym, de aproximadamente 50 ym a aproximadamente 75 ym, de aproximadamente 75 ym a aproximadamente 100 ym, de aproximadamente 100 ym a aproximadamente 125 ym, de aproximadamente 125 ym a aproximadamente 150 ym, de aproximadamente 150 ym a aproximadamente 175 ym, de aproximadamente 175 ym a aproximadamente 200 ym, de aproximadamente 200 ym a aproximadamente 225 ym, de aproximadamente 15 ym a aproximadamente 200 ym; de aproximadamente 20 ym a aproximadamente 150 ym; de aproximadamente 30 ym a aproximadamente 175 ym; de aproximadamente 50 ym a apro imadamente 200 ym; de aproximadamente 20 ym a aproximadamente 100 ym; de aproximadamente 100 ym a aproximadamente 220 µp?; de aproximadamente 220 ym a aproximadamente 350 ym; de aproximadamente 15 ym a aproximadamente 150 um; y de aproximadamente 160 ym a aproximadamente 350 pm. 2 Partículas primarias Las modalidades de los revestimientos descritos en la presente pueden comprender partículas que se agregan a las composiciones de aglutinante para mejorar las propiedades mecánicas del revestimiento, por ejemplo, la durabilidad de los revestimientos hidrófobos y/u oleófobos. Se puede agregar una amplia variedad de las partículas, que también se conocen como extensores o cargas, a los aglutinantes. Las partículas se denominan "partículas primarias" porque los revestimientos descritos en la presente pueden tener uno o más tipos de partículas adicionales. Las partículas primarias que pueden emplearse en los revestimientos hidrófobos, SH y/u OP descritos en la presente incluyen, a modo no taxativo, partículas que comprenden: madera (por ejemplo, harina de madera), vidrio, metales (por ejemplo, hierro, titanio, níquel, zinc, estaño) , aleaciones de metales, óxidos de metales, óxidos metaloides (por ejemplo, sílice), plásticos (por ejemplo, termoplásticos ) , carburos, nitruros, boruros, espinelas, diamante y fibras (por ejemplo, fibras de vidrio) . se pueden tener en cuenta numerosas variables en la selección de las partículas primarias. Estas variables incluyen, a modo no taxativo, el efecto que tienen las partículas primarias en los revestimientos resultantes, su tamaño, su dureza, su compatibilidad con el aglutinante, la resistencia de las partículas primarias al ambiente en el cual se emplearán los revestimientos y el ambiente que las partículas primarias más soportan en el proceso de revestimiento y/o curado, incluida la resistencia a las condiciones de temperatura y disolvente. Adicionalmente, si se usa luz para curar los revestimientos, la partícula debe resistir las condiciones de exposición a la luz necesarias (por ejemplo, resistente a la luz UV) .

En modalidades descritas en la presente, las partículas primarias tienen un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de aproximadamente 1 micrón (µp?) a aproximadamente 250 µ?a. Dentro de este amplio intervalo, las modalidades incluyen intervalos de partículas primarias que tienen un tamaño promedio de aproximadamente 1 um a aproximadamente 5 µ?t\, de aproximadamente 5 µ?? a aproximadamente 10 m, de aproximadamente 10 pm a aproximadamente 15 pm, de aproximadamente 15 µp a aproximadamente 20 µp, de aproximadamente 20 µp\ a aproximadamente 25 m, de aproximadamente 1 µ?? a aproximadamente 25 pm, de aproximadamente 5 µ?? a aproximadamente 25 µ?t?, de aproximadamente 25 µ?t? a aproximadamente 50 pm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 75 pm; de aproximadamente 75 pm a aproximadamente 100 pm; de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 125 pm; de aproximadamente 125 pm a aproximadamente 150 pm; de aproximadamente 150 pm a aproximadamente 175 pm; de aproximadamente 200 pm a aproximadamente 225 pm ; y de aproximadamente 225 pm a aproximadamente 250 pm. También se incluyen dentro del intervalci más amplio modalidades que emplean partículas en intervalos de aproximadamente 10 pm a aproximadamente 100 pm, de aproximadamente 10 pm a aproximadamente 200 pm, de aproximadamente 20 pm a aproximadamente 200 pm, de aproximadamente 30 pm a aproximadamente 50 pm, de aproximadamente 30 pm a aproximadamente 100 pm, de aproximadamente 30 pm a aproximadamente 200 pm, de aproximadamente 30 pm a aproximadamente 225 pm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 100 pm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 200 pm, de aproximadamente 75 pm a aproximadamente 150 pm, de aproximadamente 75 pm a aproximadamente 200 pm; de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 225 pm; de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 250 pm; de aproximadamente 125 pm a aproximadamente 225 pm; de aproximadamente 125 pm a aproximadamente 250 pm; de aproximadamente 150 pm a aproximadamente 200 pm; de aproximadamente 150 pm a aproximadamente 250 µp?; de aproximadamente 175 µp\ a aproximadamente 250 µ??; y de aproximadamente 200 µp? a aproximadamente 250 µp?.

Las partículas primarias pueden incorporarse a los aglutinantes en varias relaciones dependiendo de la composición del aglutinante y las propiedades de la partícula primaria. En algunas modalidades, las partículas primarias pueden tener un intervalo de contenido seleccionado de: aproximadamente 1 % a aproximadamente 60 % o más en peso. Dentro de este amplio intervalo se incluyen modalidades en las que las partículas primarias están presentes, en peso, en intervalos de aproximadamente .2 % a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 10 % a aproximadamente 15 %, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 20 de aproximadamente 20 a aproximadamente 25 de aproximadamente 25 a aproximadamente 30 0. 0 , de aproximadamente 30 0, o a aproximadamente 35 0 , de aproximadamente 35 o a aproximadamente 40 de aproximadamente 40 a aproximadamente 45 de aproximadamente 45 a aproximadamente 50 de aproximadamente 50 o a aproximadamente 55 de aproximadamente 55 % a aproximadamente 60 % y mayor que 60 % . También se incluyen en este amplio intervalo modalidades en las que las partículas primarias están presentes, en peso, en intervalos de aproximadamente 4 % a aproximadamente 30 %, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 25 de aproximadamente 5 % a aproximadamente 35 de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 de aproximadamente 10 0, *o a aproximadamente 30 de aproximadamente 10 % a aproximadamente 40 de aproximadamente 10 a aproximadamente 45 de aproximadamente 15 a aproximadamente 25 % de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 0, de aproximadamente 15 a aproximadamente 45 de aproximadamente 20 0 a aproximadamente 30 de aproximadamente 20 a aproximadamente 35 de aproximadamente 20 a aproximadamente 40 de aproximadamente 20 a aproximadamente 45 de aproximadamente 20 a aproximadamente 55 de aproximadamente 25 a aproximadamente 40 de aproximadamente 25 a aproximadamente 45 o, de aproximadamente 25 % a aproximadamente 55 de aproximadamente 30 o a aproximadamente 40 de aproximadamente 30 *o a aproximadamente 45 de aproximadamente 30 a aproximadamente 55 de aproximadamente 30 a aproximadamente 60 de aproximadamente 35 a aproximadamente 45 0 ^ de aproximadamente 35 a aproximadamente 50 de aproximadamente 35 a aproximadamente 60 o de aproximadamente 40 a aproximadamente 60% en base al peso.

En algunas modalidades, cuando las partículas primarias comprenden o consisten en esferas de vidrio, las partículas primarias pueden estar presentes en cualesquiera de los intervalos precedentes o en un intervalo de aproximadamente 1 % a aproximadamente 40 %, de aproximadamente 3 % a aproximadamente 45 %, de aproximadamente 10 % a aproximadamente 45 % o de aproximadamente 2 % a aproximadamente 15 % en base al peso.

En otras modalidades, cuando las partículas primarias son un polietileno o polietileno modificado, las partículas pueden estar presentes en un intervalo de contenido seleccionado de cualesquiera de los intervalos precedentes o en un intervalo de: aproximadamente 3% a aproximadamente 20 % ; de aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 %; de aproximadamente 3 % a aproximadamente 15 %; de aproximadamente 12 % a aproximadamente 20 %; o de aproximadamente 3% a aproximadamente 10% en base al peso.

La incorporación de partículas primarias puede conducir a una superficie que es texturizada debido a la presencia de las partículas primarias. En las modalidades, la presencia de las partículas primarias resulta en una textura superficial que tiene elevaciones en el nivel del revestimiento formado. La altura de las elevaciones debido a la presencia de las partículas primarias puede ser menor que un micrón (cuando la partícula primaria está justo por debajo de la línea de la superficie del aglutinante) hasta un punto donde las partículas primaras están casi completamente por encima del nivel del revestimiento de aglutinante (aunque aún pueden estar revestidas con el aglutinante) . Por lo tanto, la presencia de partículas primarias puede resultar en una superficie texturizada en donde las partículas primarias provocan las elevaciones en el aglutinante que tienen alturas máximas en un intervalo de hasta aproximadamente 250 ym. Por consiguiente, las elevaciones pueden estar presentes en intervalos de aproximadamente 1 m a aproximadamente 5 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 10 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 15 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 20 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 25 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 50 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 75 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 100 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 125 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 150 ym, de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 175 µp?; de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 200 pm; de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 225 ym; de aproximadamente 1 ym a aproximadamente 250 ym; de aproximadamente 10 ym a aproximadamente 80 ym; de aproximadamente 15 ym a aproximadamente 80 ym; de aproximadamente 20 ym a aproximadamente 100 ym; y de aproximadamente 30 ym a aproximadamente 70 ym.

La textura de la superficie de los revestimientos también puede evaluarse usando la rugosidad media aritmética (Ra) o la rugosidad media en diez punto (Rz) como una medida de la textura de la superficie. En algunas modalidades, un revestimiento descrito en la presente tiene una rugosidad media aritmética (Ra) en un intervalo seleccionado de: aproximadamente 0,2 ym a aproximadamente 20 ym; aproximadamente 0,3 ym a aproximadamente 18 ym; aproximadamente 0,2 ym a aproximadamente 8 ym; aproximadamente 8 ym a aproximadamente 20 ym; o aproximadamente 0,5 ym a aproximadamente 15 ym. En otras modalidades, un revestimiento descrito en la presente tiene una rugosidad media en diez punto (Rz) en un intervalo seleccionado de: aproximadamente 1 ym a aproximadamente 90 ym; aproximadamente 2 ym a aproximadamente 80 ym; aproximadamente 3 ym a aproximadamente 70 ym; aproximadamente 1 ym a aproximadamente 40 ym; aproximadamente 40 ym a aproximadamente 80 ym; aproximadamente 10 ym a aproximadamente 65 ym; o aproximadamente 20 ym a aproximadamente 60 ym.

En algunas modalidades las composiciones descritas en la presente, cuando están secas y curadas, producen un superficie con una rugosidad media aritmética (Ra) mayor que cero y menor que aproximadamente 30 micrones, 20 micrones, 16 micrones o 10 micrones . En otras modalidades, la rugosidad de la superficie de un revestimiento seco y curado es de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 micrones; de aproximadamente 2 a aproximadamente 15 micrones, de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 micrones; o de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 micrones.

Las partículas primarias puede comprender opcionalmente restos que las vuelven hidrófobas y/u oleófobas . Cuando se desea introducir los restos, las partículas pueden hacerse reaccionar con reactivos que unen covalentemente los restos que las vuelven hidrófobas y/u oleófobas. En algunas modalidades, los reactivos pueden ser agentes silanizantes, tales como aquellos que introducen restos alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo o perfluoroalquilo (funcionalidades) . En algunas modalidades, los agentes silanizantes son compuestos de fórmula (I) (es decir, R4_nSi-Xn) y las diversas modalidades de compuestos de fórmula (I) descritas más adelante para el tratamiento de las partículas secundarias. La superficie de muchos tipos da partículas primarias puede activarse para hacer reacción con agentes silanizantes mediante diversos' tratamientos incluidos exposición a ácidos, bases, plasma y similares, cuando es necesario lograr la funcionali zación de las partículas.

En modalidades descritas en la presente, las partículas primarias no se modifican mediante la adición de grupos funcionales que imparten una o más propiedades hidrófobas y/u oleófobas a las partículas (por ejemplo, propiedades adicionales a las propiedades inherentes a la composición que forma las partículas) . En una de las modalidades, las partículas primarias no contienen funcionalidad alquilo, ha loal qui lo , f luo roalqui l o o per f luoroa lqui lo ( re sto s ) unida s covalentemente . En otra de las modalidades, las partículas primarias no se tratan con un agente silanizante (por ejemplo, un compuesto de fórmula (I)). 2.1 Fuentes ejemplares de partículas primarias Las partículas primarias pueden prepararse a partir de los diversos materiales descritos anteriormente.

Alternativamente, las partículas primarias puede adquirirse a partir de una variedad de proveedores. Algunas partículas primarias disponibles en el mercado que pueden emplearse en la formación de revestimientos hidrófobos y/u oleófobos (HP/OP) descritos en la presente incluyen aquellas indicadas en la Tabla 1.

Tabla 1 Partículas primarias a - GPS - Serie para uso general b - microesferas de cerámica c - esferas huecas d - resinas de polietileno modificadas e - filamentos de vidrio E molidos con microvidrio 3 Partículas secundarias Los revestimientos descritos en la presente emplean partículas secundarias (por ejemplo, nanopartículas ) , que presentan restos hidrófobos. Se puede usar una variedad de partículas secundarias para preparar los revestimientos SH y/u OP descritos en la presente. Las partículas secundarias adecuadas tienen un tamaño de aproximadamente 1 nanómetro (ni) a aproximadamente 25 µp? y son capaces de unirse covalentemente a uno o más restos químicos (grupos o componentes) que proporcionan a las partículas secundarias, y los revestimientos en los cuales se incorporan, hidrofobicidad, y cuando se seleccionan para incluir grupos fluoroalquilo, hidrofobicidad y oleofobicidad.

En algunas modalidades, las partículas secundarias pueden tener un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 25 µ?? o más . Dentro de este amplio .intervalo se incluyen modalidades en las que las partículas secundarias tienen un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de: aproximadamente 1 nm a aproximadamente 10 nm, de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 25 nm, de aproximadamente 25 nm a aproximadamente 50 nm, de' aproximadamente 50 nm a aproximadamente 100 nm, de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 250 nm, de aproximadamente 250 nm a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 750 nm, de aproximadamente 750 nm a aproximadamente 1 µp?, de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 5 µp?, de aproximadamente 5 µ?? a aproximadamente 10 µp\, de aproximadamente 10 µ?t? a aproximadamente 15 ym, de aproximadamente 15 µp\ a aproximadamente 20 ym, de aproximadamente 20 µ?t? a aproximadamente 25 µp?, de 1 nm a aproximadamente 100 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 20 nm a' aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 500 nm; de aproximadamente 40 nm a aproximadamente 800 nm, de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 1 µ??, de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 1,5 µp?, de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 2 µp?, de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 2,5 Um, de aproximadamente 1,0 µ?t» a aproximadamente 10 µp\, de aproximadamente 2,0 µ??? a aproximadamente 20 µ?t?, de aproximadamente 2,5 pm a aproximadamente 25 µ??, de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 25 µp?, de aproximadamente 400 nm a aproximadamente 20 µp y de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 15 µp?, de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 50 nm, de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 120 nm, de aproximadamente 5 nm a aproximadamente 100 nm, de aproximadamente 5 nm a aproximadamente 200 nm; de aproximadamente 5 nm a aproximadamente 400 nm; aproximadamente 10 nm a aproximadamente 300 nm; o aproximadamente 20 nm a aproximadamente 400 nm.

En las modalidades mencionadas anteriormente, el tamaño menor de las partículas secundarias puede limitarse a partículas mayores que aproximadamente 20 nm, aproximadamente 25 nm, aproximadamente 30 nm, aproximadamente 35 nm, aproximadamente 40 nm, aproximadamente 45 nm, aproximadamente 50 nm, o aproximadamente 60 nm; y el tamaño mayor de las partículas secundarias puede limitarse a partículas menores que aproximadamente 20 µp?, aproximadamente 10 µp?, aproximadamente 5 µp?, aproximadamente 1 µ??, aproximadamente 0,8 µm, aproximadamente 0,6 µ??, aproximadamente 0,5 µp?, aproximadamente 0,4 µp, aproximadamente 0,3 µm o aproximadamente 0,2 µp?. Las limitaciones en el tamaño mayor y menor de las partículas secundarias pueden usarse solas o en combinación con cualesquiera de los límites de tamaño mencionados anteriormente en la composición de las partículas, porcentaje de la composición en los revestimientos y similares.

En algunas modalidades, los revestimientos pueden contener partículas primarias en cualesquiera de las intervalos mencionados anteriormente con la condición de que los revestimientos no contengan solo partículas (por ejemplo, partículas primarias o secundarias) con un tamaño de 25 µ?? o menor, o con la condición de que los revestimientos no contengan más que una cantidad insustancial de partículas secundarias con un tamaño de 25 µp? o menor (en reconocimiento de que los procesos de separación para partículas mayores que 25 µ?t? en última instancia pueden proporcionar una cantidad insustancial, involuntaria, de partículas de 25 µp? o menos).

En otras modalidades, las partículas primarias tienen un tamaño promedio mayor que 30 µ?? y menor que 250 µ?a, y los revestimientos que comprenden las partículas no contienen cantidades sustanciales de partículas (por ejemplo, partículas primarias y secundarias) con un tamaño de 30 µ?t? o menos. En otras modalidades adicionales, los revestimientos no contienen solo partículas (por ejemplo, partículas primarias y secundarias) con un tamaño de 40 µ?? o menor, o partículas con un tamaño de 40 \i o menor en cantidades sustanciales. Y en otras modalidades adicionales, los revestimientos no contienen solo partículas (por ejemplo, partículas primarias y secundarias) con un tamaño de 50 µ?t? o menor, o partículas con un tamaño de 50 µp? o menor en cantidades sustanciales.

En otras modalidades, tales como en las que las partículas secundarias se preparan mediante formación de humos (por ejemplo, sílice ahumada u óxido de zinc ahumado) , las partículas secundarias pueden tener un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 50 nm; aproximadamente 1 nm a aproximadamente 100 nm; aproximadamente 1 nm a aproximadamente 400 nm; aproximadamente 1 nm a aproximadamente 500 nm; aproximadamente 2 nm a aproximadamente 120 nm; aproximadamente 5 nm a aproximadamente 100 nm; aproximadamente 5 nm a aproximadamente 200 nm; aproximadamente 5 nm a aproximadamente 400 nm; aproximadamente 10 nm a aproximadamente 300 nm; o aproximadamente 20 nm a aproximadamente 400 nm.

Las partículas secundarias que tienen una amplia variedad de composiciones pueden emplearse en los revestimientos SH y/u OP duraderos descritos y empleados en la presente. En algunas modalidades, las partículas secundarias serán partícülas que comprenden óxidos metálicos (por ejemplo, óxidos de aluminio tales como alúmina, óxidos de zinc, óxidos de níquel, óxidos de zirconio, óxidos de hierro o dióxidos de titanio) , u óxidos de metaloides (por ejemplo, óxidos de B, Si, Sb, Te y Ge) tales como un vidrio, silicatos (por ejemplo, sílice ahumada), aluminosilicatos o partículas que comprenden combinaciones de los mismos. Las partículas se tratan para introducir uno o más restos (por ejemplo, grupos o componentes) que imparten hidrofobicidad y/u oleofobicidad a las partículas, antes de la incorporación en las composiciones que se usarán para aplicar revestimientos o después de la incorporación en los revestimientos. En algunas modalidades, las partículas secundarias se tratan con un agente silanizante, un silano, siloxano o un silazano, para introducir propiedades hidrófobas y/u oleófobas en las partículas (además de cualesquiera propiedades que ya posean las partículas) .

En algunas modalidades, las partículas secundarias son sílice (silicatos) , alúmina (por ejemplo, AI2O3) , óxido de titanio u óxido de zinc que se tratan con uno o más agentes silanizantes, por ejemplo, compuestos de fórmula I.

En algunas modalidades, las partículas secundarias son sílice (silicatos) , alúmina (por ejemplo, AI2O3) , óxido de titanio u óxido de zinc que se tratan con un siloxano.

En algunas modalidades, las partículas secundarias son sílice (silicatos) , vidrio, alúmina (por ejemplo, A1203) , óxido de titanio u óxido de zinc tratados con un agente silanizante, un siloxano o un silazano. En algunas modalidades, las partículas secundarias pueden prepararse mediante formación de humos (por ejemplo,, sílice ahumada u óxido de zinc ahumado) . 3.1 Algunas fuentes de partículas secundarias Las partículas secundarias tales como sílice ahumada pueden adquirirse de una variedad de proveedores, incluidos, a modo no taxativo, Cabot Corp., Billerica, MA (por ejemplo, Nanogel TLD201, CAB-O-SIL® TS-720 (sílice, pretratada con polidimetil-siloxano) y M5 (sílice sin tratar) ) y Evonik Industries, Essen, Alemania (por ejemplo, sílice ACE ATT® tal como HK400 sin tratar, sílice AEROXIDE®, dióxido de titanio AEROXIDE® Ti02 y alúmina AEROXIDE® Alu) .

Algunas partículas secundarias disponibles en el mercado se indican en la Tabla 1 junto con su tratamiento superficial mediante un agente silanizante o polidimentil siloxano en la Tabla 2.

Tabla 2 Hexametildisilazano Dim tildiclorosilano Polidlmeti!siloxano Octiltrimetoxisilano Cuando se adquieren, las partículas pueden estar sin tratar (por ejemplo, sílice M5) y pueden no poseer ninguna propiedad HP/OP. Las partículas sin tratar pueden tratarse para acoplar covalentemente uno o más grupos o restos a las partículas que les proporcionan propiedades HP/OP, por ejemplo, mediante tratamiento con los agentes silanizantes mencionados anteriormente. 4 Partículas terciarias En algunas modalidades, los revestimientos descritos en la presente emplean partículas terciarias, que a diferencia de las partículas secundarias, no presentan restos hidrófobos. Se puede emplear una variedad de partículas terciarias, que típicamente tienen un tamaño de aproximadamente 1 nm a 5 µ??, en los revestimientos superhidrófobos y/u oleófobos descritos en la presente.

En algunas modalidades, las partículas terciarias pueden tener un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de aproximadamente 1 nm hasta aproximadamente 5 µp? o más . Dentro de este amplio intervalo se incluyen modalidades en 1as que las partículas terciarias tienen un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 10 nm, de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 25 nm, de aproximadamente 25 nm a aproximadamente 50 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 100 nm, de aproximadamente 100 nm a apro imadamente 250 nm, de aproximadamente 250 nm a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 750 nm, de aproximadamente 750 nm a apro imadamente 1 µp?, de aproximadamente 0,5 pm a aproximadamente 4 ym, de aproximadamente 2 ym a aproximadamente 4 µp? , de 1 nm a aproximadamente 100 nm, de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 120 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 10 nm . a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 20 nm a aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 500 nm; de aproximadamente 40 nm a aproximadamente 800 nm, de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 1 ym, de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 1 µp?, de aproximadamente 200 nm ai aproximadamente 900 nm, de aproximadamente 300 nm a aproximadamente 8 00 nm 0 de aproximadamente 400 nm a aproximadamente 700 nm ym, de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 1 ym, o de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 1 ym.

En las modalidades mencionadas anteriormente, el tamaño menor de las partículas terciarias puede limitarse a partículas mayores que aproximadamente 20 nm, aproximadamente 25 nm, aproximadamente 30 nm, aproximadamente 35 nm, aproximadamente 40 nm, aproximadamente 45 nm, aproximadamente 50 nm, o aproximadamente 60 nm; y el tamaño mayor de las partículas terciarias puede limitarse a partículas menores que aproximadamente 5 ym, aproximadamente 4 ym, aproximadamente 3 ym, aproximadamente 1 ym, aproximadamente 0,8 ym, aproximadamente 0,6 ym, aproximadamente 0,5 ym, aproximadamente 0,4 ym, aproximadamente 0,3 ym o aproximadamente 0,2 ym. Las partículas terciarias que tienen limitaciones en uno o ambos de los tamaños mayor y menor pueden usarse solas o en combinación con cualesquiera de las partículas primarias y secundarias mencionadas anteriormente en las composiciones de revestimiento.

Las partículas terciarias que tienen una amplia variedad de composiciones pueden emplearse en los revestimientos duraderos descritos y empleados en la presente. En algunas modalidades, las partículas terciarias son partículas que comprenden óxidos de metaloides u óxidos metálicos que incluyen, a modo no taxativo, óxido de titanio, óxido (s) de hierro (por ejemplo, 2Fe203 H20 o Fe203) , óxido (s) de cromo. En otras modalidades, las partículas terciarias pueden comprender materiales distintos a los óxidos metálicos incluidos, a modo no taxativo, negro de carbón, cromato de zinc (por ejemplo, 3ZnCr04Zn (OH) 2) , azurita (Na7Al6Si4024S2 ) , sulfuro(s) de cadmio, litopón (ZnS mezclado con BaS04) , CaC03, caolín (silicato de aluminio hidratado), talco (silicato de magnesio hidratado) , fosfato de zinc, cromato de zinc, molibdato de zinc, metaborato de bario o BaS04. (Ver, por ejemplo, Paints and Pigments, de Michael D. T. Clark revisado y editado por Heather Wansbrough tras correspondencia con Steve Lipsham, disponible en la red mundial en nzic . org . nz/ChemProcesses/polymers/10D . pdf . ) Las partículas terciarias pueden ser pigmentos en partículas, por ejemplo, negro de carbón, dióxido de titanio, óxido (s) de hierro, cromatos de zinc, azurita, óxido (s) de cromo, sulfuro (s) de cadmio, litopón, talco (silicato de magnesio hidratado), BaS04, silicato de cobre y calcio y Cu2CC>3(OH)2. Los pigmentos sirven no solo para proporcionar color, sino que también pueden potenciar la resistencia del revestimiento al tiempo, calor, luz o corrosión. Las partículas terciarias también pueden ser compuestos minerales que no proporcionan poder de machado u opacidad, conocidas como extensores. Los extensores pueden usarse para mejorar las características de aplicación del revestimiento, como "agentes opacificante" para proporcionar acabados mate o semibrillantes , o para evitar el asentamiento de los pigmentos. Algunos extensores comunes incluyen CaC03, talco, baritas, caolín, sílice y mica. Ver, por ejemplo, Paints and Pigments, de ichael D. T. Clark.

En una modalidad, las partículas terciarias comprenden dióxido de titanio.

Las partículas terciarias pueden estar presentes o ausentes en las composiciones de revestimiento y en los revestimientos resultantes descritos en la presente. Cuando están presentes, pueden estar presentes en una cantidad de apro imadamente 0,01 % a aproximadamente 25 a. ° / de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 5 o. o / de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 5 o. de aproximadamente 1 % a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 10 "3 , de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 o de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 Q. de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 de aproximadamente 0, 01 % a aproximadamente 8 %, de aproximadamente 8 % a aproximadamente 16 '%, de aproximadamente 16 % a aproximadamente 24 % o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 15 % en peso en base al peso de la composición. 5.0 Restos hidrófobos y oleófobos de las partículas primarias y/o secundarias Tal como se trató anteriormente, las partículas primarias y secundarias pueden comprender uno o más restos seleccionados independientemente que imparten propiedades hidrófobas y/u oleófobas a las partículas y a los revestimientos en los cuales se incorporan. También se mencionó anteriormente que las entidades químicas pueden asociarse con las partículas disponibles en el mercado y/o agregarse para tratar las partículas.

En algunas modalidades, las partículas secundarias presentan uno o más restos alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo y perfluoroalquilo . Los restos pueden unirse covalentemente , de forma directa o indirecta a las partículas secundarias, tal como a través de uno o más átomos de silicio u oxígeno intervinientes . En otras modalidades, las partículas secundarias se tratarán con un siloxano.

En otras modalidades, las partículas secundarias presentarán uno o más restos alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo y perfluoroalquilo de la fórmula R3-nSi-, donde n es de 1-3, que están directa o indirectamente (por ejemplo, unidos covalentemente) con las partículas secundarias, tal como a través de uno o más átomos intervinientes. 5.1 Agentes silanizantes y su uso Se puede emplear una variedad de agentes silanizantes (por ejemplo, compuestos de la fórmula R4-nSi-Xn) para introducir restos, por ejemplo, grupos R3_nSi- (donde n es un número entero de 0 a 2), en las partículas primarias o secundarias antes de su introducción en los revestimientos descritos en la presente. Los agentes silanizantes también pueden usarse para introducir los restos sobre superficies de revestimiento y sobre/en partículas posteriormente a su introducción en los revestimientos, siempre que las partículas estén en o suficientemente cerca de la superficie del revestimiento para que un agente silanizante alcance y haga reacción con las partículas. Los agentes silanizantes adecuados típicamente tienen grupos salientes y funcionalidades terminales. Las funcionalidades terminales son grupos que no se desplazan mediante la reacción de un agente silanizante con, por ejemplo, partículas tales como partículas secundarias de sílice (por ejemplo, grupos R de compuestos de la fórmula (I)). Los grupos salientes son aquellos grupos que se desplazan de los agentes silanizantes tras la reacción para formar uniones con las partículas secundarias.

Antes de hacer reaccionar las partículas primarias y secundarias con agentes silanizantes, las partículas pueden tratarse con un agente que aumentará la cantidad de sitios disponibles para la reacción con el agente silanizante (por ejemplo, SiCl4, Si(OMe)4, Si (OEt) 4, SiCl3CH3, SiCl3CH2SiCl3, SÍCI3CH2CH2SÍCI3, Si (OMe) 3CH2Si (OMe) 3 , Si (OMe) 3CH2CH2 Si(OMe)3, Si (OEt) 3CH2Si (OEt) 3 o Si (OEt) 3CH2CH2 Si (OEt) 3 Y similares). El tratamiento con los agentes se lleva a cabo, por ejemplo, con una solución al 1 % a 5 % del agente en un disolvente adecuado (por ejemplo, hexano) , aunque pueden emplearse concentraciones más altas (por ejemplo, aproximadamente 5 % a aproximadamente 10%). Cuando se emplean agentes tales como SÍCI4 o Si (OMe) 4 para aumentar la cantidad de sitios disponibles para la reacción con agentes silanizantes, la superficie puede tratarse primero con SiCl4, seguido de una reacción con agua para reemplazar los cloros por grupos OH que hacen reacción eficazmente con los agentes silanizantes tales como los de fórmula (I) . La reacción con agentes silanizantes típicamente se lleva a cabo usando un agente silanizante en un intervalo de aproximadamente 1 % a aproximadamente 2% p/v, aunque también pueden usarse concentraciones en el intervalo de de aproximadamente 2 % a aproximadamente 5 % p/v. Dependiendo de los reactivos empleados, la reacción, que frecuentemente puede llevarse a cabo a temperatura ambiente, se lleva a cabo típicamente durante 1 hora a 6 horas, aunque en algunos casos puede ser deseable una reacción durante tanto como 24 horas. Los expertos en la técnica apreciarán que también podrían usarse concentraciones y los tiempos de reacción y condiciones distintas a las descritas anteriormente (por ejemplo, temperaturas de reacción elevadas) . En una modalidad, pueden emplearse temperaturas de reacción elevadas de aproximadamente 30, 40, 50, 60, 90, 100 o 120 grados hasta el punto de ebullición o descomposición del agente silanizante.

Las partículas secundarias pueden tratarse con silanos, siloxanos y silazanos reactivos para producir efectos hidrófobos en una reacción libre de disolventes. En una reacción el sílice y el silano se combinan en un recipiente de reacción equipado con una paleta mezcladora de alta velocidad. El silano líquido se agrega a las partículas en agitación en un relación de 2 a 1 en peso. En otra reacción, el sílice se agita con un aire seco (o gas inerte) en un reactor con ciclón mientras se introduce el silano líquido como un aerosol fino. Las mezclados resultantes en cualesquiera de los procesos se calientan hasta alcanzar 200°F (93.33 °C) durante 4 a 8 horas hasta completar la reacción y empujar hacia afuera los volátiles residuales.

En algunas modalidades, los agentes silanizantes son compuestos de la fórmula (I) : donde n es un número entero de 1-3; cada R se selecciona independientemente de: (i) grupo alquilo o cicloalquilo sustituido opcionalmente por uno o más átomos de flúor, (ii) alquilo Ci a 20 opcionalmente sustituido por 'uno o más sustituyentes seleccionados independientemente de átomos de flúor y grupos arilo C6-14 , cuyos grupos arilo se sustituyen opcionalmente por uno o más sustituyentes halo, alquilo Ci a 10 , haloalquilo Ci a 10 , alcoxi Ci a 10 o haloalcoxi Ci a 10 seleccionados independientemente, (iü) éter alquilo Ce a 20 sustituido opcionalmente por uno o más sustituyentes seleccionados independientemente de flúor y grupos arilo e a 14 , cuyos grupos arilo se sustituyen opcionalmente por uno o más sustituyentes halo, alquilo Ci a 10 , haloalquilo Ci a i0 , alcoxi Ci a 10 , o haloalcoxi Ci a 10 seleccionados independientemente, (iv) arilo a ur sustituido opcionalmente por uno o más sustituyentes seleccionados independientemente de sustituyentes halo o alcoxi, y haloalcoxi; (v) alquenilo C4 a 20 o alquinilo C4 a 20 sustituido opcionalmente por uno o más sustituyentes seleccionados independientemente de halo, alcoxi o haloalcoxi; y (vi) -Z- ( (CF2) q (CF3) ) r, en donde Z es un radical alcano divalente Ci a 12 o un radical alqueno o alquino divalente C2-12 , q es un número entero de- 1 a 12 y r es un número entero de 1-4; cada X se un grupo -H, -Cl, -I, -Br, -OH, -OR2, -NHR3 o -N(R3>2 seleccionado independientemente; cada R es un grupo alquilo o haloalquilo Ci A seleccionado independientemente; y cada R es un grupo H, alquilo o haloalquilo Ci A4 seleccionado independientemente.

En algunas modalidades, R es un grupo alquilo o fluoroalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono.

En otras modalidades, R es un grupo alquilo o fluoroalquilo que tiene de 8 a 20 átomos de carbono.

En otras modalidades, R es un grupo alquilo o fluoroalquilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono.

En otras modalidades, R es un grupo alquilo o fluoroalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono y n es 3.

En otras modalidades, R es un grupo alquilo o fluoroalquilo que tiene de 8 a 20 átomos de carbono y n es 3.

En otras modalidades, R es un grupo alquilo o fluoroalquilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono y n es 3.

En otras modalidades, R tiene la forma -Z- ( (CF2) q (CF3) ) r, en donde Z es un radical alcano divalente Ci a 12 o un radial alqueno o alquino divalente C2 a 12 , q es un número entero de 1 a 12 y r es un número entero de 1 a 4.

En cualesquiera de las modalidades mencionadas anteriormente de compuestos de fórmula (I), el valor de n puede variarse a fin de que 1, 2 o 3 funcionalidades terminales seleccionadas independientemente estén presentes en compuestos de fórmula (I) . Por lo tanto, en algunas modalidades, n es 3. En otras modalidades, n es 2 y en otras modalidades adicionales, n es 1.

En cualesquiera de las modalidades mencionadas anteriormente de compuestos de fórmula (I), todos los átomos de halógeno presentes en cualquier uno o más grupos R pueden ser flúor.

En cualesquiera de las modalidades mencionadas anteriormente de compuestos de fórmula (I), X puede seleccionarse independientemente de H, Cl, -OR2, -NHR3, N(R3)2, o combinaciones de los mismos. En otras modalidades, X puede seleccionarse de Cl, -OR2, -NHR3, -N(R3)2/ o combinaciones de los mismos. En otras modalidades adicionales, X puede seleccionarse de -Cl, -NHR3, -N(R3)2 o combinaciones de los mismos.

Cualquier revestimiento descrito en la presente puede prepararse con uno, dos, tres, cuatro o cinco compuestos de fórmula (I) empleados solos o en combinación para modificar las partículas primarias o secundarias y/u otros componentes del revestimiento. Por ejemplo, los mismos o diferentes compuestos de fórmula (I) pueden emplearse para modificar las partículas primarias y el aglutinante.

El uso de agentes silanizantes de fórmula (I) para modificar partículas primarias o secundarias, cualesquiera de los otros componentes de los revestimientos, introducirá uno o más grupos R3-nXnSi- (por ejemplo, grupos R3Si-R2XiSi- o RX2Si-) donde R y X son tales como se definen para un compuesto de fórmula (I) . El valor de n es 0, l o 2, debido al desplazamiento de al menos un sustituyente "X" y la formación de al menos una unión entre una partícula y el átomo de Si (la unión entre la partícula y el átomo de silicio se indica mediante un guión "-" (por ejemplo, grupos R3Si-, R2XiSi-, o RX2Si-) .

Reactivos ejemplares que pueden emplearse para preparar partículas primarias o secundarias con propiedades hidrófobas y/u oleófobas incluyen agentes silanizantes tales como aquellos que están disponibles en el mercado de Gelest, Inc., Morrisville, PA. Los agentes silanizantes incluyen, a modo no taxativo, los siguientes compuestos, que se identifican por su nombre químico y a continuación por el número de referencia del proveedor comercial (por ejemplo, su referencia de Gelest entre paréntesis): ( tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahidrooctil) silano (SIT8173.0); (tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahidrooctil) triclorosilano (SIT8174.0 ) ; (tridecafluoro-1 , 1,2, 2-tetrahidrooctil) trietoxisilano (SIT8175.0) ; (tridecafluoro-1 , 1 , 2 , 2-tetrahidrooctil) trimetoxisilaño (SIT8176.0) ; (heptadecafluoro-1 , 1,2,2-tetrahidrodecil) dimetil (dimetilamino) silano (SIH5840.5); (heptadecafluoro-1 , 1, 2 , 2-tetrahidrodecil) tris (dimetilamino) silano (SIH5841.7) ; n-octadeciltrimetoxisilano (SI06645.0) ; n-octiltrietoxisilano (SIO6715.0); y 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexildimetil (dimetilamino) silano (SIN6597.4).

Otro grupo de reactivos que pueden emplearse para preparar partículas primarias o secundarias con propiedades hidrófobas y/u oleófobas incluyen tridecafluoro-1 , 1 , 2 , 2-tetrahidrooctil) triclorosilano; (tridecafluoro-1, 1,2,2-tetrahidrooctil ) trietoxisilano; nonafluorohexildimetilclorosilano; (tridecafluoro-1 , 1,2,2-tetrahidrooctil ) trimetoxisilano; 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexildimetil (dimetilamino) -silano; nonafluorohexilmetildiclorosilano ; nonafluorohexiltriclorosilano; nonafluorohexiltrietoxisilano; y nonafluorohexiltrimetoxisilano. En una modalidad, las composiciones de revestimiento descritas en la presente comprenden partículas secundarias de sílice tratadas con nonafluorohexiltriclorosilano .

Dos atributos de los agentes silanizantes que pueden tomarse en cuenta a los efectos de su reacción con las partículas primarias y secundarias y la introducción de restos hidrófobos u oleófobos son el grupo saliente (por ejemplo, grupos X de los compuestos de la fórmula (I)) y la funcionalidad terminal (por ejemplo, grupos R de compuestos de la fórmula (I)). Un grupo (s) saliente del agente silanizante puede determinar la reactividad del agente con la(s) partícula (s) primaria (s) o secundaria ( s ) u otros componentes del revestimiento si se aplica después que se ha aplicado un revestimiento. Cuando las partículas primarias o secundarias son un silicato (por ejemplo, sílice ahumada) el grupo saliente puede desplazarse para formar uniones Si-O-Si. La eficacia de los grupos salientes se clasifica en orden decreciente como cloro > metoxi > hidro (H) > etoxi (medido como tricloro > trimetoxi > trihidro > trietoxi). Esta clasificación . de grupos salientes es consistente con su energía de disociación de uniones. La funcionalidad terminal determina el nivel de hidrofobicidad que resulta de la aplicación del silano en la superficie.

Además de los agentes silanizantes indicados anteriormente, una variedad de otros agentes silanizantes pueden usarse para alterar las propiedades de partículas primarias o secundarias y para proporcionar propiedades hidrófobas y/u oleófobas. En algunas modalidades, las partículas secundarias pueden tratarse con un ' agente seleccionado de dimetildiclorosilano, hexametildisilazano, octiltrimetoxisilano, polidimetilsiloxano o tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahidrooctil triclorosilano . En las modalidades, las partículas secundarias pueden ser sílice. Las partículas secundarias de sílice tratadas con los agentes pueden tener un tamaño promedio en un intervalo seleccionado de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 50 nm, de aproximadamente . 1 nm a aproximadamente 100 nm, de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 120 nm, de aproximadamente 5 nm a aproximadamente 150 nm, de aproximadamente 5 nm a aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 300 nm, de aproximadamente 20 nm a aproximadamente 400 nm o de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 250 nm Además de los agentes silanizantes indicados anteriormente, que pueden usarse para modificar cualquier uno o más componentes de los revestimientos (por ejemplo, partículas primarias y/o secundarias), otros agentes pueden emplearse incluidos, a modo no taxativo, uno o más de: gamma-aminopropiltrietoxisilano, Dynasylan® A ( tetraetilortosilicato) , hexametildisilazano y Dynasylan® F 8263 ( fluoroalquilsilano) , cualquier uno o más de los mismos puede usarse solo o en combinación con el agente silanizante indicado en la presente. 5.2 Uso de compuestos distintos a los agentes silanizantes También se pueden usar otros agentes para introducir restos hidrófobos y/u oleófobos en las partículas secundarias. La selección de los agentes dependerá de las funcionalidades químicas disponibles para formar enlaces químicos (covalentes) entre restos hidrófobos/oleófobos y los grupos funcionales presentes en la superficie de las partículas secundarias. Por ejemplo, cuando las superficies de las partículas secundarias tienen, o pueden modificarse para tener, grupos hidroxilo o amino, entonces pueden emplearse anhídridos de ácido y cloruros de ácido de compuestos alquilo, fluoroalquilo y perfluoroalquilo (por ejemplo, los cloruros de ácido: C1-C(0) (CH2)4 a 18CH3 Cl-C(0) (CH2)4-io(CF2)2 a 14CF3; C1-C(0) (CF2)4 a i8CF3 o los anhídridos de los ácidos ) . 6.0 Disolventes 6.1 Disolventes orgánicos con bajo contenido de COV y exentos de COV Los compuestos orgánicos volátiles (COV) significan cualquier compuesto de carbono, excluidos el monóxido de carbono, dióxido de carbono, ácido carbónico, carburos o carbonatos metálicos y carbonato de amonio, que participan en reacciones fotoquímicas atmosféricas. Estos incluyen cualquier compuesto orgánico distinto de los siguientes, "disolventes orgánicos exentos" o "disolventes exentos de COV", que se determinó que tienen una reactividad fotoquímica insignificante: compuestos de metano; etano; cloruro de metileno (diclorometano) ; 1 , 1, 1-tricloroetano (metilcloroformo) ; 1, 1, 2-tricloro-l, 2, 2- trifluoroetano (CFC-113) ; triclorofluorometano (CFC-11) ; diclorodifluorometano (CFC- 12); clorodifluorometano (HCFC-22); trifluorometano (HFC-23); 1,2-dicloro 1,1,2,2- tetrafluoroetano (CFC-114); cloropentafluoroetano (CFC-115) ; 1 , 1 , 1-trifluoro 2,2-dicloroetano (HCFC-123) ; 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano (HFC-134a) ; 1,1-dicloro 1-fluoroetano (HCFC-141b) ; 1-cloro 1,1-difluoroetano (HCFC-142b) ; 2-cloro-l , 1 , 1 , 2-tetrafluoroetano (HCFC-124)-; pentafluoroetano (HFC-125); 1,1,2,2-tetrafluoroetano (HFC-134); 1,1,1- trifluoroetano (HFC-143a) ; 1 , 1-difluoroetano (HFC-152a) ; paraclorobenzotrifluoruro (PCBTF); siloxanos completamente metilados cíclicos, ramificados o lineales; acetona; percloroetileno (tetracloroetileno) ; 3, 3-dicloro-l, 1,1,2, 2-pentafluoropropano (HCFC- 225ca) ; 1 , 3-dicloro-l , 1 , 2 , 2 , 3-pentafluoropropano (HCFC-225cb) ; 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5- decafluoropentano (HFC 43-lOmee) ; difluorometano (HFC-32) ; etilfluoruro (HFC-161) ; 1, 1, 1, 3, 3, 3-hexafluoropropano (HFC-236fa) ; 1,1,2,2,3-pentafluoropropano (HFC-245ca) ; 1 , 1 , 2 , 3 , 3-pentafluoropropano (HFC-245ea) ; 1, 1, 1, 2, 3-pentafluoropropano (HFC-245eb) ; 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano (HFC-245fa) ; 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropano (HFC-236ea) ; 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano (HFC-365mfc) ; clorofluorometano (HCFC-31); 1 cloro-1-fluoroetano (HCFC-151a) ; 1, 2-dicloro-l, 1, 2-trifluoroetano (HCFC-123a) ; 1,1,1,2,2,3,3,4,4- nonafluoro-4-metoxi-butano (C4F90CH3 o HFE-7100); 2- (difluorometoximetil ) - 1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropano ( (CF3) 2CFCF20CH3) ; 1-etoxi-1,1,2,2,3,3,4,4,4- nonafluorobutano (C4F90C2H5 o HFE-7200); 2- ( etoxidifluorometil ) -1 , 1 , 1 , 2 , 3 , 3 , 3- heptafluoropropano ( (CF3) 2CFCF20C2H5) ; acetato de metilo, 1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-3-metoxi- propano (n-C3F70CH3, HFE-7000) , 3-etoxi-1, 1,1,2,3,4,4,5,5,6,6, 6-dodecafluoro-2- (trifluorometil) hexano (HFE-7500), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (HFC 227ea) , formiato de metilo (HCOOCH3) , (1) 1,1,1,2,2,3,4,5,5, 5-decafluoro-3-metoxi-4-trifluorometil-pentano (HFE-7300); carbonato de propileno; carbonato de dimetilo; y perfluorocarbono que entran dentro de estas clases : (i)alcanos completamente fluorados cíclicos, ramificados o lineales; (ii) éteres completamente fluorados cíclicos, ramificados o lineales sin insaturaciones; (iii) aminas terciarias completamente fluoradas cíclicas, ramificadas o lineales sin insaturaciones; y (iv) Perfluorocarbonos que contienen azufre sin insaturaciones y con uniones de azufre solo con carbono y flúor. 6.2 El uso de disolventes en composiciones de revestimiento Cuando las composiciones comprenden cantidades considerables de componentes sólidos, puede ser deseable diluir las composiciones para facilitar la aplicación, tal como con disolventes exentos de COV incluidos, a modo no taxativo, agua y/o acetona u otros disolventes exentos de COV miscibles en agua además del agua y cualquier otro líquido que ya esté presente en la composición. En algunas modalidades puede ser deseable agregar disolventes no exentos de COV. Por lo tanto, en algunas modalidades, se pueden agregar disolventes tales como etanol, isopropanol o n-propanol, solos o en cualquier combinación, como diluyentes. En un grupo de modalidades, las composiciones de revestimiento descritas en la presente descripción pueden diluirse con, y/o comprender: agua; agua y acetona; agua e isopropanol y/o n-propanol; o agua, acetona e isopropanol y/o n-propanol.

Típicamente se puede usar hasta 50 % o 60 % de agua para diluir la composición de revestimiento, pero se pueden emplear otras cantidades (por ejemplo, 0,1-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50 o 50-60 por ciento en peso de la composición final) de agua o uno o más disolventes compatibles (por ejemplo, acetona, isopropanol, n-propanol y/o etanol), solos o en combinación. Si es posible o deseable, los .disolventes agregados además del agua serán disolventes exentos de COV o que contienen menos de 1, 2, 5,10, 15, 20 %, 25 % 30 %, 35 % o 40 % de disolventes que no están exentos de COV. Cuando la aplicación de los revestimientos debe llevarse a cabo con rodillos o pinceles, la composición típicamente contendrá una cantidad de agua agregada de aproximadamente 15 % a aproximadamente 50 % en peso de la composición (por ejemplo, las composiciones se diluirán con aproximadamente 15 gramos (g) a aproximadamente 50 g de agua por 100 g de la composición base) . De forma similar, cuando las composiciones deben aplicarse por pulverización, la composición puede diluirse mediante la adición de aproximadamente 40g a aproximadamente 60 g de agua, u otros disolventes tales como acetona, por 100 g de las composiciones tales como se describen en la presente. Las mezclas de agua y uno o más disolventes exentos de COV, tales como disolventes exentos de COV miscibles en agua, pueden emplearse para diluir la composición para aplicarla con rodillos, pinceles y/o pulverización.

Además de reducir el espesor o la viscosidad de las composiciones, los disolventes distintos al agua proporcionan varios beneficios potenciales incluidos, a modo no taxativo, secado más rápido cuando los disolventes son más volátiles que el agua. La adición de disolventes distintos al agua también aumenta la facilidad para mezclar componentes para formar una dispersión/suspensión uniforme y aumenta la estabilidad de la suspensión tal como se mide por el plazo de tiempo antes que los componentes mezclados se separen. Las composiciones que comprenden uno o más disolventes distintos al agua (por ejemplo, acetona, isopropanol o n-propanol) tal como en el intervalo de 1-25 % o 5-25 %, 10-25 % o 10-20 % (por ejemplo, aproximadamente 1 %, 2 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 % o 25 %) en peso de la composición final incluidos los disolventes, tiene una tendencia mayor a permanecer como suspensiones, emulsiones o dispersiones durante un periodo más largo de tiempo que las composiciones que de otra forma son equivalentes pero contienen agua en lugar del disolvente. En algunas modalidades, las composiciones continuarán como suspensiones, emulsiones o dispersiones dos, tres, cuatro, cinco, seis o diez veces más que las composiciones que son de otra forma equivalentes pero contienen agua en lugar del disolvente. 7. Aplicación de revestimientos Los revestimientos pueden aplicarse sobre los sustratos o revestimientos de base aplicados previamente sobre los sustratos, mediante cualquier método conocido en la técnica, incluidos, a modo no taxativo: pincelación, pintura, pintura por inmersión, revestimiento giratorio, pulverización o pulverización electrostática.

La composición puede contener cualquier disolvente/liquido necesario, particularmente agua o un disolvente exento de COV, para ayudar en el proceso de aplicación, por ejemplo, reduciendo la viscosidad de la composición .

En algunas modalidades, los revestimientos SH y/u OP de una etapa descritos anteriormente pueden tratarse para modificar adicionalmente sus propiedades mediante la aplicación posterior de composiciones que comprenden partículas secundarias y/o agentes silanizantes . La composición, que puede denominarse "capa superior", se aplica antes que el revestimiento SH y/u OP se haya curado sustancialmente, típicamente 30-45 minutos después de la aplicación del revestimiento SH y/u OP. Cuando la capa superior se aplica, otros componentes del revestimiento (por ejemplo, el aglutinante o las partículas primarias) también pueden modificarse mediante el agente. Las composiciones de la capa superior típicamente comprenden un disolvente (por ejemplo, un disolvente exento de VOC) y las partículas secundarias de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 % peso/volumen. Alternativamente, la capa superior puede comprender un compuesto de fórmula I solo o en combinación con partículas de sílice que tienen el tamaño de una partícula secundaria. En una modalidad, la capa superior comprende acetona como un disolvente exento de COV y 1-5 % de sílice ahumada (p/v) , aproximadamente 0,25 a aproximadamente 2% de tetraclorosilano (SiClí v/v) y de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 1,0 % (v/v) de un agente silanizante, tal como un compuesto de fórmula I.

Las partículas secundarias, aplicadas como parte de una composición de la capa superior en un método de dos etapas pueden aplicarse como una suspensión en un disolvente adecuado que es compatible con el sistema aglutinante (por ejemplo, un composición con bajo contenido de COV, hexano, xileno y etanol) o sin un disolvente usando una pistola pulverizadora (pistola neumática pulverizadora) cargada con un suministro adecuado de aire comprimido, nitrógeno u otro gas comprimido (por ejemplo, puede emplearse una pistola pulverizadora Binks Model 2001 o una pistola neumática pulverizadora 2001V; Binks, Inc. , Glendale Heights, IL, cargada con aire a aproximadamente 50 psi (3,51 kg/cm2) . Por lo tanto, en algunas modalidades, la composición de la capa superior se aplica mediante pulverización o atomización de una segunda composición liquida sobre el revestimiento SH y/u OP. Alternativamente, las partículas secundarias se aplican sin ningún líquido mediante pulverización del revestimiento SH y/u OP con partículas secundarias usando una corriente de gas. 8. Preparación de la superficie Para proporcionar buena adhesión de los revestimientos a una superficie, las superficies pueden limpiarse y también pueden desgastarse para crear un grado de rugosidad superficial. La rugosidad superficial puede crearse mediante métodos que incluyen: (1) frotamiento con una almohadilla abrasiva (por ejemplo, almohadillas Scotch-Brite™) , (2) arenado fino, (3) golpetear con bolas de acero pequeñas y (4) arenado grueso.

La rugosidad superficial de los revestimientos o la rugosidad del sustrato producido mediante diferentes métodos, puede medirse usando un Mahr Pocket Surf PSI (Mahr Federal Inc., Providence, RI . ) y puede expresarse usando una variedad de expresiones matemáticas incluidas, a modo no taxativo, la rugosidad media aritmética (Ra) y la rugosidad media de diez puntos (Rz) , que se describen en la Figura 33.

Frotar superficies, tales como plásticos, con materiales abrasivos tales como almohadillas Scotch-Brite™ aumenta los valores de rugosidad de los plásticos hasta una Ra de aproximadamente 0,2-0,3 \im a aproximadamente 0,7-0,9 ym y la Rz de aproximadamente 1,4 a aproximadamente 7 µp?. El arenado de plásticos con arena gruesa produce una superficie muy rugosa donde la Ra aumenta sustancialmente hasta el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 6 µp? y la Rz aumenta hasta el intervalo de aproximadamente 30 a aproximadamente 37 µp\.

La superficie de materiales flexibles, también puede desgastarse para mejorar la adherencia de los revestimientos SH y/u OP. El frotamiento con materiales abrasivos (por ejemplo, almohadillas Scotch-Brite™) puede aumentar la Ra de materiales flexibles tales' como caucho del intervalo de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,35 µ?? al intervalo de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,5 µ?? y la Rz de aproximadamente 2 µp? al intervalo de aproximadamente 3 a aproximadamente 4 µ??. El arenado de los materiales flexibles, tales como caucho, aumenta la Ra hasta el intervalo de aproximadamente 0,60 a aproximadamente 0,75 pm y la Rz de aproximadamente 2 µp? al intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 7 m. Golpetear plásticos con bolas de acero pequeñas puede aumentar la Ra de aproximadamente 0,28 al intervalo de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 0,4 µp? y la Rz de aproximadamente 2,043 a aproximadamente 3,28 µp?. El arenado grueso aumenta la Ra de 0,3 al intervalo de aproximadamente 5 a 6 m y la Rz al intervalo de aproximadamente 30 a aproximadamente 35 µp? 9. Uso de revestimientos hidrófobos y/u oleófobos Las composiciones descritas en la presente pueden usarse para aplicar revestimientos superhidrófobos y/u oleófobos sobre muchas o la mayoría de las superficies incluidos, a modo no taxativo, metales, vidrios, cerámicas, piedra, cauchos, telas y plásticos para lograr una variedad de resultados descritos. Los revestimientos pueden emplearse para una variedad de usos incluidos evitar o resistir el acoplamiento de agua, suciedad y/o hielo en las superficies. Debido a sus propiedades, las superficies pueden emplearse en aplicaciones que incluyen, a modo no taxativo, anticorrosión, antihielo, autolimpieza, y contención de líquidos/derrames.

En una modalidad, puede aplicarse a equipamiento eléctrico para evitar la formación de humedad, agua hielo y provocar daños a través de la corrosión o arqueamiento . En una modalidad específica, el equipamiento eléctrico son aisladores y/o cables de alto voltaje expuestos a la lluvia, nieve o hielo. En otra modalidad, el equipamiento eléctrico, son transformadores, cajas de energía eléctrica, cableados de motor eléctrico y/o interruptores eléctricos.

En otra modalidad, los revestimientos se aplican a aeronaves (por ejemplo, alas y/o superficies de control) para evitar la formación de hielo.

En otra modalidad, los revestimientos se aplican a superficies de equipos marinos expuestos a temperaturas que congelarán el agua dulce y/o de mar (por ejemplo, barandas, escaleras, plumas, escotillas, componentes de muelle y similares) para evitar la formación de hielo.

Las composiciones de revestimiento descritas en la presente pueden emplearse en otras modalidades, para formar bordes resistentes a derrames en estantes, mostradores, áreas de trabajo y pisos.

Otro uso para las composiciones de revestimiento descritas en la presente es la preparación de apartaderos, marcos de ventana, cunetas, antenas parabólicas, muebles de jardín y otros productos para uso al aire libre autolimpiadores .

Los revestimientos descritos en la presente pueden usarse para la protección contra la corrosión en la industria automotriz. En una modalidad, los revestimientos pueden usarse para la protección contra la corrosión debajo de los autos, camiones y otros equipos/vehículos para trabajo pesado . 10. Composiciones de revestimiento Algunos intervalos ejemplares para los componentes de los revestimientos SH y/u OP se describen en la tabla a continuación. Cada componente (Aglutinante, Partículas primarias, partículas secundarias y partículas terciarias) pueden combinarse con los otros componentes en cualesquiera de los intervalos establecidos en la tabla a continuación, siempre que los componentes no llegue a un total de más de 100 %.

Los porcentajes tales como se . indican en la tabla precedente y en la memoria descriptiva se basan en el peso total de las composiciones. A menos que se indique lo contrario, los porcentajes de la composición dados para los aglutinantes de poliuretano representan el peso del aglutinante de poliuretano tales como fueron proporcionados por el proveedor comercial, que contienen de aproximadamente 34 % a 46 % de componentes de aglutinante de poliuretano en base al peso seco. Los intervalos de la composición en peso seco para los componentes del aglutinante pueden determinarse en base a estos intervalos.

Cuando los componentes no llegan al total de 100 %, el resto típicamente comprende agua y/u otros disolventes (por ejemplo, disolventes exentos de COV tales como acetona o combinaciones de agua y acetona) . En otras modalidades, puede ser deseable agregar disolventes no exentos de COV. En algunas modalidades, se pueden agregar disolventes que no son exentos de COV, tales como isopropanol o n-propanol. Por lo tato, en un grupo de modalidades, las composiciones de ' revestimiento descritas en la presente descripción pueden diluirse con, y/o comprender un disolvente que contiene: agua; agua y acetona; agua e isopropanol y/o n-propanol; o agua, acetona e isopropanol y/o n-propanol.

En la siguiente tabla se indican treinta y cuatro composiciones de revestimiento SH/OP que comprenden los componentes mencionados anteriormente. Tal como en la tabla anterior, todos los porcentajes mencionados son en base al peso total de la composición, comprendiendo el resto típicamente uno o más disolventes exentos de COV compatibles tales como agua. Una vez preparadas, las composiciones pueden diluirse con uno o más disolventes compatibles (por ejemplo, agua) para controlar las propiedades (por ejemplo, la viscosidad) para la aplicación. Típicamente se puede usar hasta 50 % de agua para diluir la composición de revestimiento, pero se pueden emplear otras cantidades (por ejemplo, 0,1-10,10, 10-20,20, 20-30, 30-40, 40-50 o 50-60 por ciento en peso de la composición final) de uno o más disolventes compatibles (por ejemplo, acetona, isopropanol, n-propanol y/o etanol), solos o en combinación. Si es posible o deseable, los disolventes agregados además del agua serán disolventes exentos de COV o que contienen menos de 1, 2, 5, 10, 15 o 20 % de disolventes que no están exentos de COV. Cuando la aplicación de los revestimientos debe llevarse a cabo con rodillos o pinceles, la composición típicamente contendrá una cantidad de agua agregada de aproximadamente 15 % a aproximadamente 50 % en peso de la composición (por ejemplo, las composiciones se diluirán con aproximadamente 15 g a aproximadamente 50 gramos de agua por 100 g de la composición base). De forma similar, cuando las composiciones deben aplicarse por pulverización, la composición puede diluirse mediante la adición de aproximadamente 40g a aproximadamente 60 g de agua u otros disolventes o combinaciones de disolventes (tales como acetona) por 100 g de la composición tal como se describe en la presente. Las mezclas de agua y uno o más disolventes exentos de COV pueden emplearse para diluir la composición para aplicarla con rodillos, pinceles y/o pulverización.

Un experto en la técnica entenderá que los intervalos de la composición de componentes individual pueden seleccionarse a fin de que no superen el 100 %.

Además de su hidrofobicidad y oleofobicidad (por ejemplo, superhidrofobicidad y/o superoleofobicidad) . los revestimientos descritos en la presente descripción tienen una variedad de otros propiedades tales como la flexibilidad sin perder su hidrofobicidad u oleofobicidad . En algunas modalidades, las composiciones de revestimientos cuando se aplican sobre láminas de caucho flexibles aproximadamente un octavo de una pulgada de espesor, luego se secan y se curan, pueden colocarse en un ángulo de noventa grados alrededor de una barra cilindrica 2, 4, 8, 10, 20, 40, 50, 75, 100 o 200 veces mayor a temperatura ambiente (18 a aproximadamente 23°C) sin perder las propiedades hidrófobas u oleófobas del revestimiento (por ejemplo, permanecer hidrófoba u oleófoba o incluso superhidrófoba y/o superoleófoba) .

Un experto en la técnica entenderá que los intervalos de la composición de los componentes individuales pueden seleccionarse a fin de que no superen el 100%. Cuando las composiciones comprenden cantidades considerables de componente sólido, puede ser deseable diluir las composiciones para facilitar la aplicación, tal como con un disolvente exento de COV además de cualquier otro liquido que ya está presente en la composición.

Ciertas modalidades se describen a continuación. 1. Una composición de revestimiento para la aplicación/preparación de revestimientos hidrófobos (por ejemplo, superhidrófobos ) y/u oleófobos (por ejemplo, superoleófobos ) en superficies, que comprenden: Una dispersión o suspensión de poliuretano que comprende uno o más de un uretano poliéster, un uretano poliacrilico y/o un uretano po'licarbonato; aproximadamente 5 a aproximadamente 30 % en peso de partículas secundarias que comprenden uno o más siloxanos, y/o uno o más restos que contienen alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo o perfluoroalquilo; comprendiendo la composición opcionalmente hasta aproximadamente 26 % en peso de partículas terciarias; en donde la composición de revestimiento comprende opcionalmente menos de aproximadamente 0,6, 0,5,0,4 o 0,3 libras por galón de compuestos orgánicos volátiles no exentos; y en donde el revestimiento superhidrófobo resultante . de la aplicación de la composición a una superficie conserva su superhidrofobicidad después de 150-1400 ciclos de abrasión de a una carga de 1000 g para un intervalo de espesor de revestimiento de 25-300 micrones, y/o 100-2500 ciclos de abrasión de' Taber a una carga de 250 g, usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más de 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento que se sometió a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina a 3 grados. 2. La composición de cualesquiera de la modalidad 1, en donde la suspensión o dispersión de poliuretano no comprende partículas terciarias. 3. La composición de la modalidad 2, en donde la composición no comprende . partículas primarias y el ' revestimiento superhidrófobo resultante de la aplicación de la composición a una a superficie plana conserva su superhidrofobicidad después de 150-800 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 1000 g, para un intervalo de espesor de 25-75 micrones y/o 200-1400 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g para un intervalo de espesor de 25-75 micrones, sobre una superficie plana usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más de 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento que se sometió a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina en un ángulo de 3 grados. 4. La composición de la modalidad 1, en donde la composición comprende adicionalmente partículas primarias. 5. La composición de la modalidad 4, en donde la composición comprende 5-20 % en peso de partículas primarias. 6. La composición de la modalidad 5, en donde las partículas primarias, se seleccionan de óxidos de metaloides, óxidos de metal, uno o más termoplásticos , uno o más plásticos termofraguantes , uno o más metales, uno o más vidrios, y/o una o más esferas huecas. 7. La composición de cualquiera de las modalidades 4 a 6, en donde el revestimiento superhidrofobo resultante de la aplicación de la composición a una superficie plana conserva su superhidrofobicidad después de 100-600 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g para un intervalo de espesor de 40-85 micrones usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más del 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento sometida a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina en un ángulo de 3 grados. 8. La composición de cualesquiera de la modalidad 1, en donde la suspensión o dispersión de poliuretano comprende partículas terciarias. 9. La composición de la modalidad 8, en donde la composición comprende 5-20 % en peso de partículas terciarias. 10. La composición de cualesquiera de las modalidades 8 a 9, en donde las partículas terciarias, se seleccionan de partículas que comprenden uno o más compuestos inorgánicos, uno o más óxidos de metaloides u óxido de metal. 11. La composición de cualesquiera de las modalidades 8 a 10, en donde la composición no comprende partículas primarias y el revestimiento superhidrófobo resultante de la aplicación de la composición a una' a superficie plana conserva, su superhidrófobicidad después de aproximadamente 300-350 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 1000 g, para un intervalo de espesor de 25-75 micrones y/o 400-800 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g para un intervalo de espesor de 25-80 micrones, sobre una superficie plana usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más de 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento que se sometió a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina en un ángulo de 3 grados . 12. La composición de cualesquiera de las modalidades 8-10, que comprende además partículas primarias. 13. La composición de la modalidad 12, en donde la composición comprende 5-20 % en peso de partículas primarias. 14. La composición de cualesquiera de las modalidades 12 a 13, en donde las partículas primarias, se seleccionan de óxidos de metaloides, óxidos de metal, uno o más termoplásticos, uno o más plásticos termofraguantes, uno o más metales, uno o más vidrios, y/o una o más esferas huecas. 15. La composición de cualesquiera de las modalidades 12 a 14, en donde el revestimiento superhidrófobo resultante de ia aplicación de la composición sobre una superficie plana conserva su superhidrófobicidad después de 200-1400 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 1000 g, para un intervalo de espesor de 75-300 micrones y/o 400-2500 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g, para un intervalo de espesor de 35-90 micrones sobre una superficie plana usando una rueda CS10 , tal como se juzga por la incapacidad de más del 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento que se sometió a los ciclos de abrasión para permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina en un ángulo de 3 grados. 16. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 16, en donde uno o más de un uretano poliéster, un uretano poliacrílico y/o un uretano policarbonato son un BAYHYDROL® y/o un POLANE®. 17. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 15, en donde la composición comprende una mezcla de uretanos poliacrílieos y uretanos policarbonatos . 18. La composición de la modalidad 17, en donde la dispersión o suspensión de poliuretano acuosa comprende una mezcla de al menos dos de: un uretano poliéster, un uretano poliéster alifático un uretano policarbonato, un uretano poliacrílico y un uretano policarbonato alifático. 19. La composición de la modalidad 18, en donde la mezcla comprende un BAYHYDROL®' y un POLANE®. 20. La composición de la modalidad 19, en donde la mezcla comprende una relación entre BAYHYDROL® y POLANE® de 90:10 a 50:50. 21. La composición de las modalidades 18 a 20, en donde el BAYHYDROL® es BAYHYDROL® 124, 122, 110 o 140AQ. 22. La composición de cualesquiera de las modalidades 18- 22 en donde el POLANE® es POLANE® 700T. 23. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 22, en donde la composición comprende además partículas secundarias que tienen un tamaño de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 120 nm. 24. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 22, en donde las partículas secundarias tiene un tamaño de aproximadamente 2 nm hasta aproximadamente 25 micrones 25. La composición de la modalidad 24, en donde las partículas son partículas de sílice. 26. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 24, en donde el siloxano es polidimetilsiloxano . 27. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 25, en donde los uno o más restos que contienen alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo o perfluoroalquilo son uno o más grupos alquilsilano, haloalquilsilano, fluoroalquilsilano o perfluoroalquilsilano . 28. La composición de la modalidad 27, en donde los grupos alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo, fluoroalquilsilano y/o perfluoroalquilsilano resultan de la reacción de partículas de sílice u óxido de metal con uno o más silanos seleccionados del grupo que consiste en: un compuesto de fórmula I, (tridecafluoro-1, 1,2, 2-tetrahidrooctil) silano (SIT8173.0) ; (tridecafluoro-1, 1,2, 2-letrahidrooctil ) triclorosilano (SIT817 .0) ; (tridecafluoro-1 , 1,2,2-tetrahidrooctil) trietoxisilano (SIT8175.0) ; (tridecafluoro- 1,1,2, 2-tetrahidrooctil) trimetoxisilano (SIT8176.0) ; (heptadecafluoro-1, 1,2,2-tetrahidrodecil) dimetil (dimetilamino) silano (SIH5840.5) ; (heptadecafluoro-1, 1,2,2- tetrahidrodecil) tris (dimetilamino) silano (SIH5841. ) ; n-octadeciltrimetoxisilano (SI06645.0) ; n-octiltrietoxisilano (SIO6715.0); y 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexildimetil (dimetilamino) silano (SIN6597.4) . 29. La composición de la modalidad 27, en donde . el alquilsilano y/o fluoroalquilsilano resultan de la reacción de partículas de sílice u óxido de metal con uno o más silanos seleccionados del grupo que consiste en: tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahidrooctil) triclorosilano; (tridecafluoro-1, 1,2,2-tetrahidrooctil) trietoxisilano; nonafluorohexildimetilclorosilano; (tridecafluoro-1, 1,2,2-tetrahidrooctil) trimetoxisilano; 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexildimetil (dimetilamino) -silano; nonafluorohexilmetildiclorosilano; nonafluorohexiltriclorosilano; nonafluorohexiltrietoxisilano; y nonafluorohexiltrimetoxisilano . 30. La composición de cualesquiera de las modalidades precedentes en donde las partículas secundarias están presentes de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 % en peso. 31. La composición de cualesquiera de las modalidades 1-30, en donde las partículas secundarias están presentes en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 20% en peso. 32. La composición de la modalidad 31, en donde las partículas secundarias están presentes en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 12% en peso. 33. La composición de cualesquiera de las modalidades 1 a 32, en donde el revestimiento es superhidrófobo y oleófobo. 34. La composición de cualesquiera de las modalidades 4 a 7, 14 a 33, que comprende dos o más o tres o más, tipos de partículas primarias que tiene diferentes composiciones. 35. La composición de cualesquiera de las modalidades 4 a 7, 14 a 34, que comprenden como partículas primarias un termoplástico o un plástico termofraguable . 36. La composición de la modalidad 35, en donde las partículas primarias de termoplástico o plástico termofraguable comprenden aproximadamente 5 a aproximadamente 10 % de la composición en peso. 37. La composición de cualesquiera de las modalidades 4 a 7, 14 a 34, que comprende partículas primarias de perlas de vidrio o esferas de vidrio huecas. 38. La composición de la modalidad 37, en donde las partículas primarias dé perlas de vidrio o esferas de vidrio huecas comprenden aproximadamente 5 a aproximadamente 15% de la composición en peso. 39. La composición de la modalidad 38, en donde las partículas primarias de perlas de vidrio o esferas de vidrio huecas comprenden aproximadamente 6 a aproximadamente 8% de la composición en peso. 40. La composición de cualesquiera de las modalidades precedentes, que cuando se seca y cura produce una superficie con una rugosidad media aritmética (Ra) menor que aproximadamente 30 micrones. 41. La composición de cualesquiera de las modalidades precedentes, que cuando se seca y cura produce una superficie con una rugosidad media aritmética (Ra) menor que aproximadamente 20 micrones. 42. La composición de cualesquiera de las modalidades precedentes, que cuando se seca y cura produce una superficie con una rugosidad media aritmética (Ra) menor que aproximadamente 16 micrones. 43. La composición de la modalidad 40, en donde la rugosidad media aritmética (Ra) es de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 micrones. 44. La composición de cualesquiera de las modalidades 1-43, que comprende de aproximadamente 30 % a aproximadamente 50 % de poliuretanos en peso. 45. La composición de cualesquiera de las modalidades 1-44, en donde la dispersión o suspensión de poliuretano comprende al menos una composición de uretano poliéster, uretano poliacrílico y/o uretano policarbonato que cuando se seca y cura produce un revestimiento que tiene: (a) un módulo a 100 % de alargamiento de 1300 psi (91,39 kg/cm2). o mayor, y/o (b) un porcentaje de alargamiento en la rotura de 150 % o mayor. 46. La composición de cualesquiera de las modalidades 1-45, qUe comprende además 0,1-10,10-20, 20-30, 30-40, 40-50 o 50-60g de uno o más disolventes compatibles por 100 g de composición de revestimiento. 47. La composición de la modalidad 46, en donde los uno o más disolventes compatibles son disolventes exentos de COV tales como agua, acetona o una combinación de agua y acetona, y en donde la composición de revestimiento comprende menos de aproximadamente 0,5; 0,4; 0,3 o 0,2 libras por galón (49, 89; 39,91; 29,93 o 19,96 gramos por litro) de compuestos orgánicos volátiles no exentos. 48. La composición de acuerdo con la modalidad 47, en donde los uno o más disolventes que no son composiciones de disolventes exentos de COV (disolventes no exentos de COV) , o de disolventes que comprenden disolventes que sort disolventes no exentos de COV tales como: etanol; isopropanol o n-propanol; agua e isopropanol y/o n-propanol; acetona e isopropanol y/o n-propanol; o agua, acetona y isopropanol y/o n-propanol. 49. Un revestimiento hidrófobo (superhidrófobo) y/u oleófobo (superoleófobo) formado mediante la aplicación de la composición de cualesquiera de las modalidades 1-48. 50. Un método para revestir al menos parte de una superficie que comprende la aplicación de una composición de cualesquiera de las modalidades 1-48. 51. El método de la modalidad 50, en donde el método comprende sumergir, pulverizar, pasar con rodillo o aplicar con giro la composición sobre la superficie. 52. El método de cualesquiera de las modalidades 50 o 51, que comprende además secar la composición de revestimiento a una temperatura elevada (por ejemplo, a aproximadamente 120, 140, 160, 180, 200, 220 o 240 grados Fahrenheit) (48, 88; 60, 71,11; 82,22; 93,33; 104,44; 115,56 grados Centígrados) 53. El método de cualesquiera de las modalidades 50-52, que comprende además aplicar una capa superior sobre el revestimiento . 54. El método de la modalidad 53, en donde la capa superior comprende partículas secundarias (por ejemplo, sílice recuperado del valor) tratadas para ser hidrófobas (por ejemplo, partículas tratadas con un agente silanizante tal como los descritos en la sección 5.0 incluidos, a modo no taxativo, agentes silanizantes de fórmula I) o en donde la capa superior comprende un agente silanizante (por ejemplo, un agente silanizante tal como los descritos en la sección 5.0 incluidos, a modo no taxativo, agentes silanizantes de fórmula I) . 55. Un revestimiento preparado mediante el método de cualesquiera de las modalidades 50-54. 56. El revestimiento de la modalidad 49, en donde el revestimiento comprende además una capa superior de partículas secundarias tratadas para ser hidrófobas (por ejemplo, partículas tratadas con un agente silanizante tal como los descritos en la sección 5.0 incluidos, a modo no taxativo, agentes silanizantes de fórmula I) o el revestimiento comprende además una capa superior de un grupo silano hidrófobo (por ejemplo, una superficie tratada con un agente silanizante tal como los descritos en la sección 5.0 incluidos, a modo no taxativo, agentes silanizantes de fórmula I) . 57. El revestimiento de cualesquiera de las modalidades 49 y 55-56, que cuando se seca y cura produce una superficie con una rugosidad media aritmética (Ra) en un intervalo seleccionado de: aproximadamente 0,2 m a aproximadamente 20 pm; aproximadamente 0,3 µp? a aproximadamente 18 µp\; aproximadamente 0,2 µ?? a aproximadamente 8 m; aproximadamente 8 ym a aproximadamente 20 µp?; o aproximadamente 0,5 µp? a aproximadamente 15 µ??; o una rugosidad que es menor que aproximadamente 30 micrones, 20 micrones, 16 micrones o 10 micrones. 58. El revestimiento de cualesquiera de las modalidades 49 y 55-57, en donde la dispersión o suspensión de poliuretano comprende al menos una composición de uretano poliéster, uretano poliacrilico y/o uretano policarbonato que cuando se seca y cura produce un revestimiento que tiene: (a) un módulo a 100 % de alargamiento de 1300 psi (91,39 kg/cm2) o mayor, y/o (b) un porcentaje de alargamiento en la rotura de 150 % o mayor. 59. El revestimiento de cualesquiera de las modalidades 49 y 55-58, que conserva su hidrofobicidad (superhidrofobicidad) y/o su oleofobicidad (superoleofobicidad) después que un sustrato flexible (aproximadamente 1/8 de pulgada (3,12mm) de espesor) revestido con el revestimiento se dobla más de 100 veces en un ángulo recto alrededor de un cilindro con un diámetro de 1/4 de pulgada (6,35mm). 60. La composición de revestimiento de cualesquiera de las modalidades 49 y 55-59, en donde las partículas secundarias se dispersan por todo el espesor del revestimiento, y en donde el revestimiento conserva su hidrofobicidad (superhidrofobicidad) y/u su oleofobicidad (superoleofobicidad) después de la abrasión. 61. El revestimiento de cualesquiera de las modalidades 49 and 55-60, que conserva su hidrofobicidad (superhidrofobicidad) y/o su oleofobicidad (superoleofobicidad) después de exponerse a la lluvia o a un chorro durante más de 1 hora.

EJEMPLOS A efectos de la presente descripción, un revestimiento hidrófobo es uno que resulta en una gota de agua que forma un ángulo de superficie de contacto que supera aproximadamente los 90° y es menor que aproximadamente 180° a temperatura ambiente (aproximadamente 18 a aproximadamente 23 °C) . De forma similar, a efectos de la presente descripción, un revestimiento superhidrófobo (SH) es uno que resulta en una gota de agua que forma un ángulo de superficie de contacto que supera aproximadamente los 150° pero que es menor que el ángulo de contacto máximo teórico de aproximadamente 180° a temperatura ambiente. El término hidrófobo incluye a superhidrófobo, y puede limitarse a superhidrófobo, a menos que se indique lo contrario.

La superhidrofobicidad puede evaluarse mediante la medición del ángulo de contacto de las gotas de agua con la superficie. Cuando los ángulos de contacto no se proporcionan o determinan directamente, la superhidrofobicidad de un revestimiento, y particularmente la pérdida de la superhidrofobicidad después de una prueba de abrasión, puede determinarse colocando gotas de agua sobre una superficie revestida inclinada a 3 o. Cuando más de la mitad de las gotas de agua permanecen sobre la superficie cuando la misma se inclina a 3o, se considera que el revestimiento perdió su superhidrofobicidad .

A efectos de la presente descripción, un revestimiento oleófobo (OP) es uno que resulta en una gota de aceite mineral ligero que forma un ángulo de superficie de contacto que supera aproximadamente los .90° y es menor que aproximadamente 180° a temperatura ambiente (aproximadamente 18 a aproximadamente 23°C) . De forma similar, a efectos de la pr'esente descripción, un revestimiento superoleofobo es uno que resulta en una gota de agua que forma un ángulo de superficie de contacto que supera aproximadamente los 150° pero que es menor que el ángulo de contacto máximo teórico de aproximadamente 180° a temperatura ambiente. El término oleófobo incluye a superoleofobo, y puede limitarse a superoleofobo, a menos que se indique lo contrario.

EJEMPLO 1: EFECTO DE AGLUTINANTES DE TIPO BAYHYDROL® EN REVESTIMIENTOS DE UNA ETAPA Y SU RENDIMIENTOEN DOS SISTEMAS Composiciones de aglutinante Se prepararon composiciones de revestimiento que comprenden dos poliuretanos a base de agua (acuosos) como aglutinantes; un BAYHYDROL® trasparente (por ejemplo, BAYHYDROL® 110,122,124, A145 o 140AQ) y un POLANE® (por ejemplo, POLANE® 700T) . Para cada composición en el Sistema 1 se combinaron un BAYHYDROL® y un POLANE® en varias relaciones que tenían de 40 % a 70 % de BAYHYDROL® y de 60 % a 30 % de POLANE® 700T en una relación peso-peso (p/p) , basada en la composición proporcionada por los proveedores comerciales (por ejemplo, relaciones de : : 6 a 7::3 de los componentes). Las composiciones de aglutinante contenían partículas terciarias (pigmento) cuando se indica que eran "blancas" y también pueden contener partículas terciarias que funcionan como extensores. El sistema combinado puede diluirse adicionalmente con hasta 50 % de agua (en peso) . El sistema de aglutinante combinado BAYHYDROL® - POLANE® se usó de dos modos diferentes descritos a continuación.

Ejemplo 1A -- Composiciones de una etapa Se agregaron sílice ahumada u otras partículas secundarias, pretratadas con siloxano, a la composición de aglutinante descrita anteriormente Las partículas secundarias se agregaron en cantidades que varían de aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 % de la composición en peso. El tamaño de partícula, el área superficial y los tratamientos de varias partículas de sílice ahumada se proporcionan en la Tabla 1.

La composición de este modo puede tener adiciones de agua de hasta 50 % en peso en base al peso de la composición de aglutinante tal como se describió anteriormente. Una vez que se agregaron todos los componentes al aglutinante (por ejemplo, segunda adición), las composiciones completas se mezclaron bien usando bolas de acero o una mezcladora de baja tasa de corte. La composición mezclada se aplicó sobre varios sustratos usando una pistola neumática de pulverización u . otros medios tales como se indican (por ejemplo, con rodillo) como eficaces para aplicar un revestimiento sobre al menos una porción de una superficie. Una vez aplicado el revestimiento, las superficies se curaron en condiciones ambiente (65-85° F) (18,33-29,49 °C) en 12-16 h. Los revestimientos curados eran superhidrófobos con ángulos de contacto de agua por encima de 150°. Las composiciones que contenían todos los componentes eran esencialmente libres de COV ya que no se usaron disolventes que no fueran exentos de COV (ver Detalles en la Descripción) . En una variación del método de una etapa descrito anteriormente, se puede aplicar una capa superior, tal como se describe en la presente a continuación en el Ejemplo IB, sobre el revestimiento de una etapa para potenciar o alterar sus propiedades.

Ejemplo IB - Composiciones de una etapa con Tratamiento de Capa Superior A la composiciones del Ejemplo 1A se agregaron una o más partículas primarias (partículas de carga) de la lista de la Tabla 2. Las partículas primarias pueden comprender de hasta 20 % (por ejemplo, 5-20 %) de la composición en peso.

En algunas modalidades, se puede aplicar una capa superior al revestimiento SH u OP descrito en la presente, tales como las composiciones del Ejemplo 1A o IB, para modificar adicionalmente las propiedades de los revestimientos. En una modalidad, la capa superior comprende acetona como un disolvente exento de COV y 1-5 % de sílice ahumada (p/v), aproximadamente 0,25 a aproximadamente 2% de tetraclorosilano (SiCl4 v/v) y de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 1,0 % (v/v) de un silano tal como un compuesto de fórmula I o uno de los agentes silanizantes específicos mencionados en la Sección 5.1. Además de los componentes precedentes, se puede agregar aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1 % v/v de agua. En otra modalidad, la capa superior puede comprender acetona como un disolvente exento de COV y 1-5 % de partículas secundarias (por ejemplo, p/v en g/ml) y opcionalmente puede contener aproximadamente 0,25 a aproximadamente 2% de tetraclorosilano (SiCl4 v/v) y de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 1,0 % (v/v) de un silano tal como un compuesto de fórmula I o uno de los agentes silanizantes específicos mencionados en la Sección 5.1.

Cuando se aplica una capa superior, la misma se aplica típicamente mediante una pistola neumática de pulverización a los revestimientos base cuando están casi completamente (100 %) secos. El tiempo de secado típico para los revestimientos SH y/o OP puede variar de 45-90 min, en el tiempo están listos para la aplicación de la capa superior. En otras modalidades, las superficies pueden revestirse con una composición descrita en el Ejemplo 1A y IB que ha sido modificada para omitir las partículas secundarias y luego recibir una capa superior. En tal caso, la composición de revestimiento sirve como un revestimiento de base (similar a una capa de imprimación) al cual puede aplicarse una capa superior para obtener el rendimiento SH y OP.

EJEMPLOS PARA LOS SISTEMAS 1 Y 2 Las composiciones de revestimiento que comprenden un BAYHYDROL® (124, 122, 110, A145, o 140AQ, Bayer Material Science) se mezclaron con POLANE® 700T (producto F63W522, blanco y aplicado sobre placas metálicas) . Se midió la durabilidad de los revestimientos SH y/u OP (resistencia a la pérdida de las propiedades SH y/u OP después de la abrasión) formados a partir de las composiciones. En cada caso, los BAYHYDROL® y 700T, tales como fueron preparados por el fabricante, se mezclaron en una relación de 60:40 en volumen. A cada 100 g de mezcla se agregaron 7 g de Corvel black como partícula primaria, 11 g de sílice ahumada TS720 y 50 g de agua. Las mezclas se agitaron usando una mezcladora de baja tasa de corte para distribuir el TS720 uniformemente en la composición. En cada caso, la solución se pulverizó sobre placas de aluminio hasta obtener aproximadamente el mismo espesor. Después de la pulverización, las placas se sacaron con aire durante 30 minutos y posteriormente se curaron durante 30 min en un horno a 200 °F (93,33 °C) . En la evaluación, todas las placas curadas exhibieron superhidrofobicidad y se sometieron a prueba para determinar la pérdida de la propiedad usando una máquina de prueba de Taber con una carga de 250 g (rueda CS10) para evaluar la capacidad de las gotas de agua aplicadas sobre la superficie desgastada para desplazarse con inclinación a 3 grados. La incapacidad de más de la mitad de las gotas para desplazarse de la superficie se tomó como una indicación de una pérdida de superhidrofobicidad. Los datos de Taber de los revestimientos formados a partir de varias composiciones que contienen BAYHYDROL® se resumen en la Tabla 3. La tabla también incluye las propiedades físicas, químicas y mecánicas esenciales de varios BAYHYDROL®s. Los datos de Taber para varias composiciones que contienen BAYHYDROL® también se comparan en la Fig. 1.

Las composiciones que contenían POLANE 700T y BAYHYDROL® 140AQ proporcionaron los revestimientos SH y/u OP más resistentes a la abrasión con una carga de 250 g (también se evaluaron dos revestimientos con una carga de 1000 g) . El BAYHYDROL® 140AQ aunque es similar a otros BAYHYDROLes usados en la Tabla 3, tiene varias características distintivas incluido su codisolvente (Tolueno que está presente en pequeñas cantidades, 1 %), su alto alargamiento a la tracción, bajo módulo de 800 psi y baja dureza (F con respecto a H y 2H para otros) . El BAYHYDROL® 140AQ es a base de poliéster y comprende funcionalidad de sulfinato de sodio. Sin ánimo de ceñirse a ninguna teoría, se cree que el sulfinato de sodio puede servir como un tensioactivo y ayudar en la distribución de las partículas del sílice ahumada (TS720) más uniformemente por todo el espesor del revestimiento. En base a la hipótesis, los revestimientos de una etapa a base de los BAYHYDROL®s 124, 122, 110, y A145, que tienen partículas secundarias ubicadas cerca de la superficie se muestran diagramátreamente en ,1a Fig. 2a. En cambio, los revestimientos de una etapa formados con BAYHYDROL® 140AQ, que se cree que tiene las partículas secundarias distribuidas por todo el revestimiento, se diagraman en la Fig. 2b. El esquema en las Fig. 2a-2b muestra una interpretación de la pérdida de parte o toda la superhidrofobicidad en los revestimientos tales como los representados en la Fig. 2a. Los revestimientos podrían perder la superhidrofobicidad una vez que se degasta la parte superior del revestimiento que tiene las partículas secundarias. El esquema de la Fig. 2b muestra una interpretación de la superhidrofobicidad continuada de los revestimientos con partículas secundarias dispersadas por todo el espesor del revestimiento incluso cuando el revestimiento se degasta hasta que alcanza el metal. Los revestimientos que se muestran en la Fig. 2b muestran desgaste dependiente del espesor y su capacidad para soportar cantidades mayores de ciclos de abrasión de Taber con el aumento del espesor del revestimiento tal como se muestra, por ejemplo, en el Ejemplo 2.

Tabla 3: Propiedades de varios BAYHYDROL®s usados er¡ el desarrollo de revestimientos de una etapa superhidrófobos ! ( Abreviaturas y observaciones: NM2P - N-metil-2-pirrolidona Dureza en escala de mina de lápiz tal como informó fabricante (dureza de mina de lápiz) F - Firme; H Duro, 2H EJEMPLO 2: EFECTO DEL ESPESOR DEL REVESTIMIENTO USANDO BAYHYDROL® 140AQ Se hizo una mezcla 60:40 de BAYHYDROL® 140AQ y Plañe 700T en base al volumen usando composiciones tales como las distribuyó el fabricante. A 100 g de la mezcla se agregaron 7 g de polvo mate trasparente Tiger Drylac (Serie 49), 11 g de CAB-O-SIL® TS720 y 50 g de agua. La mezcla se preparó mediante mezcla a baja tasa de corte y se aplicó mediante pulverización con una pistola neumática con (~40 psi (~2,81 kg/cm2) de presión) sobre acero (placas de 4 por 4 pulgadas (10,16 por 10,16 cm) (pl) de 0, 062 pl de espesor) . Las placas de acero se usaron para facilitar la medición del espesor del revestimiento usando un sensor magnético (Modelo 95520 Digital Gauge, Cen-Tech, Taiwan) . Se pulverizaron y sometieron a ensayo un total de siete placas para determinar el espesor del revestimiento, la rugosidad de la superficie y. la resistencia al desgaste (es decir, ciclos de Taber con carga de 250 g) . Los datos sobre las placas se resumen en la Tabla 4, gue muestra que el espesor del revestimiento varió de 10-68 µ?? (0,4-2,7 mils) y la rugosidad de la superficie aumentó con el aumento del espesor (Fig. 3) de Ra = 2,59 µp? a Ra = 12,56 µp? Los ciclos de Taber aumentaron aproximadamente de forma lineal con el espesor (ver Fig. 4) de 40 a 800, un aumento de 20 veces del revestimiento más delgado al más grueso. La linea en la Fig. 4 puede usarse como guia para seleccionar el espesor del revestimiento para una durabilidad de Taber definida. La durabilidad de Taber también parece aumentar con el aumento de la rugosidad de la superficie tal como se indica en la Figura 5.

Tabla 4: Datos de Taber y la rugosidad de la superficie en Placas de acero revestidas con un sistema de una etapa usando BAYHYDROL® 140AQ EJEMPLO 3: VARIACIÓN DEL CONTENIDO DE PARTÍCULAS SECUNDARIAS EN REVESTIMIENTOS DE UNA ETAPA PREPARADOS CON AGLUTINANTE DE BAYHYDROL® 140AQ/700T TRASPARENTE Y CAB-O-SIL® TS720 VARIANDO EN 11-20 % Se preparó una mezcla a 60:40 de BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T trasparente (F63V521) en volumen usando los productos tales como son distribuidos por su fabricante. A cantidades de 40 g de cada mezcla se agregaron 4,4, 6,0 y 8,0 g (es decir, 11 %, 15 %, y 20 %) de CAB-O-SIL® TS720. También se agregaron a cada mezcla 20 g (50 %) de agua. Todos los porcentajes se calculan en base a 100 g de una mezcla a 60:40. Las composiciones se mezclaron cada una usando bolas de acero o una mezcladora de bajo impacto.

Cada mezcla se pulverizó (usando una pistola neumática) sobre placas de acero cuadradas de 4x4 pl . En cinco espesores diferentes. Todas las placas se secaron con aire durante 30 minutos antes de secarse en un horno a 200°F (93,33 °C) durante 30-40 min. Cada placa se sometió a una medición de espesor, medición de rugosidad de la superficie (valores Ra y Rz) y resistencia al deterioro usando un abrasimetro de Taber (abrasión de Taber) . Todas las mediciones de la abrasión de Taber se obtuvieron usando una carga de 250 g y ruedas CS10. Los datos se resumen en la Tabla 5 y se grafican en las Figs . 6-8. La Figura 6 muestra la gráfica de la rugosidad de la superficie, valores Ra y Rz , respectivamente. La Figura 8 muestra los datos de Taber como una función del espesor del revestimiento .

Tabla 5: Resumen de datos para revestimientos de un etapa sobre placas de acero hechos con BAYHYDROL® 140AQ y 700T trasparente; Sílice ahumada TS720 variando de 11-20 % EJEMPLO 4: REVESTIMIENTO DE UNA ETAPA CON AGLUTINANTE DE BAYHYDROL® /POLANE® CON CANTIDADES VARIABLES DE PARTÍCULAS SECUNDARIAS Y PARTÍCULAS PRIMARIAS TERMOPLÁSTICAS (TIGER DRYLAC) Las mezclas en el Ejemplo 3 se duplicaron con la excepción de que en todos los casos se agregó un 7% de polvo de partículas primarias termoplásticas (Tiger Drylac) . Las mezclas con cada nivel de CAB-O-SIL® TS720 y 7% de partículas primarias se pulverizaron, usando una pistola neumática de pulverización, sobre cinco placas cuadradas de 4x4 pl. Para obtener cinco espesores diferentes sobre placas diferentes.

Cada placa se sometió a prueba de espesor, rugosidad de la superficie y abrasión de Taber abrasión, que se resumen en la Tabla 6 y se grafican en las Figs. 9-11.

Tabla 6: Resumen de datos de revestimientos de una etapa sobre placas de acero hechos con BAYHYDROL® 140AQ y 700T transparente; Sílice ahumada TS720 y variado de 11-20 % y 7% de Tiger Drylac agregado como partícula primaria "Bay" = BAYHYDROL® 20,0 g es 20 gramos de agua EJEMPLO 5: REVESTIMIENTO DE UNA ETAPA CON AGLUTINANTES PREPARADOS CON BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T BLANCO Y TRES NIVELES DE TS720 QUE VARÍAN DE 11-20 % Las mezclas en el Ejemplo 3 se duplicaron con la excepción de que en todos los casos el POLANE® 700T trasparente se reemplazó por POLANE® 700T blanco (producto F63W522) . El 700T blanco tiene aproximadamente 15 % de partículas primarias de pigmento Ti02. Los datos para este estudio en placas de acero de 4x4 pl . Se resumen en la Tabla 7 y se grafican en las Figuras 12-14.

Se indica una separación de los valores de rugosidad de superficie para composiciones con TS720 blanco en comparación con TS720 trasparente, que se usa en el Ejemplo 3 (ver por ejemplo, los datos del Abrasímetro de Taber, Fig. 13). Tal como se indica en la Tabla 7, el revestimiento para la mezcla de 20% de TS720 y 8 gm de PUD se agrietó en todos los espesores; por lo tanto, no se obtuvieron datos de Taber. Los datos para TS720 al 11% muestran un aumento lineal muy bueno con el aumento del espesor del revestimiento. Hubo solo dos puntos de datos de Taber para TS720 al 15 %. Uno era más alto y el otro era bastante menor que para TS720 al 11 %.

Tabla 7: Resumen de datos para revestimientos de una etapa placas de acero hechos con BAYHYDROL® 140AQ y 700T blanco. Sílice ahumada TS720 cantidad variada de 11- EJEMPLO 6: REVESTIMIENTO DE UNA ETAPA CON AGLUTINANTES DE BAYHYDROL® 140AQ Y POLANE® 700T Y TRES NIVELS DE CAB-O- SIL® TS720 QUE VARÍAN DE 11-20%, Y ADICIONA ES DE 7% DE PARTÍCULAS PRIMARIAS DRYLAC Las mezclas en el Ejemplo 5 se duplicaron con la excepción de que en todos los casos se agregó un 7% de polvo de partículas primarias termoplásticas (Tiger Drylac) . Los datos para las placas de acero revestidas con estas mezclas se proporcionan en la Tabla 8 y se grafican en las Figuras 15-17. Los valores de rugosidad de la superficie Ra y R2 muestran tendencias muy similares (ver Figs. 15 y 16). Los valores- Ra t Rz aumentan linealmente con el aumento del espesor del revestimiento para todos los niveles de CAB-O- SIL® TS720. Se observaron valores de rugosidad más altos para CAB-O-SIL® TS720 al 11 y 15 %. Los valores más bajos se observaron para 20 %. La resistencia a la abrasión, medida como ciclos de abrasión de Taber, muestra un aumento esencialmente lineal con el aumento del espesor (ver Figura 17). Los valores más altos se observaron' para CAB-O-SIL® TS720 al 11 y 15 % en comparación con TS720 al 20 %.

Tabla 8: Resumen de datos para revestimientos de una etapa sobre placas de acero hechos con BAYHYDROL® 140AQ y 700T blanco. Sili'ce ahumada TS720 con contenido variable de 11-20 % y 7 % de Tiger Drylac agregado como partículas primarias . 1 5 EJEMPLO 7: REVESTIMIENTO CON CONTENIDO VARIABLE DE PARTÍCULAS SECUNDARIAS TS720 (DE 5-9 %) SIN ADICIÓN DE PARTÍCULASPRIMARIAS Los datos de durabilidad de abrasión y rugosidad de la superficie se obtuvieron para dos conjuntos de placas de acero, revestidas con dos composiciones que difieren solo en el componente de aglutinante del revestimiento. Se preparó una composición con un aglutinante de 60:40 BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T trasparente (producto F63V521) (v/v) y el otro revestimiento con un aglutinante de 60:40 BAYHYDROL® 140AQ y POLANE® 700T blanco (producto F63W522) (v/v) . En ambos aglutinantes el contenido de CAB-O-SIL® TS720 se varió de 5 a 9 % (p/p en base al peso de la composición del aglutinante) . Se pulverizaron tres espesores diferentes de cada composición que contenia TS720 sobre placas de acero y se procesaron de igual forma que en los ejemplos precedentes. Después del curado, todas las placas se sometieron a la medición del espesor del revestimiento, rugosidad de la superficie y evaluación de la resistencia de los revestimientos a la pérdida de sus propiedades hidrófobas/oleófobas usando un abrasimetro de Taber (carga de 250 g y ruedas CS10) . Los datos para las placas con 700T trasparente se resumen en la Tabla 9 y para el 700T blanco en la Tabla 10.

Tabla 9: Resumen de los datos para revestimientos de una etapa sobre placas de acero hechos con BAYHYDROL® 140AQ y T trasparente. Sílice ahumada TS720 con contenido variable 5-9 % (sin adiciones de partículas primarias) Tabla 10: Datos para revestimientos de una sola etapa sobre placas de acero hechos con aglutinante de BAYHYDROL® 140AQ y 700T blanco y Cab-O-Sil TS720 de 5%-9% Las gráficas de resistencia a la abrasión con respecto al espesor obtenidas con aglutinante que emplea POLANE® 700T trasparente (Fig. 18) muestran una durabilidad aumentada con el aumento del espesor del revestimiento y el aumento de TS720 de 5-9 %. Sin embargo, la pendiente de los datos de durabilidad de Taber, es baja para TS720 al 5% con respecto a pendientes más grandes observadas con niveles más altos de contenido de TS720. Cuando el contenido de CabO-Sil TS720 aumenta hasta alcanzar 11%, la pendiente de las gráficas de resistencia a la abrasión con respecto al espesor del revestimiento aumenta pronunciadamente (ver, por ejemplo, la Fig. 20) . Para POLANE® 700T blanco con partículas terciarias de pigmento de óxido de titanio (blanco, Fig. 19), el cambio observado en la pendiente con aumento del espesor del revestimiento siguió una tendencia similar a la observada con POLANE® 700T transparente, pero las pendientes reales son mayores que las obtenidas con POLANE® 700T trasparente.

Los aumentos en la pendiente de las gráficas de resistencia a la abrasión con respecto al espesor del revestimiento sugieren nuevamente que las partículas secundarias (por ejemplo, partículas de TS720) se distribuyen uniformemente por todo el espesor del revestimiento (ver por ejemplo, la Fig. 2), y el aumento de los ciclos de Taber ya que la abrasión no retira simplemente la mayor parte de las partículas secundarias cuando se desgasta la superficie. La abrasión de la superficie expone más material con partículas secundarias que resulta en la hidrofobicidad y/u oleofobicidad continuada de la superficie expuesta en consecuencia. La manifestación física de este aspecto es que el fin de la superhidrofobicidad se produce cuando el revestimiento se deteriora completamente (por ejemplo, hasta dejar el metal descubierto o una capa de revestimiento subyacente) , no cuando su superficie se desgasta completamente. A concentraciones de TS720 menores que 11 %, las pendientes de las líneas que representan una correlación entre la resistencia a la abrasión y el espesor del revestimiento, sugieren que las partículas de TS720 pueden concentrarse a un grado mayor en la parte exterior (la superficie expuesta del revestimiento que forma una interfaz con el aire) . Por consiguiente, a medida que la superficie expuesta se deteriora, la superhidrofobicidad se pierde más rápidamente.

La rugosidad de la superficie (Tablas 9 y 10) para las muestras en este ejemplo, sugiere que el contenido de TS720 de aproximadamente 11 % con POLANE® 700T blanco proporciona revestimientos SH y/u OP altamente duraderos que exhiben resistencia a la abrasión dependiente del espesor. Cuando se desean superficies de acabado más lisas, se puede emplear POLANE® 700T trasparente para obtener revestimientos SH y/u OP altamente duraderos que exhiben resistencia a la abrasión dependiente del espesor Datos de Rugosidad de la superficie Los datos de rugosidad de la superficie para los cuatro revestimientos con un contenido fijo de TS720 de 11% se muestran en las Figuras 26-28. La Figura 26 muestra que el POLANE® 700T blanco resulta ' en mayor rugosidad de la superficie con o sin partículas primarias que el POLANE® 700T trasparente. La Figura 27 muestra la diferencia entre el revestimiento formado con composiciones de POLANE® blanco y trasparente sin adiciones de partículas primarias. Para un espesor de revestimiento de 50 µp?, la rugosidad de la superficie con 700T blanco es ~1,3 veces mayor que con 700T trasparente .

Los datos en la Fig. 28 comparan la rugosidad de la superficie con partículas primarias entre 700T blanco y 700T trasparente. Nuevamente, para un espesor de revestimiento de 50 µ?t?, el 700T blanco resulta en un factor de -1,6 veces. Por lo tanto, si la rugosidad de la superficie es importante, el 60:40 BAYHYDROL® 140AQ debería mezclarse con 700T trasparente.

EJEMPLO 8: CAPA SUPERIOR DE REVESTIMIENTOS DE UNA ETAPA HECHA CON BAYHYDROL® 1 0AQ PARA OBTENER UN RENDIMIENTO OLEÓFOBO MEJORADO Se revistió la base de placas de aluminio, de 4x4 pulgadas, con una composición preparada mediante la mezcla de: 1. mezcla de 60:40 BAYHYDROL® 140AQ: POLANE® 700T trasparente en volumen como el aglutinante; 2.7% (en peso del aglutinante) de Tiger Drylac mate transparente como partícula primaria; 3.11 % (en peso) de TS720; y 4.50 % (en peso) de agua.

Luego de secarse o de aproximadamente 30 minutos a temperatura ambiente y humedad ambiente, se colocó sobre el revestimiento de base una capa superior con la composición de capa superior No. 1 o No. 2.

Capa Superior No. 1: La composición de capa superior No. 1 consistía en 1 % de M5 (sílice ahumada sin tratar), 0,5 % de SiCl4 y 0,5 % (Gelest 8174) (tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahiretiltriclorsilano) .

La placa con la capa superior se curó durante 1 h a 200°F (93, 33 °C) . La placa con capa superior era SH y OP. Duró 5 minutos debajo de un chorro y exhibió una resistencia a la abrasión de 600 ciclos de Taber a una carga de 250 g con ruedas CS10.

Capa Superior No. 2: La composición de capa superior No. 2 empleaba la misma composición de componentes que la capa superior No. 1, con las excepciones de que se aumentó el contenido del siliceM5 de 1 a 2 % y se aumentó el contenido de silano de 0,5 a 1 %. La placa con capa superior de composición No. 2 se curó durante 1 hora a 200°F (93,33 °C) . Esta placa duró 5-10 minutos debajo de un chorro y exhibió una resistencia a la abrasión de 900 ciclos de Taber a una carga de 250 g con ruedas CS10.

Prueba de chorro: Se puede hacer una medición de la durabilidad de la superhidrofobicidad midiendo el tiempo e exposición a un chorro de agua constante que se requiere que humedezca una muestra. Este equipamiento consiste en una cabeza de pulverización de chorro posicionada 6 pies por encima de la muestra a través de la cual se proporciona un flujo completo de agua desde un suministro de agua normal.

EJEMPLO 9: UNA COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO DE UNA ETAPA QUE PROPORCIONA REVESTIMIENTOS SUPERHIDROFOBOS Y OLEÓFOBOS Una composición de revestimiento que comprende: BAYHYDROL® 124 - 24,0 gramos POLANE® 700T (blanco) -16,0 gramos M5T = 9.0 gramos (sílice M5 Cab-o-Sil tratado con (3, 3, , , 5, 5, 6, 6, 6-Nonafluorohexil) triclorosilano (SIN 6597.6) tal como se describió anteriormente) Corvel Black - 2,8 gramos y H20 - 20,0 de gramos se preparó mezclando los componentes de la siguiente forma: Se mezclaron el BAYHYDROL® 124 (24,0 gramos) y el POLANE® 700T (16,0 gramos) juntos durante 20 minutos. Luego de la adición de M5T (9,0 gramos, sílice 5 tratada con (3,3,4,4,5,5,6,6, 6-Nonafluorohexil ) triclorosilano (SIN 6597.6)) a la solución se procedió a la mezcla en un molino de bolas durante 30 minutos. Luego de la adición de Corvel Black (2,8 gramos) y H20 (20,0 gramos) a la solución se procedió a un mezclado adicional de 30 minutos en un molino de bolas.

EL revestimiento se aplicó usando una pistola de pulverización Central Pneumatic con un tamaño de boquilla de 0,020-0,025 pulgadas. Se aplicó un espesor de revestimiento de 1,2-1,4 a una placa de Al de 4x4 pulgadas. La placa se curó a temperatura ambiente durante 30 minutos y posteriormente se curó a 200°F (93,33 °C) durante 1-2 horas. Después del curado, las placas se sometieron a prueba para determinar su superhidrofobicidad, oleofobicidad, resistencia a la abrasión de Taber y resistencia al chorro para la pérdida de superhidrofobicidad . Los resultados de las pruebas muestran que el revestimiento exhibe superhidrofobicidad (ángulo de contacto = 167,33, después de la prueba de abrasión de Taber = (155,23). Los revestimientos también exhiben un comportamiento oleófobo/superoleófobo (ángulo de contacto = 153,67). El revestimiento perdió su superhidrofobicidad después de 500 ciclos de abrasión de Taber abrasión con una carga de 250 gramos. La superhidrofobicidad se pierde después de 55-60 minutos de prueba con el chorro (descrita anteriormente) ; sin embargo, la superhidrofobicidad vuelve después del secado.

EJEMPLO 10 CONTENIDO DE COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES (COV) DE REVESTIMIENTOS CON BAYHYDROL® 140AQ De los componentes de aglutinante empleados en esta descripción, BAYHYDROL® 140AQ emplea más disolvente orgánico volátil (tolueno) que cualquier otro componente. Ya que por razones ambientales es deseable reducir la cantidad de contenido de COV de los productos, incluidos aquellos empleados para hacer los revestimientos SH y OP, se proporciona una análisis del contenido de COV esperado de componentes ejemplares de la composición de revestimiento para usar como referencia. El contenido de COV calculado en base a los ingredientes para revestimientos/revestimiento de varios componentes se indica en la Tabla 11.

Tabla 11: Valores de compuestos orgánicos volátiles para revestimientos seleccionados (menos agua y disolventes exentos ) Componente de Contenido de COV aproximado revestimiento/Composiciones (libras por galón) gramo por litro Composición 1: (0,3) 29,93 60:40 BAYHYDROIJ© 140AQ: POLñ E® trasparente/blanco 700T, 9-20 % de partículas secundarias TS720, 0- 7 % de partículas primarias Corvel Black o Tiger Drylac) Puede observarse a partir de la Tabla 11 que la Composición 1, que es un revestimiento a base de BAYHYDROL® 140AQtiene aproximadamente 0,3 libras/galón de COV. El revestimiento proporciona un comportamiento SH con una resistencia a la abrasión muy considerable en base a los datos de durabilidad del Abrasimetro de Taber con liberación limitada de COV en el proceso de revestimiento. La aplicación de una capa superior de la Composición 2 sobre el revestimiento formado a partir de la Composición 1 no agrega COV adicionales, pero el revestimiento ahora proporciona también un comportamiento OP además del comportamiento hidrófobo. En cambio, los revestimientos formados usando POLANE® A y B a base de disolventes (Composición 3), con una capa superior (Composición . 4) proporciona una excelente durabilidad a la abrasión y resistencia a la humedad pero con una liberación considerable de compuestos COV.

EJEMPLO 11: UN REVESTIMIENTO DE UNA ETAPA CON NIVELES DIFERENTES DE PARTÍCULAS TRATADAS DE M5 CAB-O-SIL TRATADAS CON UN AGENTE SILANIZANTE Se incorporaron partículas se sílice M5 tratadas con tridecafluorotetrahidrooctiltriclorosilano en la composición de aglutinante y se aplicó usando diferentes técnicas de pulverización. La composición de base consistía en: BAYHYDROL® 124 (Bayer) = 24,0 g POLANE® 700T (con pigmento blanco, Sherwin Williams) = 16,0 g (En algunos casos, tal como se indica, se usó POLANE® 700T trasparente en la misma cantidad) M5T (partículas sílice ahumada tratada con SIT 8174.0 (Gelest, tridecafluoro-tetrahidrooctiltriclorosilano) = 4,4 g Agua = 18,20 g Las partículas tratadas- se agregaron a la mezcla de BAYHYDROL® 124/700T para hacer una pasta. La pasta se diluyó con agua para lograr la consistencia para pulverizar o pintar. La composición se aplicó sobre placas de aluminio de 4x4 pulgadas usando los siguientes procesos: (Todas las placas se sometieron a pruebas para determinar la rugosidad de la superficie y la resistencia a la pérdida de la SH y/u OP usando abrasión de Taber. Además se midió la pérdida de oleofobicidad con abrasión de Taber para cada muestra.

Ejemplo 11 Parte A BAYHYDROL® 124/POLANE® 700T (Blanco) - 40,0 g M5T (8174 Tridecafluorotetrahidrooctoltriclorosilano) -4,4 g (11% p/p del aglutinante) H20 - 18,0-20,0 g La composición se aplicó usando una pistola neumática de pulverización con una boquilla de l,4mm y la superficie de las placas a ser revestida se colocó vert icalmente . La inspección visual de las placas después del curado (secado a 200°F (93,33 °C) ) mostró un hundimiento del revestimiento debido al paso de agua por la placa durante la aplicación. Algunas de las áreas del revestimiento estaban visualmente mucho más claras que otras áreas que parecían tener una cobertura apropiada con el revestimiento.

Se constató que las placas eran superhidrófobas y superoleófobas . Las mediciones de la rugosidad proporcionaron valores Ra de 2,307, 1,392, 1,824, 1,842 y 1,679 y valores Rz de 16,0, 11,0, 13,7, 12,7 y 11,7. Las medición de la abrasión de Taber usando una carga de 250 g (rueda CS10) proporcionaron valores de 200, con un área pegajosa debido a un área de revestimiento gruesa. La resistencia a la abrasión de Taber para determinar la pérdida de superoleofobicidad proporcionó un valor de 3,5. La resistencia al chorro para determinar la pérdida de la superhidrófobicidad fue mayor que 1 hora con algo de humedecimiento a las 2 horas. La exposición a la lluvia exhibió superhidrofobicidad después de una hora de exposición a la lluvia al aire libre.

Ejemplo 11 Parte B BAYHYDROL® 124/POLANE® 700T (Blanco) - 40, Og M5T (8174 Tridecafluorotetrahidrooctoltriclorosilano ) 4,4 g (11% p/p del aglutinante) H20 - 18,0-20,0 g La composición se aplicó usando una pistola neumática de pulverización y la superficie de las placas a ser revestida se colocó horizontalmente . La inspección visual de las placas después del curado (secado a 200°F (93,33 °C) ) exhibió buena cobertura, lisura y revestimientos sustancialmente uniformes.

Se constató que las placas eran superhidrofobas y superoleófobas . Las mediciones de la rugosidad proporcionaron valores Ra de 2,377, 2,386, 2,657 y 1,679, y valores Rz de 16,1, 17,0, 18,5, 12,7 y 11,7. Las mediciones de abrasión de Taber usando una carga de 250 g (ruedas CS10) proporcionó valores de 400-500 ciclos de abrasión para la superhidrofobicidad . La resistencia a la abrasión de Taber para determinar la pérdida de superoleófobicidad proporcionó un valor de 15 ciclos de abrasión. La resistencia al chorro para determinar la pérdida de la superhidrofobicidad fue mayor que 2 horas. La exposición a la lluvia exhibió superhidrofobicidad después de una hora de exposición a la lluvia al aire libre.

Ejemplo 11 Parte C BAYHYDROL® 124/POLANE® 700T (Blanco) - 40, Og M5T (8174 Tridecafluorotetrahidrooctoltriclorosilano) -4,4 g (11% p/p del aglutinante) H20 - 18,0-20,0 g La composición se aplicó usando una pistola neumática de pulverización con una boquilla pequeña (abertura de 600 micrones) y la superficie de las placas a revestir se colocó hori zontalmente . La inspección visual de las placas después del curado (secado a 200°F (93,33 °C) ) exhibió buena cobertura y lisura. La boquilla pequeña es menos eficaz para pulverizar un buen revestimiento uniforme cuando se pulverizan simultáneamente múltiples placas con un área grande a revestir.

Se constató que las placas eran superhidrófobas y superoleófobas . Las mediciones de la rugosidad proporcionaron valores Ra de 2, 903, 3, 581 y 2, 920, y valores Rz de 16,5, 19,7 y 14,6. Las mediciones de abrasión de Taber usando una carga de 250 g (ruedas CS10) proporcionó valores de 200 ciclos de abrasión, deteriorados hasta dejar el metal descubierto. La resistencia a la abrasión de Taber para determinar la pérdida de superoleófobicidad proporcionó un valor de 10. La exposición a la lluvia exhibió superhidrófobicidad después de una hora de exposición a la lluvia al aire libre.

Ejemplo 11 Parte D BAYHYDROL® 124/POLANE® 700T (Trasparente) - 40, Og M5T (8174 Tridecafluorotetrahidrooctoltriclorosilano) 4,4 g (11% p/p del aglutinante) H20 - 18,0-20,0 g Proceso: Pistola pequeña con placas horizontales . La inspección visual de las placas después del curado exhibió buena cobertura, acabado muy liso y alta uniformidad.

La composición se aplicó usando una pistola neumática de pulverización con boquilla pequeña (abertura de 0,6 mm o 600 micrones) y la superficie de las placas a ser revestida se colocó horizontalmente . La inspección visual de las placas después del curado (secado a 200°F (93, 33 °C) ) exhibió buena cobertura, un acabado muy liso y alta uniformidad sobre la superficie . se constató que las placas eran superhidrófobas y superoleófobas . Las mediciones de la rugosidad proporcionaron valores Ra de 0,847, 0,840 y 1,143 micrones y valores Rz de 6,46, 6, 50 y 9,17 micrones. Las mediciones de abrasión de Taber usando' una carga de 250 g (ruedas CS10) proporcionó valores de 300 ciclos de abrasión. La resistencia a la abrasión de Taber para determinar la pérdida de superoleófobicidad proporcionó un valor de 5 ciclos de abrasión. La exposición a la lluvia exhibió superhidrófobicidad después de una hora de exposición a la lluvia al aire libre.

Ejemplo 11 Parte E BAYHYDROL® 124/POLANE® 700T (Trasparente) - 60, Og M5T (8174 Tridecafluorotetrahidrooctoltriclorosilano) -5,3 g (8,8% p/p del aglutinante) H20 - 10,0 g La composición se aplicó usando una pistola neumática de pulverización con boquilla pequeña (abertura de 0,6 mm o 600 micrones) y la superficie de las placas a ser revestida se colocó horizontalmente . La inspección visual de las placas después del curado (secado a 200°F (93,33 °C) ) exhibió buena cobertura, un acabado muy liso y alta uniformidad sobre la superficie .

Se constató que las placas eran superhidrófobas y superoleófobas . Las mediciones de la rugosidad proporcionaron valores Ra de 1,310, 0,997 micrones y 1,266 y valores Rz de 10,2, 7,34 y 9,79 micrones. Las mediciones de abrasión de Taber usando una carga de 250 g (ruedas CS10) proporcionó valores de 400 ciclos de abrasión. La resistencia a la abrasión de Taber para determinar la pérdida de superoleófobicidad proporcionó un valor de 5 ciclos de abrasión. La exposición a la lluvia exhibió superhidrófobicidad después de una hora de exposición a la lluvia al aire libre. Ejemplo 11 Parte F BAYHYDROL® 124/POLANE® 700T (Trasparente) - 60, Og M5T (8174 Tridecafluorotetrahidrooctoltriclorosilano) 4,4g (7,3% p/p del Uretano) H20 - 10,0 g La composición se aplicó usando una pistola neumática de pulverización con boquilla pequeña (abertura de 0,6 mm o 600 micrones) y la superficie de las placas a ser revestida se colocó horizontalmente . La inspección visual de las placas después del curado (secado a 200°F (93, 33 °C) ) exhibió buena cobertura, un acabado muy liso y alta uniformidad sobre la superficie.

Se constató que las placas eran superhidrófobas y superoleófobas . Las mediciones de la rugosidad proporcionaron valores Ra de 0,777, 0,643 y 0,607 micrones y valores Rz de 8, 44, 6, 53 y 5,50 micrones. Las mediciones de abrasión de Taber usando una carga de 250 g (ruedas CS10) proporcionó valores de 300 ciclos de abrasión. La resistencia a la abrasión de Taber. para determinar la pérdida de superoleófobicidad proporcionó un valor de 5 ciclos de abrasión. La exposición a la lluvia exhibió superhidrófobicidad después de una hora de exposición a la lluvia al aire libre.

Tabla 12: Resumen de los datos del Ejemplo 11 EJEMPLO 12: REVESTIMIENTOS DE UNA ETAPA CON ADICIÓN DE PARTÍCULAS PRIMARIAS DE PERLAS DE VIDRIO A las composiciones del Ejemplo 11 se agregó 7% (en peso del aglutinante) de burbujas de vidrio (S60, de 3M Company, ver Tabla 1) . Los revestimientos sin partículas primarias agregadas se prepararon con POLANE 700T trasparente y aquellos con S60 se prepararon con POLANE 700T blanco. Los revestimientos se aplicaron sobre placas de acero de 4x4 pulgadas con pistola usando cuatro tamaños de boquilla diferentes para crear diferentes espesores de revestimiento. Todas las placas se curaron a 200°F (93,33 °C) durante 1 hora (h) y luego se midió el espesor del revestimiento y se evaluó la resistencia al deterioro con la abrasión Taber hasta el punto en que perdieron la superhidrofobicidad. La prueba de Taber se llevó a cabo con tres cargas diferentes (250, 500 y 1000 g) . Todos los datos de Taber y el espesor del revestimiento (en mils y micrones) se resumen en la Tabla 13.

Tabla 13: Datos de Taber para el Ejemplo 11 para varios espesores a cargas de 250, 500 y 1000 g Se revistieron cuatro placas adicionales para crear revestimientos más gruesos que los indicados en la Tabla 13. Los revestimientos en las placas adicionales varían en el espesor de 4 a 12 mils. Los datos para este estudio se presentan en la Tabla 13 (continuación) y se incluyen en la Fig. 32.

Tabla 13 (continuación) : Datos de Taber para revestimientos muy gruesos usando un carga de 1000 g Los datos de la Tabla 13 se grafican en las Figuras 29- 32. Las gráficas muestran los datos de resistencia a la abrasión de Taber para cada carga aplicada (250, 500 y 1000 g) · 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

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una composición de revestimiento para la aplicación revestimientos superhidrófobos y/u oleófobos sobre superficies, caracterizada porque comprenden: una dispersión o suspensión de poliuretano que comprende uno o más de un uretano poliéster, un uretano poliacrilico y/o un uretano policarbonato; aproximadamente 5 a aproximadamente 30 % en peso de partículas secundarias que comprenden uno o más siloxanos, y/o uno o más restos que contienen alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo o perfluoroalquilo; comprendiendo la composición opcionalmente hasta aproximadamente 26 % en peso de partículas terciarias; en donde la composición de revestimiento comprende opcionalmente menos de 29,93 gramos por litro (0,3 libras por galón) de compuestos orgánicos volátiles no exentos; y en donde el revestimiento superhidrófobo resultante de la aplicación de la composición a una superficie conserva su superhidrófobicidad después de 150-1400 ciclos de abrasión de a una carga de 1000 g para un intervalo de espesor de revestimiento de 25-300 micrones, y/o 100-2500 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g, usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más de 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento que se sometió a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina a 3 grados.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque no comprende partículas primarias y el revestimiento superhidrófobo resultante de la aplicación de la composición a una a superficie plana conserva su superhidrófobicidad después de 150-800 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 1000 g, para un intervalo de espesor de 25-75 micrones y/o 200-1400 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g para un intervalo de espesor de 25-75 micrones, sobre una superficie plana usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más de 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento que se sometió a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina en un ángulo de 3 grados.

3. La composición de conformidad con la reivindicación i, caracterizada porque . comprende adicionalmente partículas primarias .

4. La composición de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque las partículas primarias, se seleccionan de óxidos de metaloides, óxidos de metal, uno o más termoplásticos , uno o más plásticos termofraguantes , uno o más metales, uno o más vidrios, y/o una o más esferas huecas .

5. La composición de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el revestimiento superhidrófobo resultante de la aplicación de la composición a una superficie plana conserva su superhidrófobicidad después de 100-600 ciclos de abrasión de Taber a una carga de 250 g para un intervalo de espesor de 40-85 micrones usando una rueda CS10, tal como se juzga por la incapacidad de más del 50 % de las gotas de agua aplicadas sobre el área del revestimiento sometida a los ciclos de abrasión a permanecer sobre la superficie cuando la superficie plana se inclina en un ángulo de 3 grados .

6. La composición de conformidad con la reivindicación i, caracetrizada porque la suspensión o dispersión de poliuretano comprende partículas terciarias.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una mezcla de uretanos poliacrílieos y uretanos policarbonatos .

8. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque uno o más restos que contienen alquilo, haloalquilo, fluoroalquilo o perfluoroalquilo son uno o más grupos alquilsilano, haloalquilsilano, fluoroalqui lsilano o perfluoroalquilsilano .

9. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el alquilsilano y/o fluoroalquilsilano resultan de la reacción de partículas de sílice u óxido metálico con uno o más silanos seleccionados del grupo que consiste en: un compuesto de fórmula I, (tridecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahidrooctil) silano (SIT8173.0); (tridecafluoro-1, 1,2, 2-tetrahidrooctil) triclorosilano (SIT8174.0) ; (tridecafluoro-1 , 1 , 2 , 2-tetrahidrooctil) trietoxisilano (SIT8175.0); (tridecafluoro-1,1, 2, 2-tetrahidrooctil) trimetoxisilano (SIT8176.0) ; (heptadecafluoro-1 , 1 , 2 , 2-tetrahidrodecil) dimetil (dimetilamino) silano (SIH5840.5) ; (heptadecafluoro-1 , 1,2,2-tetrahidrodecil) tris (dimetilamino) silano (SIH5841.7); n-octadeciltrimetoxisilano ( SI06645.0 ) ; n-octiltrietoxisilano (SIO6715.0); y 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexildimetil (dimetilamino) silano (SIN6597.4) .

10. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque las partículas secundarias están presentes de aproximadamente 20 a aproximadamente 30% en peso.

11. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el revestimiento es superhidrófobo y oleófobo .

12. La composición de conformidad con la reivindicación ir caracterizada porque el secado y la curación producen una superficie con una rugosidad media aritmética (Ra) menor que aproximadamente 20 micrones.

13. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1—7, caracterizada porque comprende de aproximadamente 30 % a aproximadamente 50 % de poliuretanos en peso.

14. La composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-7, caraterizada porque la dispersión o suspensión de poliuretano comprende al menos una composición de uretano poliéster, uretano poliacrilico y/o uretano policarbonato que cuando se seca y cura produce un revestimiento que tiene: (a) un módulo a 100 % de alargamiento de 91,39 kg/cm2 (1300 psi) o mayor, y/o (b) un porcentaje de alargamiento en la rotura de 150 % o mayor.

15. La composición de cualesquiera de las reivindicaciones. 1-7, caracterizada porque comprende además 0, 1-10, 20-30, 30-40, 30-40, 40-50 o 50-60 g de uno o más disolventes compatibles por .100 g de composición de revestimiento .

16. La composición de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque uno o más disolventes son disolventes exentos de COV y en donde la composición de revestimiento comprende menos de 29,93 gramos por litro (0,3 libras por galón) de compuestos orgánicos volátiles no exentos.

17. La composición de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque uno o más disolventes exentos de COV comprenden agua.

18. Un revestimiento superhidrófobo y/u oleófobo caracterizado porque es formado mediante la aplicación de la composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-7.

19. El revestimiento de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el revestimiento formado sobre una superficie plana flexible puede soportar ser doblado en un ángulo recto alrededor de un cilindro de 6,35 ram (1/4 de pulgada) más de aproximadamente 100 veces sin pérdida de hidrofobicidad ni oleofobicidad.

20. Un método para revestir al menos parte de una superficie caracterizado porque comprende la aplicación de una composición de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-7.