BR0211100B1

BR0211100B1 - vidro laminado com intercamadas polimÉricas.

Info

Publication number: BR0211100B1
Application number: BRPI0211100-4A
Authority: BR
Inventors: James R Moran; Francis G Gerberich
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2012-03-06
Also published as: KR20040037058A; RS50294B; UA77680C2; EP1409246B1; JP2009001480A; RU2289510C2; CA2453355A1; NO20040073L; YU2004A; DK1409246T3; PT1409246E; CN1553858A; US20090029158A1; US20030118840A1; US6921509B2; PL207260B1; JP4234587B2; NZ542970A; IL159763A; BR0211100A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VIDRO LA- MINADO COM INTERCAMADAS POLIMÉRICAS"

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se a vidro laminado e as camadas poliméricas usadas no mesmo. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a intercamadas compósitas em múltiplas camadas usadas em vi- dro laminado em que uma das camadas é polivinil butiral plastificado (PVB). Um atributo de desempenho chave deste vidro laminado é a resistência à penetração que é normalmente determinada via o teste de queda de esfera de 2,27 kg (5 Ib) em que uma altura de ruptura média (MBH) pode ser medi- da via os métodos de energia ou de escada. Os pára-brisas automotivos pa- ra uso em veículos nos Estados Unidos devem passar em uma especifica- ção de resistência à penetração mínima (100% aprovado em 3,7 (12 pés) metros encontrado no código ANSI 226.1. Em outras partes do mundo, exis- tem códigos similares que devem ser atendidos. Existem também exigências de códigos específicas tanto nos Estados Unidos como na Europa para uso de vidro laminado em aplicações arquitetônicas em que deve ser atendida uma resistência à penetração mínima.

O método de escada usa uma torre de impacto da qual a esfera de aço pode ser jogada de várias alturas sobre uma amostra de vidro lami- nado de 30,5 cm χ 30,5 cm (12 polegadas χ 12 polegadas). O MBH é defini- do como a altura de queda da esfera em que 50% das amostras não devem manter a esfera e 50% devem permitir penetração. O laminado de teste é suportado horizontalmente em uma armação de suporte descrita em código ANSI Z26-1. Se necessário, uma câmara ambiental é usada para condicio- nar os laminados na temperatura de teste desejada. O teste é realizado por posicionamento à amostra na armação de suporte e deixando cair uma esfe- ra sobre a amostra de laminado de uma altura próxima do MBH esperado. Se a esfera penetrar no laminado, o resultado será registrado como uma falha e se a esfera for suportada, o resultado será registrado como tendo sustentado. Se o resultado for sustentar, o processo será repetido de uma altgra de queda 0,5 m maior do que a do teste anterior. Se o resultado for uma falha, o processo será repetido em uma altura de queda 0,5 m menor do que a do teste anterior. É geralmente necessário testar pelo menos doze laminados a fim de obter resultados confiáveis. Este procedimento é repetido até que todas as amostras de teste tenham sido usadas. Os resultados são então tabulados e a porcentagem de sustentação em cada altura de queda é calculada. Estes resultados são então traçados em gráfico com porcentagem de sustentação versus altura e uma linha representando o melhor ajuste de dados é traçada no gráfico. O MBH pode ser então lido do gráfico no ponto onde a porcentagem de sustentação é de 50%.

O método de teste de energia determinada o MBH por aplicação do princípio de conservação de energia para uma esfera impactando um la- minado. A perda em energia cinética pela esfera após penetração através de um laminado é igual à quantidade de energia absorvida pelo laminado. A energia cinética da esfera, à medida que ela bate no laminado pode ser cal- culada da altura de queda. A energia cinética da esfera após ela sair do la- minado pode ser determinada por medida da velocidade da esfera usando duas bobinas de detector de campo magnético que são separadas por uma distância fixa conhecida abaixo do laminado. O teste de pelo menos seis laminados é geralmente necessário para obter resultados confiáveis. A mu- dança medida em energia cinética pode ser então usada para calcular MBH.

A fim de obter uma resistência à penetração aceitável para um laminado de vidro/PVB/vidro, é essencial que os níveis de adesão vidro/PVB interfacial sejam mantidos em cerca de 2-7 unidades Pummel. A resistência à penetração aceitável é obtida em um valor de adesão Pummel de 2 a 7, preferivelmente 4 a 6. Em um valor de adesão Pummel menor que 2, muito vidro é perdido da folha e Iascamento de vidro durante o impacto assim como problemas com a integridade do laminado (isto é, deslaminação) e pode ocorrer durabilidade a longo prazo. Em uma adesão Pummel maior que 7, a adesão do vidro à folha é geralmente muito elevada e resulta em um laminado com fraca dissipação de energia e baixa resistência à penetração.

A adesão de PVB a vidros é medida usando um teste de adesão Pummel (valor de adesão Pummel não tem unidades) que é usado como rotina para fins de controle de qualidade na indústria de vidro laminado. Os laminados de vidro/PVB/vidro são preparados, condicionados a -18 0C (0°F)e cada um é manualmente ""pummelado" com um martelo de esfera de 454 g para quebrar o vidro. Todo o vidro quebrado não aderido à folha de PVB é removido. O vidro deixado aderido à folha é visualmente comparado com um conjunto de padrões de escala Pummel conhecida, quanto maior o número, mais vidros permanecem aderidos à folha; isto é, em Pummel zero, nenhum vidro é aderido e em Pummel 10, 100% do vidro é aderido à super- fície da folha.

Outro fator além da adesão que é uma consideração importante para a determinação da resistência à penetração é a espessura da película PVB no laminado. Porque uma grande porcentagem de intercamada PVB usada na produção de pára-brisas é aquecida e então conformada/esticada para obter uma banda de cor encurvada para se conformar à linha do teto do veículo, uma combinação de uma adesão muito elevada e uma intercamada de PVB fina podem levar os pára-brisas acabados a falhar no padrão de de- sempenho de resistência à penetração requerido. Porque não é possível reduzir a adesão (e obter uma resistência à penetração aceitável), depois os pára-brisas são laminados, os pára-brisas devem ser destruídos se falharem de atender às exigências mínimas.

A fim de tornar os produtos de intercamadas aceitáveis para uso em aplicações de vidro laminado, esforços significantes foram gastos para produzir um produto com um desempenho de adesão consistente. Isto é feito via um controle rígido de fabricação de resina, plastificante, e outros componentes assim como avaliação de controle de qualidade de adesão ao destacamento para cada lote de intercamadas que são produzidas. As inter- camadas de PVB são também fabricadas em um nível controlado de umida- de porque a umidade das intercamadas tem uma grande influência sobre os níveis de adesão PVB/vidro. No lado do consumidor, existem numerosos fatores que afetam a adesão de PVB/vidro incluindo fonte do vidro, lavagem do vidro, teor de umidade das intercamadas, etc. É extremamente impor- tante manter as saladas de montagem do laminado e salas de armazena- mento de brancos de PVB em umidade e temperatura controladas para evi- tar mudanças no teor de umidade de intercamadas. As operações de pro- cessamento secundárias como conformação de PVB descritas em uma se- ção anterior podem resultar em mudanças no teor de umidade das interca- madas de PVB e tem efeitos significantes anexos sobre os níveis de adesão de PVB/vidro e resistência à penetração. É possível, com freqüência, ter um comportamento de adesão muito diferente em cada superfície de vidro ou adesão variável/em pontos dentro de um pára-brisas devido à limpeza da superfície do vidro que pode resultar em uma resistência à penetração ina- ceitável e novamente qualidade inaceitável. Uma porcentagem pequena de produção de pára-brisas deve ser testada de modo destrutivo para assegu- rar que o produto fabricado atenda às especificações de adesão de Pummel marcada e MBH requeridas.

Outra deficiência de desempenho significante com os laminados à base de PVB é o efeito de temperatura sobre a resistência à penetração. A -18°C (0F), o MBH observado é cerca de 30-40% de MBH que é obtido a 23 °C (73°F).

Sabe-se há muito tempo que com uma seleção apropriada de estrutura de polímero uretano (particularmente a porção de segmento ma- cia), que a sensibilidade da resistência à penetração para menores tempe- ratura de tese para laminados de vidro/poliuretano/vidro pode ser muito re- duzida.

Outro uso significante de intercamadas de poliuretano (PU) em que as intercamadas de PVB não participam é a fabricação de laminados especiais envolvendo vidro/policarbonato/vidro em que a resistência à pene- tração do laminado de vidro é predominantemente controlada pelo compo- nente policarbonato e o componente PU atua primariamente como um ade- sivo para a construção do laminado. Os plastificantes tipicamente usados em intercamadas de PVB comercialmente disponíveis parecem atacar quimica- mente a superfície de policarbonato resultando em um fendilhamen- to/turvação e uma qualidade inaceitável.

Os laminados de vidro/PU/vidro tipicamente mostram excelente resistência de adesão PU/vidro para alta umidade e temperatura em con- traste com os laminados à base de PVB.

Apesar dos benefícios mostrados pelos laminados à base de poliuretano, estes laminados não substituíram os laminados à base de PVB devido ao custo maior de polímero poliuretano. Conseqüentemente, existe a necessidade na técnica de uma intercamada que possa ser usada em vidro laminado que minimiza os efeitos de temperatura e adesão em resistência à penetração observada com menor custo e outras propriedades associadas com os laminados à base de PVB. A presente invenção provê uma interca- mada compósita que incorpora muitos dos benefícios.

Sumário da Invenção

A presente invenção provê uma melhor intercamada compósita apropriada para uso em vidro laminado. Em uma modalidade preferida, o compósito inclui uma camada de PVB plastificado ensanduichada entre as segunda e terceira camadas poliméricas. Em uma modalidade preferida, pelo menos uma das segunda e terceira camadas é de poliuretano com me- nos de 0,125 mm (0,005 pol) de espessura. Tanto a segunda como a tercei- ra camadas são inicialmente formadas de poliuretano não plastificado com menos de 0,125 mm (0,005 pol) de espessura em uma modalidade preferida mas se torna plastificada pela migração do plastificante do PVB. Em outra modalidade preferida, o poliuretano plastificado é usado para formar a se- gunda e terceira camadas.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

A presente invenção é dirigida a uma intercamada compósita de múltiplas camadas para uso em vidro laminado. Em uma modalidade prefe- rida, duas camadas finas (0,0125-0,125 mm)(0,005 pol) de poliuretano são ensanduichadas em torno de uma camada de núcleo de polivinil butiral plas- tificado. Os laminados da presente invenção tem algumas características de desempenho similares ao poliuretano monolítico que tem menor custo. As melhoras versus laminados padrões de vidro/PVB/vidro incluem alta resis- tência à penetração em alta adesão e sensibilidade bem menor de resistên- cia à penetração na temperatura de teste. Na presente invenção, as camadas de poliuretano são preferi- velmente menores que 0,125 mm (0,005 pol) de espessura. A faixa preferida é de 0,025 - 0,10 mm (0,001-0,004 pol). A camada de PVB tem geralmente menos que 1,52 mm (0,060 pol) de espessura e preferivelmente na faixa de 0,38 - 0,76 mm (0,015 - 0,030 pol). Na modalidade preferida, a camada de PVB é de 0,56 - 0,70 mm (0,22 - 0,28 pol) de espessura e é ensanduichada entre duas camadas de poliuretano.

A invenção não é limitada a modalidades em que uma camada única de PVB é ensanduichada entre duas camadas de poliuretano. Em ou- tras modalidades, camadas funcionais adicionais como película de terefta- Iato de polietileno (PET) ou película PET revestida com camadas refletoras de IV ou folhas plásticas estruturais, como folhas de policarbonato, podem ser usadas em conjunto com as camadas de poliuretano e PVB. Por exem- plo, um compósito de múltiplas camadas dentro do escopo desta invenção pode compreender seqüencialmente uma camada de poliuretano, uma ca- mada de PVB, uma camada de poliuretano, uma camada de policarbonato, e uma camada de poliuretano. Outra modalidade pode compreender uma ca- mada de poliuretano, uma camada de PVB, uma camada de PET, e uma camada de PVB ou poliuretano. No entanto, em outras modalidades, uma única camada de poliuretano é aplicada a apenas um lado do PVB. Estas modalidades podem ser usadas em laminados tendo camadas de tereftalato de polietileno (PET). Outras combinações e outros materiais plásticos como conhecidos na técnica também são apropriados aqui.

As camadas finas de poliuretano usadas na presente invenção são preferivelmente à base de poliuretano de base alifática, incluindo isocia- nato alifático - poliéter (ou poliéster) uretano, e preferivelmente incluem um estabilizador de UV e um antioxidante a fim de obter a requerida estabilidade quando expostos a calor e luz UV. Além disso, as camadas de poliuretano preferivelmente devem ser formuladas para obter uma alta adesão a vidro pela incorporação de agentes de copulação de silano e outros produtos quí- micos apropriados. Estas técnicas são bem conhecidas dos versados na técnica. As técnicas apropriadas são descritas na patente US 3 965 057. A resina PVB tipicamente é produzida por processos de acetali- zação por solvente ou aquosa conhecidos reagindo o polímero de álcool po- Iivinflico (PVOH) com butiraldeído na presença de catalisador de ácido, se- guido por neutralização do catalisador, separação, estabilização e secagem da resina. Ela é comercialmente disponível da Solutia Inc. como resina Bu- tvarts). A resina PVB tipicamente em um peso molecular médio ponderai maior que 70.000, preferível mente cerca de 100.000 a 250.000, como medi- do por cromatografia de exclusão de tamanho usando uma difusão de luz laser de ângulo pequeno. Com base em peso, PVB tipicamente compreende menos que 22%, preferível mente cerca de 17 a 19% grupos hidroxila, cal- culados como álcool polivinílico (PVOH), até 10%, preferivelmente 0 a 3% de grupos éster residual, calculado como éster polivinílico, por exemplo acetato, com o resto sendo acetal, preferivelmente butiraldeído acetal, mas opcio- nalmente incluindo uma quantidade menor de grupos acetal diferentes de butiral, por exemplo 2-etil hexanal.

A resina PVB da folha é tipicamente plastificada inicialmente com cerca de 10 a 70 e mais comumente 30 a 45 partes de plastificante por cem partes de resina (pphr). A concentração final do plastificante em folha PVB será menor, dependendo da quantidade de migração que ocorre. A quantidade de migração que ocorre pode ser controlada por vários fatores que são discutidos em maiores detalhes abaixo. Os plastificantes comu- mente empregados são ésteres de um ácido polibásico ou um álcool poliídri- co. Os plastificantes apropriados são di (2-etilbutirato) trietilenoglicol, di(2-etil hexanoato) di trietilenoglicol, diheptanoato de tetraetilenoglicol, adipato de dihexila, adipato de dioctila, misturas de adipatos de heptila e nonila, seba- çato de dibutila, plastificantes poliméricos, como os alquídicos sebácicos modificados por óleo, e misturas de fosfatos e adipatos, adipatos e ftalatos de alquil benzila, e adipatos mistos feitos de álcoois de alquila C4 a C9, e ci- clo álcoois C4 a C10. Os ésteres de adipato C6 a Ce como adipato de dihexila são plastificantes preferidos. Um plastificante mais preferido é di-(2- etilhexanoato) de trietileno glicol. A quantidade de plastificante usada é um meio conveniente para modificar e controlar a rigidez do PVB. Uma proprie- dade subjacente utilizáveis para rigidez é a temperatura de transição de vi- dro (Tg), que está diretamente relacionada com o nível de plastificante. O componente PVB plastificante usado nos compósitos de polímero desta in- venção terá geralmente uma temperatura de transição se vidro Tg de cerca de 30-45°C após ocorrer o equilíbrio do plastificante. A temperatura de tran- sição de vidro para o segmento mole do componente polímero poliuretano da invenção é tipicamente de -50°C a -60°C, como verificado.

Como usado aqui, a temperatura de transição de vidro de mate- riais de intercamadas como polímero poliuretano e polivinil butiral plastifica- do pode ser determinada por análise dinâmica reométrica, por exemplo me- dindo um delta pan de pico que pode ser a relação de módulo de perda de cisalhamento (G") para módulo de armazenamento de cisalhamento (G') ou alternativamente, a relação de módulo de perda de tração (En) para módulo de armazenamento de tração (E1). Os valores registrados para PVB aqui fo- ram determinados por uma análise de modo de cisalhamento usando o se- guinte procedimento. Por exemplo, o material polímero termoplástico é mol- dado em um disco de amostra de 25 milímetros (mm) de diâmetro. O disco de amostra polimérica é colocado entre dois aparelhos de teste de placa pa- ralela, de 25 mm de diâmetro, de um espectrômetro II Rheometrics Dynamic.

O disco de amostra polimérica é testado em um modo de cisalhamento em uma freqüência de oscilação de 1 Hertz como a temperatura da amostra é aumentada de - 20 a 70°C a uma taxa de 2°C/minuto. A posição do valor máximo de tal delta (amortecimento) traçada em gráfico como dependente da temperatura é usada para determinar Tg. A experiência indica que o mé- todo é reprodutível entre +/- 1 °C.

É importante notar que o componente PU do compósito PU/PVB/PU montado na modalidade preferida contém um certo nível de plastificante que migrou da camada de PVB. Este nível é controlado pela migração do plastificante da camada de PVB e é dependente da divisão do plastificante entre as camadas de poliuretano e PVB. O coeficiente de divi- são que pode ser medido e usado para prever a migração de plastificante e as composições de equilíbrio das camadas é afetado pela composição da camada de poliuretano, o tipo de plastificante usado e o teor de hidroxila da resina PVB usada. A topografia de superfície interfacial entre as camadas de PU e PVB plastificado que é primariamente controlada pelo método de fabri- cação (por exemplo co-extrusão, revestimento com extrusão, etc), irá influ- enciar a taxa em que o equilíbrio é obtido uma vez que as camadas são combinadas. No entanto, será notado que compósitos podem ser construí- dos em que não ocorre migração ou em que a migração do plastificante ocorre da camada PU para a camada PVB.

Também é utilizável com freqüência ou desejável incorporar um absorvedor de UV no PVB. Além do plastificante, e absorvedor UV opcional, a folha de PVB pode conter outros aditivos de melhorador desempenho, como pigmentos ou corantes para colorir toda ou parte da folha, antioxidan- tes e similares. Não se tem geralmente necessidade de adição de agentes de controle de adesão para o componente de folha PVB porque a adesão PVB/vidro geralmente não deve ser uma consideração para este uso. A folha PVB é preparada por misturação de plastificante combinado e outros aditivos (por exemplo absorvedor de UV e similares) com resina PVB e forçando a mistura sob pressão através de uma abertura de matriz para formar uma folha.

Os laminados da presente invenção podem ser preparados por métodos convencionais conhecidos dos versados na técnica. A fim de obter uma topografia interfacial lisa e óptica interfacial aceitável, o método de pro- cesso preferido para combinar as camadas de PU e PVB plastificado é a co- extrusão. Através de uma seleção apropriada de composição PVB e PU para obter a requerida compatibilidade, é possível que o compósito PU/PVB/PU possa ser remisturado em baixos níveis na camada de PVB de núcleo para uma utilização de material efetiva e menores custos sem impacto negativo na qualidade do laminado. Os métodos de processo menos preferidos inclu- em revestimento com extrusão seguido por uma laminação de duas dobras e um revestimento de extrusão com dois passes. No entanto, com estes pro- cessos menos preferidos, a topografia de superfície interfacial PU/PVB pre- cisa ser controlada cuidadosamente ou de outra forma uma turvação óptica indesejável pode ser encontrada mesmo se os índices refrativos de compo- nente PU e PVB forem intimamente equiparados.

A rugosidade da superfície da folha é geralmente produzida através de um fenômeno bem conhecidos do versados na técnica como fra- tura sob fusão e estas características desejadas podem ser derivadas por projeto da abertura da matriz do extrudado. Outras técnicas conhecidas para produzir uma superfície grosseira em um ou mais lados de uma folha de ex- trusão envolve a especificação ou controle de um dos seguintes: distribuição de peso molecular de polímero, teor de água e temperatura da fusão. Estas técnicas são descritas nas patentes US 2.904.844, 2.909.810, 3.994.654, 4.575.540 e patente européia 0.185.863. A modelagem em relevo da folha a jusante da matriz também pode se usada para produzir a desejada rugosi- dade de superfície. Os exemplos de folhas plásticas modeladas em relevo com superfícies padronizadas regulares, que podem ser usados na presente invenção, são descritos nas patentes US 5.425.977 e 5.455.103. Esta rugo- sidade da superfície é necessária para facilitar a desaeração da interface vidro/PU plastificado durante o processamento de laminado inicial e é com- pletamente eliminada durante uma subseqüente laminação em autoclave.

Os laminados poliméricos de múltiplas camadas da presente invenção são preferivelmente usados em vidro laminado em que o laminado é ensanduichado entre duas folhas de vidro. Em outras modalidades, as fo- lhas de policarbonato podem ser fixadas na intercamada de compósito. As folhas de vidro podem ser qualquer combinação de quaisquer tipos de vidro, incluindo tanto vidro transparente como vidro pintado, e incluindo vidro tem- perado, reforçado por calor ou recozido. O laminado compósito da presente invenção tem a vantagem de que pode ser usado do mesmo modo e lami- nado empregando o mesmo equipamento como o empregado na formação de laminados de vidro de segurança convencionais, por exemplo processo formando um laminado de vidro de segurança contendo uma película de se- gurança de PVB plastificado de camada única. O processo de laminação de vidro de segurança comercial típico compreende as seguintes etapas:

(1) montar manualmente as duas peças de vidro e o laminado polimérico de múltiplas camadas;

(2) passar a montagem através de um rolo de Iaminagem sob pressão em temperatura ambiente para expelir o ar aprisionado;

(3) aquecer o conjunto via meios convectivos ou radiantes de IV durante um período curto, tipicamente até alcançar uma temperatura de su- perfície de vidro de cerca de 100 °C,

(4) passar o conjunto quente através de um segundo par de ro- los de laminagens para dar ao conjunto uma suficiente adesão temporária para vedar a borda do laminado e permitir outra manipulação, e

(5) autoclavar o conjunto tipicamente em temperaturas entre 130 e 150 °C e pressões entre 1050 a 1275 kN/m2 durante cerca de 30 a 90 mi- nutos.

Outros meios para usar a desaeração e vedação das bordas das interfaces plástico/vidro (etapas 2-4) bem conhecidos dos versados na técni- ca e comercialmente praticados incluem processos de anel de vácuo e saco de vácuo em que se usa vácuo para remover o ar.

A presente invenção provê numerosas vantagens sobre as inter- camadas da técnica anterior usadas em laminados de vidro. Estas melhoras incluem alta resistência à penetração em alta adesão e uma sensibilidade bem menor da resistência à penetração à temperatura. Adicionalmente, o efeito de umidade na adesão é bem menor com a presente invenção.

Exemplos 1-6

Uma série de amostras foi testada para ilustrar as relações entre adesão e temperatura versus resistência à penetração para vários laminados de vidro. Os seguintes resultados na tabela I ilustram o efeito de adesão Pummel e tipo de intercamada/compósito sobre a resistência à penetração a 23°C e - 18°C. Tabela I

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Notas:

1. O PU Ag8451 usado para exemplos 1, 4-6 na tabela I acima é uma película de poliuretano à base de poliéter de isocianato alifático comer- cialmente disponível de Thermedics Inc. de Woburn, MA, para uso com vidro laminado. Ela contém produtos químicos funcionais para prover uma elevada adesão a vidro.

2. Os testes de resistência à penetração mostrados na tabela I foram conduzidos em laminados de vidro de 30 cm χ 30 cm (12 pol. χ 12 pol) usando o teste de queda de esfera de 2,27 kg (5 Ib) (método de energia).

3. A folha de PVB usada para exemplos 2 e 3 foi uma interca- mada de PVB Saflex® comercialmente disponível, padrão, feita por Solutia Inc. usando plastificante 3GEH (di-2-etil hexanoato de trietileno glicol). Além da diferença em espessura, a folha de PVB usada para exemplos 1, 4 e 5 foi comparável com a usada para exemplos 2 e 3.

4. Os vários compósitos descritos nos exemplos 1, 4 e 5 foram preparados por montagem manual de componentes. Os laminados de vidro correspondentes foram fabricados usando condições de desaeração de rolo de laminagem típico/laminação de autoclave usadas para laminados de vi- dro/PVB/vidro.

A comparação dos resultados de teste entre exemplo 1 e exemplos 2-3 demonstrou a resistência à penetração superior em altos níveis de adesão de vidro e em temperaturas de teste baixas entre o exemplo da invenção rei- vindicado (1) e exemplos comparativos 2 e 3 de vidro/PVB/vidro padrões.

Os exemplos 4 e 5 mostraram que a incorporação de poliuretano como uma camada de núcleo não afetou de modo significante a relação es- perada entre adesão de PVB/vidro e resistência à penetração como compa- rado com os laminados de PVB padrões (exemplos 2 e 3). Também a rela- ção entre a temperatura de teste e resistência à penetração para laminados feitos destas múltiplas camadas de PVB/PU/PVB foi também similar à en- contrada para laminados de PVB de camada única (comparar exemplo 5 versus exemplo 3 e exemplo 4 versus exemplo 2).

Exemplo 6 que foi um laminado de vidro/PU/vidro usando o mesmo PU como exemplo 1 mostrou uma baixa sensibilidade de resistência à penetração para temperatura de teste mas em um nível significativamente menor do que o exemplo inventivo 1.

Exemplos 7-10

Os exemplos mostrados na tabela Il ilustram as mudanças de composição (migração de plastificantes) que ocorrem em tantos os compo- nentes PVB como PU após as camadas serem combinadas. Os resultados mostrados são baseados em modelo empírico que foi desenvolvido por medi- das separadas de absorção de plastificante para os polímeros PVB e PU e então calculando um coeficiente de divisão para cada polímero - cujo método é explicado abaixo. Estes exemplos também enfatizam as mudanças em pro- priedades (temperatura de transição de vidro, Tg e índice de retração, RI), que são considerações importantes para o compósito. Os exemplos também de- monstram como o uso de espessuras diferentes irá resultar em diferentes es- truturas compósitas (isto é, diferentes níveis de plastificante em equilíbrio para cada componente), que irá afetar as propriedades físicas (módulo/rigidez), reológicas (por exemplo características de manipulação durante a montagem do laminado e propriedades de fluxo durante a laminação em autoclave), e propriedades ópticas (desajuste de Rl e efeito conseqüente na turvação).

O coeficiente de divisão (Kd) para cada tipo de polímero poliure- tano foi determinado por uma imersão de 24 horas de películas de poliureta- no e PVB plastificado individuais em um volume de plastificante de di (hexa- noato de 2-etila) de trietileno glicol e determinação da concentração de equi- líbrio relativo usando um método gravimétrico [Kd = pphr (PU)/pphr (PVB)]. A confirmação empírica do modelo foi conduzida por montagem manual dos compósitos PU/PVB/PU, mostrando a ocorrência de equilíbrio, e então con- duzindo a análise do plastificante de camadas individuais (via método de extração). O modelo mostrou ser bastante preciso e equilíbrio composicional foi verificado como ocorrendo bastante rapidamente e não requer laminação em autoclave para efetuar mudanças.

Favor copiar pag. 11 e 12 com legenda Tabela II

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Notas:

1. Uma estrutura compósita PU/PVB/PU foi usada para todos os exemplos. A espessura de PU especificada é para cada camada de PU no compósito.

2. Coeficiente de divisão = Kd = Phr(PU)/Phr (PVB) AG5050 = 1,37; AG8451 = 0,88

3. índice de refração inicial (RI) de componentes PU (não plasti- ficado) e PVB (38 pphr) são os seguintes:

AG8451: 1,496

AG5050 1,492

PVB (38 phr) 1,480

4. AG5050 PU é uma película de poliuretano à base de poliéter de isocianato alifático disponível de Thermedics Inc. de Wobum, MA para uso com vidro laminado. Contém produtos químicos funcionais para prover uma elevada adesão a vidro.

5. Tg de PVB (38 pphr) antes de combinação ~31 °C. Apesar da presente invenção ter sido descrita com relação às modalidades atualmente preferidas, será notado pelos versados na técnica que numerosas mudanças podem ser feitas nas modalidades descritas sem sair do espírito ou escopo da invenção, conseqüentemente, o escopo da in- venção é definido pelas seguintes reivindicações em vez de pela descrição acima.

Claims

1. Vidro laminado, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira camada compreendendo um polivinil butiral plasti- ficado e tendo uma superfície de topo e uma superfície de fundo; uma primeira camada de poliuretano adjacente à referida super- fície de topo da referida primeira camada; uma segunda camada de poliuretano adjacente à referida super- fície de fundo da referida primeira camada; uma primeira camada de vidro adjacente à referida segunda ca- mada de poliuretano; e uma segunda camada de vidro adjacente à referida primeira ca- mada de poliuretano; em que uma das referidas primeira camada de poliuretano e se- gunda camada de poliuretano tem uma espessura de menos que 0,125 mm (0,005 polegadas).

2. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que tanto a referida primeira camada de poliuretano e a refe- rida segunda camada de poliuretano tem uma espessura menor que 0,125 mm (0,005 polegadas).

3. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que o referido poliuretano é plastificado por migração de plastificante da primeira camada após as camadas serem combinadas.

4. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de que consiste essencialmente de: uma primeira camada compreendendo polivinil butiral plastifica- do e tendo uma superfície de topo e uma superfície de fundo; uma primeira camada de poliuretano adjacente à referida super- fície de topo de referida primeira camada; uma segunda camada de poliuretano adjacente à referida super- fície de fundo de referida primeira camada; uma primeira camada de vidro adjacente à referida segunda ca- mada de poliuretano; e uma segunda camada de vidro adjacente à referida primeira ca- mada de poliuretano; em que uma das referidas primeira camada de poliuretano e se- gunda camada de poliuretano tem uma espessura de menos que 0,125 mm (0,005 polegadas).

5. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 4, caracteriza- do pelo fato de que tanto da referida primeira camada poliuretano e a referi- da segunda camada de poliuretano tem uma espessura menor que 0,125 mm (0,005 polegadas).

6. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 4, caracteriza- do pelo fato de que um da referida primeira camada de poliuretano e referida segunda camada de poliuretano compreende isocianato alifático - poliéter uretano

7. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 4, caracteriza- do pelo fato de que um da referida primeira camada de poliuretano e referida segunda camada de poliuretano compreende isocianato alifático - poliéster uretano.

8. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 4, caracteriza- do pelo fato de que tanto da referida primeira camada de poliuretano e refe- rida segunda camada de poliuretano compreende isocianato alifático - poli- éster uretano.

9. Vidro laminado de acordo com a reivindicação 4, caracteriza- do pelo fato de que tanto da referida primeira camada de poliuretano e refe- rida segunda camada de poliuretano compreende isocianato alifático - poliéter uretano.