MX2007012480A - Hojas polimericas con bajo contenido de humedad para procedimiento sin autoclave. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere al campo de capas de intermedias de polimero utilizadas en paneles de vidrio de capas multiples, y especificamente la presente invencion se refiere al campo de capas intermedias de polimero que tienen un contenido de humedad relativamente bajo, y son adecuadas en un procedimiento sin autoclave.

Description

HOJAS POLI ERICAS CON BAJO CONTENIDO DE HUMEDAD PARA PROCEDIMIENTO SIN AUTOCLAVE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de capas intermedias poliméricas utilizadas en paneles de vidrio de capas múltiples, y específicamente la presente invención se refiere al campo de capas intermedias poliméricas que tienen un contenido de humedad relativamente bajo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El poli(vinil butiral) (PVB) se utiliza comúnmente en la fabricación de hojas poliméricas que pueden ser utilizadas como capas intermedias en laminados transmisoras de luz tal como vidrio de seguridad o laminados poliméricos. Los vidrios de seguridad típicamente se refieren a un laminado transparente que comprende una hoja de poli(vinil butiral) colocada entre dos paneles de vidrio. El vidrio de seguridad con frecuencia se utiliza para proporcionar una barrera transparente en aberturas arquitectónicas y automotrices. Su función principal es absorber energía, tal como la provocada por el golpe de un objeto, sin permitir la penetración a través de la abertura.

Un método recientemente descrito de fabricación de vidrios de seguridad se proporciona en la solicitud de patente de E.U.A 2003/0148114 A1 (Bourcier et al.). Ese método implica, entre varias modalidades, el uso de procedimientos sin autoclave de presión aplicada para laminación de vidrio. Las hojas poliméricas utilizadas en el procedimiento sin autoclave de presión aplicada deben tener de manera deseable un bajo contenido de humedad, lo cual facilita el procedimiento de laminación. Otros métodos sin autoclave de laminación de vidrios de seguridad también son conocidos en la técnica y típicamente emplean preferiblemente hojas poliméricas con bajo contenido de humedad. Entre las varias técnicas que se han utilizado para producir una hoja polimé ca con bajo contenido de humedad, sin embargo, muchas, si no es que todas, incrementan la complejidad y/o dificultad del procedimiento de fabricación. Asimismo, métodos mejorados adicionales son necesarios para la fabricación de paneles de vidrio de capas múltiples que se laminan utilizando procedimientos sin autoclave tal como los descritos en la solicitud de patente de E.U.A. 2003/0148114 A1 , entre oíros.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto en la actualidad sorprendentemente, de acuerdo con la presente invención, que los procedimientos de laminación de vidrio de tipo sin autoclave pueden hacerse más eficientes mediante el uso de hojas poliméricas de poli(vinil butiral) con bajo contenido de humedad que se han producido al utilizar poli(vinil butiral) plastificado con un bajo contenido de hidroxilo residual, bien definido.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto sorprendentemente que el uso de poli(vinil butiral) con un contenido relativamente bajo de hidroxilo residual bien definido, permite la producción de una hoja de poli(vinil butíral) que se equilibrará a un contenido de humedad repetible, relativamente bajo y deseable con poco o sin acondicionamiento, y que sea adecuado para utilizarse en procedimientos sin autoclave. La presente invención se dirige a métodos para fabricar paneles de vidrio de capas múltiples que comprenden una hoja de poli(vinil butiral) con bajo contenido de humedad utilizando procedimientos sin autoclave, como los procedimientos descritos a detalle en otro lugar en la presente. Considerando que se han implicado métodos convencionales para producir hojas de poli( vinil butiral) con bajo contenido de humedad, entre otras técnicas, el uso de hornos, radiación infrarroja, y radiación por microondas para acondicionar las hojas de poli(vinil butiral), la presente invención proporciona un método para producir hojas de poli(vinil butiral) con bajo contenido de humedad que implica fabricar las hojas con un contenido hidroxilo residual relativamente bajo. Las hojas de poli(vinil butiral) con bajo contenido de hidroxilo residual resultante de la presente invención, con poco o sin ningún acondicionamiento adicional, se equilibran a los niveles relativamente bajos deseables de humedad que se prefieren para utilizarse en laminación sin autoclave. Esto evita ventajosamente la necesidad de un paso de acondicionamiento, o reduce el tiempo y gasto requeridos para condicionar apropiadamente una hoja de poli(vinil butiral) antes de y durante la laminación. Como es bien sabido en la técnica, la resina de poli(vinil butiral) típicamente se produce al hidrolizar acetato de polivinilo al alcohol polivinílico, y después hacer reaccionar el alcohol polivinílico con ácido para producir poli(vinil butiral). Ya que ningún paso está completo típicamente, el poli(vinil butiral) generalmente tendrá un contenido de acetato residual y un contenido de hidroxilo residual además del contenido de vinil butiral, en donde el contenido de acetato residual se expresa como acetato de polivinilo, y el contenido de hidroxilo residual se expresa como alcohol polivinílíco. Como se utiliza en la presente, "contenido de hidroxilo residual" se mide como alcohol polivinílico y "contenido de acetato residual" se mide como acetato de polivinilo. Como se describe a detalle en Vinyl Acetal Polymers, en Encyclopedia of Polymer Science & Technology, 3ra edición, volumen 8, páginas 381-399, por B.E. Wade (2003)(Wade), el procedimiento acuoso o un procedimiento de solvente típicamente se utiliza para formar poli(vinil butiral) a partir de acetato de polivinilo. En cualquier caso, los varios ajustes del procedimiento que pueden hacerse para controlar las relaciones finales del contenido de acetato residual, contenido de hidroxilo residual, y poli(vinil butiral) son bien conocidos en la técnica y varios se describen a detalle en Wade. En particular, un incremento en la relación de substrato a reactante, con una alteración correspondiente del tiempo de reacción y temperatura, puede utilizarse para producir el contenido de hidroxilo residual. En vahas modalidades de la presente invención, una hoja polimérica de poli(vinil butiral) tiene un alcohol polivinílico con contenido de hidroxilo residual, medido como un porcentaje en peso de la resina de poli(vinil butiral) de 10.0 a 18.0, 12 a 18.0, 14.0 a 17.0, o menos de 18.0, menos de 16.0, menos de 14.0, o menos 12.0. Las hojas de poli(vinil butiral) elaboradas de la resina que tiene un contenido de hidroxilo residual en estas escalas, de conformidad con la presente invención, tienen un contenido de humedad, a una humedad relativa de 25%, o menor a 0.35, menor a 0.30, menor a 0.25, o menor a 0.20. Otras variables que afectan el contenido de humedad final de una hoja polimérica por ejemplo, contenido de plastifícante y tipo y niveles de acetato y acetal residual, pueden ajustarse, como se sabe en la técnica, para proporcionar estos contenidos de humedad deseados en el nivel de contenido de hidroxilo residual indicado. Como se describirá con mayor detalle más abajo, las hojas de poli(vinil butiral) con bajo contenido de humedad de la presente invención son muy útiles en métodos de laminación sin autoclave, y métodos sin autoclave de presión particularmente aplicada de laminación de paneles de vidrio de capas múltiples que comprenden dichas hojas de poli(vinil butiral).

En una modalidad típica, una sola hoja de poli(vinil butiral) de la presente invención se coloca entre dos capas de vidrio para formar una pila, y posteriormente la pila se lamina utilizando un procedimiento sin autoclave. Como se utiliza en la presente, una "pila" es cualquier construcción de capas múltiples que tiene varias capas individuales de materiales poliméricos, vidrio, y opcionalmente, otros tipos de capas, colocadas en contacto una con la otra. Una pila se forma antes de la laminación, y, a través del procedimiento de laminación, la pila se forma en un panel de vidrio de capas múltiples acabado. En varias modalidades diferentes, capas adicionales pueden agregarse a una pila antes de la laminación, incluyendo, más no limitándose a, capas de película polimérica (como se describe más abajo), capas de hoja polimérica (como se describe más abajo), hojas de poli(vinil butiral) adicionales que tienen los contenidos relativamente bajos de hidroxilo residuales anteriormente descritos, y capas de vidrio adicionales. En varias modalidades, se forma una pila la cual incluye dos hojas de poli(vinil butiral) de la presente invención entre las cuales se coloca una película polimérica. En otras modalidades, una pila incluye una hoja de poli(vinil butiral) de la presente invención y una hoja polimérica, entre la cual se coloca una película polimérica. Típicamente, cualquiera de las pilas ya descritas en este párrafo pueden formarse con las capas poliméricas colocadas entre dos paneles de vidrio. En otras modalidades, una pila de dos capas se forma teniendo la siguiente configuración: hoja de vidrio // poli(vinil butiral) de la presente invención // película polimérica // vidrio. La laminación de esta pila utilizando procedimiento sin autoclave da como resultado una capa doble en donde el segundo panel de vidrio se remueve al separarlo del resto del producto acabado en la ¡nterfaz de película polimérica // vidrio. Las capas poliméricas adiciones pueden incorporarse en la capa doble descrita anteriormente, en donde se desee, por ejemplo al utilizar dos iteraciones de hoja de poli(vinil butiral) // película polimérica entre dos paneles de vidrio.

Procedimientos sin autoclave Como se utiliza en la presente, un "procedimiento sin autoclave" para laminar ventanas de capas múltiples es un procedimiento de laminación que no requiere el uso de condiciones de autoclave estándar para lograr un producto laminado aceptable. Entre los procedimientos sin autoclave están los procedimientos sin autoclave de anillo o de bolsa de vacío y procedimientos sin autoclave de rodillo de presión.

Procedimientos sin autoclave de anillo o de bolsa de vacío Las hojas poliméricas de la presente invención son útiles en procedimientos sin autoclave de bolsas de vacío, que no requieren una presión aplicada, diferente a la inducida por aplicación de un vacío para laminar un panel de vidrio de capas múltiples. Un procedimiento para emplear una técnica sin autoclave de bolsa de vacío se describe en la patente de E.U.A. No. 5,536,347 (de aquí en adelante mencionada como patente '347).

Las hojas poliméricas con bajo contenido de humedad, tal como las descritas en la presente, pueden mejorar la solidez del procedimiento y expandir la ventana de operación (temperatura del procedimiento) de los métodos sin autoclave descritos en la patente '347. Otro procedimiento sin autoclave de vacío aplicado, para el cual las hojas poliméricas son útiles, emplean una cámara de vacío. El procedimiento "Vulcano" (Omnia, Italia) implica insertar un prelaminado en una cámara sellada, después de lo cual se ejerce vacío mientras la temperatura se eleva para realizar la laminación.

Procedimientos sin autoclave de presión aplicada Las hojas poliméricas de la presente invención son particularmente útiles en procedimiento sin autoclave de presión aplicada, que incluyen un método de rodillo de presión que emplea un calor relativamente elevado. Un procedimiento de rodillo de presión particularmente útil se ha descrito en la solicitud de patente de E.U.A. 2003/148114. Típicamente, las hojas de vidrio y la hoja de poli(vínil butiral) y, opcionalmente, otras capas se ensamblan y la hoja de poli(vinil butiral) en exceso fuera de los bordes del vidrio se remueve mediante recorte (formando una pre-prensa). El corte al tamaño apropiado puede realizarse antes o después del ensamble, según se desee, o alternativamente después del paso de fijación descrito más adelante en la presente.

Las capas de pre-prensa se llevan a una temperatura suficiente para fijar las capas juntas en un paso de fijación subsecuente. La temperatura de fijación puede variar con la formulación de la capa de poli(vinil butiral) (u otra capa de plástico utilizada). Para una capa intermedia de módulo bajo, un fijado suficiente para mantener las capas juntas puede lograrse a temperatura ambiente. Para la mayor parte de laminados que contienen una sola hoja de poii(viníl butiral) entre dos hojas de vidrio, un fijado suficiente puede ser desarrollado a una temperatura de fijado entre alrededor de 40°C y aproximadamente 130°C, preferiblemente entre alrededor de 70°C y aproximadamente 100°C. Un ensamble de vidrio // poli(vinil butiral) // vidrio, que en esta etapa se menciona como una pre-prensa, puede llevarse a una temperatura de fijación en una unidad pre-calentadora que comprende una gabinete de horno equipado con una disposición de tubos calentadores infrarrojos a través de los cuales se transporta el laminado en un lecho de rodillos del transportador energizados por un motor de accionamiento. Alternativamente, los calentadores de convexión, microondas y otras formas equivalentes de suministro de calor o combinaciones de los mismos, también se utilizan para precalentar las láminas. El ensamble de la capa intermedia del poli(vinil butiral) y vidrio entonces se somete a una presión de fijación a corto plazo suficiente para remover aire interfacial de vidrio de capa intermedia en exceso, que provoca que las capas se adhieran una con la otra y que sellan los bordes para evitar la entrada repetida de aire. La combinación resultante de capas fijadas se denomina aquí un pre-laminado. La técnica preferida para aplicar una presión de fijación es utilizar un medio de rodillo de presión que es conocido por los expertos en la técnica de fabricación de laminado de vidrio de seguridad. Un medio de rodillo de presión puede consistir en un conjunto de rodillos de presión opuestos con superficies elásticas, tal como caucho, que giran en direcciones opuestas para pasar al ensamble de pre-prensa a través de un apriete entre dichos rodillos de presión. La presión ejercida en el ensamble en la aplicación de presión a corto plazo preferiblemente es de un tiempo menor de alrededor de 15 minutos. Utilizando una aplicación de presión a corto plazo de rodillo de presión, la aplicación de presión preferiblemente dura un tiempo que oscila de alrededor de 0.02 a aproximadamente 100 segundos, más preferiblemente durante un tiempo que oscila de alrededor de 0.04 a 50.0 segundos. Estos períodos son similares en escala a los pasos de fijado encontrados en líneas de laminación convencionales, y más cortos que los típicos ciclos de presión de autoclave comercial de 60 a 150 minutos. La invención, sin embargo, no se limita al uso de medios de rodillo de presión para desarrollar el desaireado y presión de fijación. Aunque algunas aplicaciones de presión a corto plazo mínimas se ejercen sobre laminado, los medios para aplicar la presión de fijación no son críticos. Bolsas inflables, una prensa utilizando placas de presión, bandas continuas, rodillos múltiples o escalonados o similares, también pueden utilizarse. Como se utiliza en la presente, la aplicación de presión de fijación a corto plazo describe una presión de un ensamble de pre-prensa durante un tiempo suficiente para desairear y fijar la capa intermedia al vidrio sin provocar necesariamente un flujo permanente de la capa intermedia o forzar la disolución completa de aire en la capa intermedia como se encuentra utilizando un autoclave. La presión mínima que debe ser aplicada preferiblemente es de al menos alrededor de 0.3515 Kg/cm2. El rodillo de presión es un medio preferido para aplicar una aplicación de presión a corto plazo. La marca de los rodillos de presión (área sobre la cual el rodillo aplica presión) en el laminado varía dependiendo del diseño del rodillo de presión y típicamente es de alrededor de 10 milímetros, aunque está dimensión no es crítica. La fuerza ejercida por los rodillos de presión en el laminado preferiblemente oscila de 2-2000 PLI; 36-35720 kilogramo por metro lineal del rodillo, aunque presiones fuera de esta escala son adecuadas. El tiempo durante el cual la presión se aplica varía con la velocidad del laminado a través del rodillo de presión, pero generalmente no es menor de 0.02 o menor de 100 segundos. Como es comprendido por los expertos en la técnica, la presión ejercida por un ensamble de rodillo de presión no es suficiente para lograr la combinación de resultados logrados en un autoclave de alta presión, es decir, accionar aire en el poli(vinil butiral) volumétrico, eliminar la aspereza de la superficie de poli(vinil butiral), disminuir las tensiones residuales, o promover la adhesión completa en la interfaz de poli(vinil butiral)/vidrio. Después de que se aplica presión de fijación, el laminado fijado se calienta (en un horno, u opcionalmente en un autoclave a menos de una presión de autoclave estándar) durante un tiempo y a una temperatura suficientes para desarrollar adhesión, conformar la capa intermedia de poli(vinil butiral) a la superficies de y separar entre los substratos, y relajar las tensiones a niveles aceptables y disolver el aire. Este historial de calor puede ser similar al desarrollado en un procedimiento de autoclave convencional, pero no se limita. El ensamble fijado puede ser tratado por calor en dichos dispositivos como una unidad de calentamiento de acabado, incluyendo gabinetes de horno equipados con una disposición de tubos de calentador infrarrojos, a través de los cuales se transporta el ensamble en un lecho de los rodillos del transportador energizados por un motor de accionamiento. Alternativamente, los calentadores de convección, microondas, y otras formas equivalentes de suministrar calor, o combinaciones de los mismos, también se utilizan para acabar los laminados. En general, las temperaturas en el procedimiento descrito exceden las temperaturas de autoclave típicas (120°C a 150°C), acelerando así el procedimiento de laminación. A aproximadamente presiones atmosféricas, los ensambles de preprensa pueden ser acabados, de conformidad con este método de laminación, al calentar a temperaturas que oscilan de alrededor de 115°C a 230°C por momentos de alrededor de 0.5 a 180 minutos, y más preferiblemente de alrededor de 2 a 60 minutos. Las temperaturas de acabado en la región superior de la escala de temperatura anotada, de alrededor de 150°C a aproximadamente 220°C se utilizan preferiblemente con hojas de poli(vínil butiral) de hidroxilo inferiores de la presente invención. Las temperaturas inferiores pueden ser utilizadas con hojas de hidroxilo inferiores de poli(vinil butiral) de la presente invención para aplicaciones sensibles al calor, tal como aplicaciones en donde la capa de poliéster tal como tereftalato de polietileno se incluyen en una pila de polímero. Después del tratamiento térmico, los laminados acabados se remueven del horno y se dejan enfriar. Practicar este procedimiento a presión atmosférica (sin autoclave) se prefiere. Aunque las presiones de autoclave estándar no se requieren de conformidad con la presente invención, presiones limitadas, preferiblemente menores de alrededor de 3 atmósferas, pueden utilizarse para mejorar el acabado de laminados sin formación de burbujas. También es posible llevar a cabo el paso de acabado utilizando múltiples ciclos de calentamiento. Por ejemplo, un ciclo doble puede ser caracterizado por inmersión en calor inicial, enfriamiento a una temperatura cerca de la temperatura ambiente, una segunda inmersión en calor a una temperatura que puede o no ser igual a la temperatura de inmersión en calor inicial, y un enfriamiento final a temperatura ambiente. Las temperaturas de acabado en cada uno de los ciclos de calentamiento pueden oscilar de 115°C a 230°C durante 0.5 a 180 minutos. Los pasos de calentamiento pueden realizarse de manera recíproca, o pueden separarse durante mucho tiempo, de manera que el paso enfriamiento intermedio y/o mantenimiento, pueda oscilar de 0 minutos a 50,000 minutos. Las temperaturas del paso de enfriamiento intermedio pueden oscilar de -20°C a 100CC. Eso también está dentro del alcance de este método para llevar a cabo los pasos de fijación y de acabado en diferentes momentos. Por ejemplo, una serie de prelaminados puede producirse en lote, utilizando la porción de fijado del procedimiento, que posteriormente se deja enfriar a temperatura ambiente. El acabado térmico final, como se describe en la presente, puede realizarse en un tiempo posterior conveniente para el laminador (por ejemplo, pocas horas después, al siguiente día, o en cualquier momento después). Este tipo de operación no continua lleva a un procedimiento en lote, en donde todos los prelaminados se producen por anticipado, se apilan en estantes, y se calientan en un paso de acabado final, similar a un paso de acabado en autoclave, pero sin el uso de una presión de autoclave.

Hoja polimérica La siguiente descripción de la "hoja polimérica" se aplica a hojas polimérícas que se utilizan en paneles de capas múltiples de la presente invención que no son las hojas de poli(vinil butiral) de hidroxilo inferior descritas anteriormente. Para las hojas de poli(vinil butiral) descritas anteriormente que tienen el bajo contenido de hidroxilo residual definido, la siguiente descripción se aplica con las excepciones de que el contenido de hidroxilo de las hojas de poli(vinil butiral) descritas anteriormente se dan en las escalas anteriormente mencionadas, y el polímero utilizado es poli(vinil butiral). Como se utiliza en ia presente, una "hoja polimérica" significa cualquier composición de polímero termoplástico formado por cualquier método adecuado en una capa delgada que es adecuada sola, o en pilas de más de una capa, para utilizarse como una capa intermedia que proporciona una resistencia a la penetración adecuada y propiedades de retención de vidrio a paneles vidriosos laminados. El poli(vinil butiral) plastificado se utiliza comúnmente para formar hojas poliméricas. La siguiente sección describe vahos materiales que pueden ser utilizados para formar hojas poliméricas de la presente invención. En varias modalidades de la presente invención, una capa de hoja polimérica se encuentra entre 0.08 a 3.0 milímetros, 0.15 a 3.0 milímetros, 0.25 a 3.0 milímetros, 0.25 a 1.0 milímetros, 0.25 a 0.5 milímetros o 0.3 a 0.4 milímetros en espesor. Las hojas poliméricas de la presente invención pueden comprender cualquier polímero adecuado, y, en una modalidad preferida, la hoja polimérica comprende poli(vinil butiral). En cualquiera de las modalidades de la presente invención dadas en la presente que comprenden poli(vinil butiral) como el componente polimérico de la hoja polimérica, otra modalidad se incluye en la cual el componente de polímero consiste en o consiste esencialmente en poli(vinil butiral). En estas modalidades, cualquiera de las variaciones en aditivos, incluyendo plastifícantes, descritos en la presente pueden utilizarse con la hoja poliméhca que tiene un polímero que consiste en o consiste esencialmente en poli(vinil butiral). En una modalidad, la hoja polimérica comprende un polímero a base de alcoholes polivinílicos parcialmente acetilados. En otra modalidad, la hoja polimérica comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en poli(vinil butiral), poliuretano, cloruro de polivinilo, acetato de polietilenvinilo, combinaciones de los mismos y similares. En modalidades adicionales, la hoja polimérica comprende poli(vinil butiral) y uno o más polímeros. En cualquiera de las secciones en la presente en donde las escalas preferidas, valores y/o métodos se dan específicamente para poli(vínil butiral) (por ejemplo, y sin limitación, para plastificantes, porcentajes del componente, espesores y aditivos mejoradores de características), estas escalas también se aplican, en donde sea aplicable, a otros polímeros y mezclas de polímeros descritas en la presente como útiles como componentes en hojas poliméricas. Para modalidades que comprenden poli(vinil butiral), el poli(viníl butiral) puede producirse por procedimientos de acetilación conocidos que implican hacer reaccionar el alcohol polivinílico (PVOH) con butiraldheido en presencia de un catalizador ácido, seguido por la neutralización del catalizador, separación, estabilización y secado de la resina. En varias modalidades, la resina utilizada para formar las hojas poliméricas de la presente invención comprende 10 a 35 por ciento en peso (% en peso) de grupos hidroxilo calculado como alcohol polivinílico, 13 a 30% en peso de grupos hidroxilo calculado como alcohol polivinílico, o 15 a 22% en peso de grupos hidroxilo calculado como alcohol polivinílico. La resina también puede comprender menos de 15% en peso, 13% en peso, 11 % en peso, 9% en peso, 7% en peso, 5% en peso, o menos de 3% en peso del acetato residual, con el equilibrio siendo acetal, preferiblemente butiralaldehído acetal, pero opcionalmente incluyendo otros grupos acetal en una cantidad menor, por ejemplo, un grupo 2-etil hexanal (véase, por ejemplo, patente de E.U.A. 5,137,954). En varias modalidades, la hoja polimérica comprende poli(vinil butiral) que tiene un peso molecular de al menos 30,000, 40,000, 50,000, 55,000, 60,000, 65,000, 70,000, 120,000, 250,000, o al menos 350,000 gramos por mol (g/mol o Daltons). Pequeñas cantidades de un dialdehído o trialdehído también pueden agregarse durante el paso de acetilación para incrementar el peso molecular a por lo menos 350 g/moles y ampliar la distribución de peso molecular (véase, por ejemplo, patente de E.U.A. 4,902,464; 4,874,814; 4,814,529; 4,654,179). Como se utiliza en la presente, el término "peso molecular" significa el peso molecular promedio en peso. Varios agentes de control de adhesión pueden ser utilizados en hojas poliméricas de la presente invención, incluyendo acetato de sodio, acetato de potasio y sales de magnesio. Las sales de magnesio que pueden ser utilizadas con estas modalidades de la presente invención, incluyen, pero no se limitan a, las descritas en la patente de E.U.A. 5,728,472, tal como salicilato de magnesio, nicotinato de magnesio, di-(2-aminobenzoato) de magnesio, di-(3-hídroxi-2-naftoato) de magnesio, y bis(2-etil butirato) de magnesio (número de abstractos químicos 79992-76-0). En varias modalidades de la presente invención la sal de magnesio es bis(2-etil butirato) de magnesio.

Los aditivos pueden ser incorporados en la hoja polimérica para mejorar su rendimiento en un producto final. Dichos aditivos incluyen, pero no se limitan a, los siguientes agentes: agentes antibloqueo, plastificantes, colorantes, pigmentos, estabilizadores (por ejemplo, estabilizadores ultravioleta), antioxidantes, retardadores de llama, absorbedores de UV, absorbedores de IR, y combinaciones de los aditivos anteriores, y similares, como se sabe en la técnica. En varias modalidades de hojas poliméricas de la presente invención, las hojas poliméricas pueden comprender 20 a 60, 25 a 60, 20 a 80, 10 a 70, o 10 a 100 partes de plastificante por cien partes de resina (phr). Desde luego otras cantidades pueden ser utilizadas como apropiadas para la aplicación particular. En algunas modalidades, el plastifícante tiene un segmento de hidrocarburo de menos de 20, menos de 15, menos de 12, o menos de 10 átomos de carbono. La cantidad de plastificantes se puede ajustar al efecto de la temperatura de transición de vidrio (Tg) de la hoja de poli(vinilbutiral). En general, se añaden cantidades más altas de plastificante para disminuir la Tg. Las hojas poliméricas de poli(vinilbutiral) de la presente invención pueden tener una Tg de, por ejemplo, 40°C o menos, 35°C o menos, 30°C, menos de 25°C, menos de 20°C, menos de 15°C, o menos de 10°C, mientras que es de más de -15°C. Se puede añadir cualquier plastificante adecuado a las resinas poliméricas de la presente invención para formar las hojas poliméricas. Los plastifícantes que se utilizan en las hojas poliméricas de la presente invención pueden incluir esteres de un ácido polibásico o un alcohol polihídríco, entre otros. Los plastificantes adecuados incluyen, por ejemplo, di(2-etilbutirato), de trietilenglicol, di-(2-etilhexanonato), de trietilenglicol, diheptanoato de trietilenglicol, diheptanoato de tetraetilenglicol, adipato de dihexilo, adipato de dioctilo, ciclohexiladipato de hexilo, mezclas de adipatos de heptilo y nonilo, adipato de diisononilo, adipato de heptilnonilo, sebacato de dibutilo, plastificantes poliméricos como alquidos sebacícos modificados con aceite, y mezclas de fosfatos y adipatos como los que se describen en la patente de E.U.A. No. 3,841 ,890 y adipatos como los que se describen en la patente de E.U.A. No. 4,144,217, y mezclas y combinaciones de los anteriores. Otros plastificantes que se pueden utilizar son adipatos mixtos hechos de alcoholes alquílicos de C a C9 y cicloalcoholes de C4 a Cío, como se describe en la patente de E.U.A. No. 5,013,779 y esteres de adipato de C6 a C8, como adipato de hexilo. En varias modalidades, el plastificante que se utiliza es adipato de dihexilo y/o di-(2-etilhexnoato) de trietilenglicol. Se puede utilizar cualquier método adecuado para producir las hojas poliméricas de la presente invención. Los detalles de los procedimientos adecuados para hacer el poli(vinilbutiral) son conocidos para los expertos en la técnica (ver por ejemplo, las patentes de E.U.A. 2,282,057 y 2,282,026). En una modalidad se puede utilizar el método de solvente que se describe en Vinyl Acetal Polymers, en la Enciclopedia of Polymer Science & Technology, tercera edición, volumen 8, páginas, 381 -399, por B.E. Wade (2003). En otra modalidad, se puede utilizar el método acuoso que se describe en la presente. El polí(vinilbutiral) se encuentra disponible comercialmente en distintas formas, por ejemplo, con Solutia Inc., St. Louis; Missouri como resina Butvar™. Como se utiliza en la presente, "resina" se refiere al componente polimérico (por ejemplo poli(vinilbutiral)) que es removido de la mezcla que es el resultado de la catálisis de ácido y la neutralización subsecuente de los precursores poliméricos. Generalmente la resina tendrá otros componentes además del polímero, por ejemplo el polí(vinilbutiral), como acetatos, sales y alcoholes. Como se utiliza en la presente el término "fundido" se refiere a una mezcla fundida de resina con un plastificante y opcionalmente con otros aditivos, por ejemplo, agentes contra la formación de bloques. Un método ejemplar para formar una hoja de poli(vínilbutiral) comprende extruir una resina que comprende poli(vinilbutiral) fundido, plastifícante, y aditivos, la materia fundida, forzando la materia fundida a través de un dado de hoja (por ejemplo un dado que tiene una abertura que es sustancialmente mayor en una dimensión que en una dimensión perpendicular). Otro método ejemplar para formar la hoja de poli(vinilbutiral) comprende colar una materia fundida proveniente de un dado sobre un rodillo, solidificar la resina, y subsecuentemente remover la resina solidificada como una hoja.

Película pohmépca Como se utiliza en la presente una "película polimérica" significa una capa polimépca relativamente delgada y rígida que funciona como una capa mejoradora del desempeño Las películas polimépcas difieren de las hojas po mericas, como se utiliza en la presente, en que las películas poliméricas no proporcionan por si mismas la resistencia a la penetración necesaria y las propiedades de retención de vidrio para una estructura de vidrio de múltiples capas, sino que más bien proporcionan mejoras en el desempeño, como el carácter de absorción infrarroja El tereftalato de po etileno se utiliza más comúnmente en una película polimépca Las películas poliméricas que se utilizan en la presente invención pueden ser cualquier película adecuada que sea lo suficientemente rígida para proporcionar una superficie estable, relativamente plana, por ejemplo aquellas películas po méricas que se utilizan convencionalmente como una capa mejoradora del desempeño en los paneles de vidrio de capas múltiples La película polimérica de preferencia es ópticamente transparente (es decir, los objetos que se encuentran adyacentes a un lado de la capa se pueden ver confortablemente por el ojo de un observador particular que mira a través de la capa desde el otro lado), y normalmente tiene un módulo de elasticidad a la tracción mayor, en algunas modalidades significativamente mayor, sin importar la composición, que el de la hoja polimépca adyacente En vanas modalidades, la película polimérica comprende un material termoplástico Entre los materiales termoplásticos que tienen propiedades adecuadas están los nylons, poliuretanos, acrílicos, policarbonatos, poliolefinas tales como polipropileno, acetatos y thacetatos de celulosa, polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo y similares. En varias modalidades la película polimérica comprende materiales tales como películas termoplásticas re-estiradas que tienen las propiedades mencionadas, que incluyen poliésteres. En varias modalidades, la película polimérica comprende o consiste en tereftalato de polietileno, y, en varias modalidades, el tereftalato de polietileno ha sido estirado biaxialmente para mejorar la resistencia, y/o fue estabilizado con calor para proporcionar unas características de bajo encogimiento cuando se somete a temperaturas elevadas (por ejemplo, menos de 2% de encogimiento en ambas direcciones después de 30 minutos a 150°C). En varias modalidades, la película polimérica puede tener un espesor de 0.013 milímetros a 0.20 milímetros, 0.025 milímetros a 0.1 milímetros, o 0.04 a 0.06 milímetros. La película polimérica puede ser tratada opcionalmente en la superficie o se puede revestir con una capa de desempeño funcional para mejorar una o más propiedades, como la adhesión o la reflexión de radiación infrarroja. Las capas de desempeño funcional incluyen, por ejemplo, una pila de capas múltiples para reflejar la radiación solar infrarroja y para transmitir luz visible cuando se expone a la luz del sol. Esta pila de capas múltiples se conoce en la técnica (ver, por ejemplo, la patente internacional WO 88/01230 y la patente de E.U.A. 4,799,745) y puede comprender, por ejemplo, una o más capas de metal con un espesor de Angstroms y una o más capas (por ejemplo dos) bieléctricas ópticamente cooperantes, que están depositadas secuencialmente. Como también se conoce (ver, por ejemplo, las patentes de E.U.A. 4,017,661 y 4,786,783), la(s) de capa(s) de metal se puede(n) tratar con calor para que sean eléctricamente resistentes, para descongelar o desempañar cualquier capa de vidrio asociada. Varias técnicas de revestimiento y de tratamiento de superficie para la película de tereftalato de polietileno, y otras películas poliméricas que se pueden utilizar con la presente invención, se describen en la solicitud europea publicada No. 0157030. Las películas poliméricas de la presente invención también pueden incluir un revestimiento duro y/o una capa antiniebla, y se conocen en la técnica. Las películas poliméricas de la presente invención también pueden incluir pigmentos, patrones impresos e imágenes, como se sabe en la técnica. La presente invención incluye métodos para hacer un panel de vidrio de capas múltiples, que comprende utilizar una presión aplicada, un procedimiento sin autoclave, como se describe en otra parte de la presente, para formar un panel de vidrio de capas múltiples que comprende una hoja de poli(vinilbutiral) que tiene un contenido de humedad, a una humedad relativa de 25%, de menos de 0.35, menos de 0.30, menos de 0.25, o menos de 0.20 como un porcentaje en peso de la hoja, y/o un contenido de hidroxilo residual de 10.0 a 18.0, 12 a 18.0, 14.0 a 17.0, o de menos de 18.0, menos de 16.0, menos de 14.0, o menos de 12.0 como una medida del porcentaje en peso del alcohol polivinílico de la resina de poli(vinilbutiral) que se utiliza para formar la hoja.

La presente invención también incluye métodos para hacer un panel de vidrio de capas múltiples, que comprende formar una pila de cualquiera de las construcciones en capas que se proporcionen en la presente, y laminar la pila utilizando una presión aplicada, un procedimiento sin autoclave. La presente invención incluye paneles glaseados de capas múltiples, y específicamente paneles de vidrio de capas múltiples como vidrios de seguridad arquitectónicos y protecciones contra el viento para automóviles que se hacen mediante cualquiera de los métodos de la presente invención. Además de las modalidades que se proporcionaron antes, otras modalidades comprenden un sustrato glaseado rígido que es diferente al vidrio. En estas modalidades, el sustrato rígido puede comprender acrílíco, Plexiglass®, Lexan®, y otros plásticos, como policarbonato, que se utilizan convencionalmente como glaseadores Ahora se describirán varias hojas poliméricas y/o características de vidrio laminado y técnicas de medición para usarlas con la presente invención. El contenido de humedad de una hoja polimérica es determinado utilizando un Karl Fischer Automatic Titroprocessor (Brinkmann Karl Fischer Metrohm® modelo #831 Coulometer en tándem con Brinkmann Karl Fischer model #832 Thermoprep - disponible con Brinkmann Instruments, Westbury, New York). Al utilizar este equipo, se utiliza el estándar D6304-04a ASTM para determinar el contenido de humedad.

La claridad de la hoja polimérica, y particularmente una hoja de Poli(vinílbutiral), se puede determinar midiendo el valor de turbidez, que es una cuantificación de la luz que no es transmitida a través de la hoja. El porcentaje de turbidez se puede medir de acuerdo con la siguiente técnica. Un aparato para medir la cantidad de turbidez, un Hazemeter, Model D25, que está disponible con Hunter Associates (reston, VA), se puede utilizar de acuerdo con la regla ASTM D1003-61 , (reaprobada en 1977)-procedimiento A, utilizando llluminant C a un ángulo de observador de 2°. En varias modalidades de la presente invención, el porcentaje de turbidez es de menos del 5%, menos del 3%, y menos del 1 %. Se puede medir la resistencia de adhesión por corte compresivo de acuerdo con la siguiente técnica, y en donde en la presente "resistencia de adhesión por corte compresivo" significa cuantificar la adhesión de una hoja polimérica al vidrio, la siguiente técnica se utiliza para determinar la resistencia de adhesión por corte compresivo. Se preparan dos muestras laminadas de vidrio de dos capas con condiciones de laminación de autoclave estándar. Los laminados se enfrían a aproximadamente menos 17°C y se golpean manualmente con un martillo para romper el vidrio. Todo el vidrio roto que no se adhiere a la hoja de Poli(vinilbutiral) se remueve después, y después se compara visualmente la cantidad de vidrio que queda adherido a la hoja de poli(vinil butiral) con un conjunto de estándares. Los estándares corresponden a una escala en la cual varían los grados del vidrio que permanece adherido a la hoja de poli(vinil butiral). En particular, en un estándar de golpe de cero, no queda ningún vidrio adherido a la hoja de poli(vinil butiral). A un estándar de golpe de 10, 100% de vidrio permanece adherido a la hoja de poli(vínil butiral). Para paneles de vidrio laminados de la presente invención, varias de las modalidades tienen una resistencia de adhesión por corte compresivo de por lo menos 3, por lo menos 5, por lo menos 9, o 10. Otras modalidades tienen una resistencia de adhesión por corte compresivo de entre 8 y 10. El "índice de amahllado" de una hoja poliméhca se puede medir de acuerdo con lo siguiente: se forman discos moldeados transparentes de hoja polimérica de 1 cm de espesor, que tiene superficies poliméricas suaves, las cuales son esencialmente planas y paralelas. El índice se mide de acuerdo con el método ASTM D 1925, "Método de Prueba estándar para el índice de amarinado de los plásticos" de la transmisión de luz espectrofotométrica en el espectro visible. Se recogen los valores en un centímetro de espesor utilizando un espesor espécimen medido. En varias modalidades de la presente invención, una hoja polimérica pueden tener un índice de amarinado de 12 o menos, de 10 o menos, o de 8 o menos. Gracias a la presente invención, se proporcionan capaz intermedias con un bajo contenido de hidroxílo residual un bajo contenido de humedad, para utilizarlas en procedimiento de laminación que no son de autoclave en los cuales se prefieren generalmente capas intermedias que tengan un bajo de humedad.

EJEMPLO 1 Se prepararon hojas de poli(vinil butiral) a partir de dos conjuntos de resinas. La primera resina tiene un contenido de alcohol polivinílico residual de 18.7%, un contenido de acetato de polivinilo residual de 1 -2% y un contenido de poli(vinil butiral) de 80%, y la segunda resina tiene un contenido de alcohol polivinílico residual de 16.0%, un contenido de acetato de polivinilo residual de 1 -2%, y un contenido de polí(vinil butiral) de 82-83%. A estas resinas, se añaden 39 partes por cada 100 de resina de bis-(2-etill)hexanoato de trietilenglicol como plastificante, y se extruyen hojas poliméricas que tienen un espesor de 0.76 mm y se forman en hojas. Se preparan 5 hojas de cada tipo, se colocan en una cámara ambiental, y se acondicionan durante 3 horas a humedades relativas diferentes y a una temperatura de aire de 70°C. Se mide el contenido de humedad de equilibrio de las hojas resultantes de acuerdo con la técnica que se describe en otra parte de la presente. Los resultados se muestran en el siguiente cuadro.

Aunque la invención ha sido descrita haciendo referencia a modalidades ejemplares, los expertos en la técnica entenderán que se pueden hacer varios cambios y que se pueden sustituir equivalentes por elementos de los mismos sin apartarse del alcance de la invención. Además se pueden hacer muchas modificaciones para adaptar una situación o material en particular a las técnicas de la invención, sin apartarse del alcance esencial de la misma. Por lo tanto se pretende que la invención no esté limitada a las modalidades particulares que se describieron como la mejor manera contemplada para llevar a cabo está invención, sino que la invención incluirá todas las modalidades que están dentro del alcance de las reivindicaciones de las reivindicaciones adjuntas. También deberá entenderse que todas las escalas, valores o características proporcionadas para cualquier componente individual de la presente invención, se pueden utilizar en forma intercambiable con cualquier escala, valor o características proporcionadas para cualquier otro componente de la invención, cuando sea compatible, para formar una modalidad que tenga valores definidos para cada uno de los componentes, como se proporciona en la presente. Por ejemplo, una hoja polimérícas se puede formar comprendiendo un contenido de hidroxilo residual en cualquier escala proporcionada además de cualquiera de las escalas proporcionadas para el plastificante, para formar cualquier permutación que esté dentro del alcance de la presente invención.

Se entenderá que las figuras no están dibujadas a escala a menos que se indique otra cosa. Cada referencia, incluyendo los artículos de diarios, patentes, solicitudes y libros a los cuales se hace referencia en la presente se incorporan en la presente como referencia en su totalidad.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para fabricar un panel del vidrio de capas múltiples, que comprende: formar una pila, en donde dicha pila comprende una capa de vidrio y una hoja polimérica que comprende poli(vinilbutiral), en donde dicha hoja poliméhca comprende menos de 0.35% en peso de humedad cuando se deja equilibrar al 25% de humedad relativa, y que se forma a partir de una resina de polí(vinilbutiral) que tiene de 10.0 a 18.0 por ciento en peso de contenido de hidroxilo residual; y laminar dicha pila utilizando un procedimiento sin autoclave.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha resina tiene de 12.0 a 18.0 por ciento en peso de contenido de hidroxílo residual.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha resina tiene de 13.0 a 17.5 por ciento en peso de contenido de hidroxílo residual.

4.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha hoja polimérica comprende menos de 0.25 por ciento en peso de humedad.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha hoja poliméríca comprende menos de 0.15 por ciento en peso de humedad.

6.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha pila también comprende un segundo panel de vidrio.

7.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha pila también comprende una película polimérica.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha pila también comprende una segunda hoja polimérica.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave es un procedimiento sin autoclave de presión aplicada.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave es un procedimiento sin autoclave de rodillos de presión.

11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave de rodillos de presión comprende procesar dicho panel de vidrio de capas múltiples con una presión de no más de tres atmósferas.

12.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave de rodillos de presión comprende formar un pre-laminado a una temperatura de procesamiento de aproximadamente 115°C a aproximadamente 230°C.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave de rodillos de presión comprende utilizar rodillos de presión durante menos de aproximadamente 100 segundos.

14.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave de rodillos de presión comprende utilizar rodillos de presión a menos de aproximadamente 3502536 Newtons/centímetro de rodillo.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave de rodillos de presión no requiere el uso de condiciones de vacío.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave es un procedimiento de bolsa de vacío.

17.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caractehzado además porque dicho procedimiento sin autoclave es un procedimiento de cámara de vacío.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho procedimiento sin autoclave es un procedimiento de bolsa de vacío.

19.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque dicho procedimiento de bolsa de vacío incluye los pasos de proporcionar un calor al vacío para sellar dicho panel de vidrio de capas múltiples.

20.- Un método para fabricar un panel de vidrio de capas múltiples, que comprende: formar una pila, en donde dicha pila comprende una primera capa de vidrio, una segunda capa de vidrio y una o más capas poliméricas dispuestas entre dicha primera capa de vidrio y dicha segunda capa de vidrio, en donde dichas una o más capas poliméricas comprenden una hoja polimérica que comprende poli(vinilbutiral), en donde dicha hoja polímérica comprende menos de 0.35% en peso de humedad cuando se deja equilibrar a 25% de humedad relativa, y se formada a partir de una resina de poli(vínilbutiral) que comprende de 10.0 a 18.0 por ciento en peso de contenido de hidroxílo residual; y laminar dicha pila utilizando un procedimiento de rodillos de presión sin autoclave.