MX2008013031A - Capas intercaladas que comprenden agentes estables de absorcion infrarroja. - Google Patents

Abstract

La presente invención incluye agentes de absorción infrarroja que se han tratado para resistir los efectos hidrolíticos causados por humedad elevada, las capas intercaladas comprendiendo esos agentes, y varios paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden esas capas intercaladas.

Description

CAPAS INTERCALADAS QUE COMPRENDEN AGENTES ESTABLES DE ABSORCION INFRARROJA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se encuentra en el campo de las hojas poliméricas y paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden agentes de absorción infrarroja, y, más específicamente, la presente invención se encuentra en el campo de las hojas poliméricas y paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden agentes de absorción infrarroja que selectivamente absorben radiación infrarroja mientras resisten la degradación hidrolitica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Poli(vinil butiral) (PVB) se usa comúnmente en la elaboración de hojas poliméricas que se pueden usar como capas intercaladas en laminados de transmisión de luz tal como vidrio de seguridad o laminados poliméricos. El vidrio de seguridad a veces se refiere a un laminado transparente que comprende una hoja de poli(vinil butiral) dispuesta entre dos hojas de vidrio. El vidrio de seguridad a veces se usa para proveer una barrera transparente en las aberturas en construcciones y automotrices. Su función principal es absorber energía, tal como aquella causada por un golpe de un objeto, sin permitir la penetración a través de la abertura o la dispersión de fragmentos de vidrio, de este modo minimizando el daño o lesión a los objetos o personas dentro de un área cerrada. El vidrio de seguridad también se puede usar para proveer otros efectos benéficos, tales como ruido acústico atenuado, reducción de transmisión de luz UV y/o de luz IR, y/o incremento de la apariencia y apariencia estética de las aberturas de la ventana. En muchas aplicaciones es deseable usar vidrio de seguridad que no solo tiene las características de desempeño físico apropiadas para la aplicación elegida, sino que también tenga características de transmisión de luz que son particularmente adecuadas al uso final del producto. Por ejemplo, a veces será deseable limitar la transmisión de radiación infrarroja a través de vidrio de seguridad laminado con el fin de proveer propiedades térmicas mejoradas. La capacidad de reducir la transmisión de radiación infrarroja, y específicamente radiación casi infrarroja, puede ser una característica deseable particularmente de paneles de vidrio de capa múltiple, y particularmente para vidrio de seguridad que se usa en aplicaciones automotrices y de construcciones. La reducción de la transmisión de radiación infrarroja puede resultar en la reducción de calor generado por dicha radiación dentro de un espacio cerrado. Muchos ejemplos existen en la técnica de composiciones y métodos para reducir la transmisión de radiación infrarroja a través de paneles de vidrio de capa múltiple. Muchos de estos, sin embargo, requieren modificación de técnicas de fabricación básicas, la adición de capas al producto de capa múltiple final, o la incorporación de agentes que son costosos o bloquean luz visible deseable asi como radiación infrarroja. Además, en aplicaciones en donde la humedad ingresa en una hoja poltmérica ocurre en una tasa relativamente alta, por ejemplo en aplicaciones de borde abierto o de bicapa, la humedad puede llevar a hidrólisis de agentes de absorción infrarroja, reduciendo de este modo la capacidad de absorción infrarroja de aquellos agentes. Composiciones y métodos mejorados adicionalmente se necesitan para incrementar las características de paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden agentes de absorción infrarroja, y específicamente paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden capas de poli(vinil butiral), para impartir estabilidad sin calidades ópticas que afectan perjudicialmente.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención incluye agentes de absorción infrarroja que se han tratado para resistir efectos hidroliticos causados por humedad elevada, capas intercaladas que comprenden aquellos agentes, y varios paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden aquellas capas intercaladas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 representa una ilustración esquemática de un agente de absorción infrarroja sencillo de la presente invención que tiene un núcleo de absorción infrarroja dentro de un recubrimiento resistente a la humedad.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención involucra agentes de absorción infrarroja y su uso en las capas intercaladas y paneles de vidrio de capa múltiple que comprenden aquellas capas intercaladas, que se pueden usar, por ejemplo, en parabrisas para automóviles y aplicaciones en construcciones. Como se describe en la presente, los agentes de absorción infrarroja que comprenden un núcleo de absorción infrarroja dispuesto dentro de un recubrimiento resistente a la humedad, como se describirá en detalle posteriormente, se incorporan en o sobre hojas poliméricas que son útiles como capas intercaladas o capas dentro de las capas intercaladas para usarse en aplicaciones de panel de vidrio de capa múltiple. Como se describirá con detalle posteriormente, hojas poliméricas de la presente invención pueden comprender cualquier polímero adecuado, y en modalidades preferidas, las hojas poliméricas comprenden poli(vinil butiral). Intentos previos en la técnica para reducir la radiación infrarroja incluyen el uso de varias capas reflectoras de infrarrojo (ver, por ejemplo, los documentos de Patente de E.U.A. 6,391 ,400, 5,245,468, y 2002/0150744) o varios agentes de absorción infrarroja que se distribuyen sobre o dentro de capas poliméricas (ver, por ejemplo, Documentos de Patente de E.U.A. 6,737, 159, 6,506,487, 6,620,872, 6,673,456, 2002/0054993, 2003/0094600, 2003/01221 14, 2003/0054160, y 6,620,872 y solicitud de patente internacional WO02/077081 ). El uso de capas de reflejo de infrarrojo separadas, sin embargo, puede requerir etapas ineficientes y consumidoras de tiempo, mientras el uso de agentes de absorción infrarroja puede presentar varias dificultades, entre las cuales está la hidrólisis gradual y consecuente degradación del agente debido al ingreso de humedad en la capa polimérica. Problemas de ingreso de agua pueden ser particularmente agudos en aplicaciones tales como bicapas y laminados de borde expuesto. La presente invención incluye agentes de absorción infrarroja que se pueden distribuir dentro o en una o más capas poliméricas, y específicamente hojas poliméricas, en una capa intercalada. Los agentes de absorción infrarroja de la presente invención, que tienen un núcleo de absorción infrarroja dispuesto dentro de un recubrimiento resistente a la humedad, se pueden usar en cualquier aplicación de capa intercalada convencional, y son útiles particularmente en la aplicación en donde ocurre el ingreso de humedad en exceso. Los recubrimientos resistentes a la humedad de la presente invención protegen efectivamente los núcleos de absorción infrarroja de los efectos nocivos de humedad, estabilizando de este modo los núcleos de absorción infrarroja y proporcionando protección infrarroja efectiva más larga para la aplicación de capa intercalada. Como se muestra generalmente en 10, en la figura 1 , que es una representación esquemática de una sección transversal de una modalidad de un agente de absorción infrarroja de la presente invención, un núcleo de absorción infrarroja 12 se coloca dentro de un recubrimiento resistente a la humedad 14. El núcleo de absorción infrarroja 12 puede ser esférico aproximadamente en forma, pero también puede no ser esférico, por ejemplo, ovoide o esférico irregular. Los agentes de absorción infrarroja de la presente invención se pueden disponer en o dentro de una o más capas de una capa intercalada. En varias modalidades, los agentes de absorción infrarroja se colocan dentro o sobre una hoja polimérica que se incorpora en una capa intercalada. En estas modalidades, la capa intercalada puede comprender solamente la hoja polimérica sencilla, o puede ser una capa intercalada de capa múltiple que comprende la hoja polimérica. Modalidades en donde capas intercaladas de capa múltiple se usan incluyen aquellas que se conocen en la técnica, e incluyen, por ejemplo y sin limitación, capas intercaladas que tienen dos o más hojas poliméricas laminadas juntas para formar una capa intercalada sencilla, y capas intercaladas que tienen una o más hojas poliméricas laminadas juntas con una o más películas poliméricas, que se describirá con detalle posteriormente. En cualquiera de estas modalidades, los agentes de absorción infrarroja se pueden disponer sobre o dentro de una cualquiera o más de las capas, incluyendo hojas poliméricas y películas poliméricas, y las varias capas pueden ser las mismas o diferentes. Además, los agentes de absorción infrarroja que se disponen en o dentro de capas múltiples pueden los mismos o diferentes, y pueden comprender un agente sencillo o mezclas de dos o más agentes. Constructos de capa intercalada de capa múltiple ejemplares incluyen lo siguiente: (hoja polimérica)n (hoja polimérica/película polimérica/hoja polimérica)p donde n es 1 a 10 y, en varias modalidades, es menor de 5, y p es 1 a 5, y, en varias modalidades, es menor de 3. Las capas intercaladas de la presente invención se pueden incorporar en paneles de vidrio de capa múltiple, y, en varias modalidades, se incorporan entre dos capas de vidrio. Aplicaciones para dichos constructos incluyen parabrisas para automóvil y vidrio para construcciones, entre otros. En modalidades en donde una capa intercalada se dispone entre dos capas de vidrio, las capas intercaladas de la presente invención que incorporan agentes de absorción infrarroja de la presente invención son particularmente útiles cuando el borde del panel de vidrio de capa múltiple se expone al ambiente tal como para parabrisas de automóvil y ventanas laterales. En otras modalidades de la presente invención, las capas intercaladas que comprenden agentes de absorción infrarroja se usan en bicapas. Como se usa aquí, una bicapa es un constructo de capa múltiple que tiene un sustrato rígido, tal como vidrio o acrílico, con una capa intercalada dispuesta sobre este. Un constructo bicapa típico es: (vídrio)//(hoja polimérica)//(película polimérica). Los agentes de absorción infrarroja de la presente invención son particularmente útiles para bicapas ya que la película polimérica expuesta típicamente permite el ingreso de humedad a través de la película polimérica y en la hoja polimérica. Como con las aplicaciones que tienen dos sustratos rígidos, las modalidades de bicapa pueden tener uno o más agentes de absorción infrarroja dispuestos en o dentro de una o más capas, que pueden ser las mismas o diferentes. Los constructos de bicapa incluyen, por ejemplo y sin limitación: (vidrio)//(hoja polimérica)h//(película polimér¡ca))g (vidrio)//(hoja polimérica)h//(película polimérica donde h es 1 a 10, y, en varias modalidades es menor de 3, y g es 1 a 5, y en varias modalidades, es menor de 3. En una modalidad adicional, las capas intercaladas como las descritas se pueden añadir a un lado del panel de vidrio de capa múltiple para actuar como un escudo contra astillas, por ejemplo y sin limitación: (panel de vidrio de capa múltiple)//((hoja polimérica)h//(película polimérica))g (panel de vidrio de capa múltiple)//(hoja polimérica)h//(película polimérica) donde h es 1 a 10, y, en varias modalidades es menor de 3, y g es 1 a 5, y en varias modalidades, es menor de 3.

Además de los agentes de absorción infrarroja de la presente invención que tienen un núcleo de absorción infrarroja dispuesto dentro de un recubrimiento resistente a la humedad, uno o más agentes de absorción infrarroja convencional o capas de reflejo infrarrojo se pueden incorporar en capas intercaladas de la presente invención. En varias modalidades, se usa vidrio de control solar (vidrio solar) para uno o más paneles de vidrio de capa múltiple de la presente invención. El vidrio solar puede ser cualquier vidrio convencional que incorpora uno o más aditivos para mejorar las calidades ópticas del vidrio, y específicamente, vidrio solar típicamente se formulará para reducir o eliminar la transmisión de longitudes de onda indeseados de radiación, tal como radiación casi infrarroja y ultravioleta. Vidrio solar también puede ser entintado, que resulta en, para algunas aplicaciones, una reducción deseable de transmisión de luz visible. Ejemplos de vidrio solar que son útiles en la presente invención son paneles de vidrio de bronce, vidrio grisáceo, vidrio loE, y vidrio solar como se conocen en la técnica, incluyendo aquellos descritos en las patentes de E.U.A. 6,737, 159 y 6, ,620,872. Como se describirá posteriormente, sustratos rígidos diferentes de vidrio se pueden usar. En varias modalidades de la presente invención, el núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad de la presente invención se desembolsan en o dentro de una hoja polimérica y/o una película polimérica. La concentración del núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad se puede ajustar para adaptar las necesidades de la aplicación particular. Generalmente, una cantidad de núcleo de absorción infrarroja/agente de recubrimiento resistente a la humedad se añadirá y es suficiente para impartir la absorbancia infrarroja deseada en la hoja sin causar también una reducción inaceptable en la transmisión de luz visible a través de la hoja. En varias modalidades de la presente invención, el núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad son 10 a 500 partes por millón (ppm en peso), 25 a 250 ppm, 20 a 200 ppm, 40 a 200 ppm, o 50 a 150 ppm de una hoja polimérica. Los agentes de absorción infrarroja de la presente invención absorben selectivamente luz en la región infrarroja del espectro electromagnético. Como se usa aquí, un agente que "absorbe selectivamente" luz en una región particular de longitudes de onda significa que el agente absorbe significativamente luz en esa región particular sin absorber grandemente también luz en otras regiones del espectro. En varias modalidades, una hoja polimérica de la presente invención comprende un núcleo de absorción infrarroja/agente de recubrimiento resistente a la humedad absorbe al menos 5%, al menos 15%, al menos 25%, al menos 50%, al menos 75%, o al menos 90%, de la radiación infrarroja entre 700 nanómetros y 2000 nanómetros mientras transmite al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, al menos 90%, o al menos 95% de luz visible.

Núcleo de absorción infrarroja En varias modalidades, el núcleo de absorción infrarroja puede ser menor de 1000 nanómetros (nm), menos de 750 nanómetros, menos de 500 nanómetros, menos de 300 nanómetros, menos de 200 nanómetros, menos de 100 nanómetros, menos de 75, o menos de 20 nanómetros a través de su dimensión más amplia, que, para la modalidad esférica mostrada en la figura 1 , se representa como "d". En varias modalidades el núcleo de absorción infrarroja puede ser cualquiera de las anchuras anteriores o menos en su punto más amplio para al menos 80%, 90%, 95%, 99% o 100% de todas las partículas individuales en la capa intercalada. Esto es, en algunas modalidades, la mayor parte o casi todas las partículas se encontrarán dentro del intervalo dado, y algunas serán más grandes que el intervalo dado. Se entenderá por aquellos con experiencia en la técnica que el tamaño del núcleo de absorción infrarroja y el grosor del recubrimiento resistente a la humedad, así como la selección de materiales, se pueden determinar para adaptar la aplicación y absorción de longitud de onda deseada. El núcleo de absorción infrarroja puede comprender cualquier composición que se use convencionalmente para absorber radiación infrarroja en las capas intercaladas, que se pueden formar en la partícula dimensionada y conformada apropiadamente, y que es compatible con el recubrimiento resistente a la humedad seleccionado. Ejemplos de composiciones que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a, hexaboruro de lantano (LaB6), óxido de estaño, óxido de antimonio estaño, aleaciones de óxido de tungsteno, óxido de zinc impurificado, óxido de estaño indio y mezclas de los anteriores. En una modalidad, el núcleo de absorción infrarroja comprende hexaboruro de lantano. En varias modalidades, el núcleo de absorción infrarroja comprende un agente de absorción infrarroja convencional como se describe en los documentos de patente de E.U.A. 6,506,487, 6,620,872, 6,673,456, 2002/0054993, 2003/0094600, 2003/01221 14, 2003/0054160, y 6,620,872 y solicitud de patente internacional WO02/077081. Los núcleos de absorción infrarroja de la presente invención se pueden fabricar por cualquier método convencional, son como se conocen en la técnica. En varias modalidades, los núcleos de absorción infrarroja de tamaño nano se forman a través del uso de un procedimiento de molienda de perlas.

Recubrimiento resistente a la humedad De acuerdo a la presente invención, el recubrimiento resistente a la humedad, mostrado como 14 en la figura 1 , puede comprender cualquier composición resistente a la humedad adecuada que sea compatible con el núcleo de absorción infrarroja y la capa polimérica en o dentro de la cual el agente de absorción infrarroja se dispersa, incluyendo sin limitarse a, dióxido de silicio, fluorosilanos, y silanos con grupos n-alcano (ver, por ejemplo, la solicitud de patente de E.U.A. 20050161642). Los núcleos de absorción infrarroja de la presente invención se pueden recubrir con agentes de tratamiento superficial que contienen silicio, tal como agentes de tratamiento del tipo silano, clorosilanos, agentes de tratamiento inorgánico que tienen al menos un grupo alcoxilo en la estructura molecular, y agentes de tratamiento orgánico que tienen al menos un grupo alcoxilo en una terminal molecular en una cadena lateral. En general estos agentes son sustancias hidrófobas capaces de prevenir la penetración de humedad. Estos recubrimientos resistentes a la humedad pueden estar en una proporción de 0.01 a 100 partes en peso en base en 1 parte en peso de los núcleos de absorción infrarroja en términos del silicio contenido en el agente de tratamiento superficial. Agentes de tratamiento tipo silazano también se pueden usar, y pueden ser fuertemente reactivos con núcleos de absorción infrarroja, y en particular partículas de hexaboruro de lantano, que pueden formar enlaces covalentes con partículas de hexaboruro de lantano en sus superficies de partícula para cubrir las superficies de partícula de hexaboruro de lantano. Además, los silazanos son lipofílicos y tienen estructura molecular pequeña, y por lo tanto pueden cubrir densamente superficies de partícula para hacer las capas más superiores hidrofóbicas. El agente de tratamiento tipo silazano puede incluir específicamente hexametildisilazano, silazanos cíclicos, N,N-bis(trimetilsilil)urea, N-trímetilsílil acetamida, dimetiltrimetilsililamina, dietiltrimetilsilílamina, trimetilsililimídazol y N-trimetilsililfenilurea. Hidrolizados de cualquiera de estos o sus polímeros se pueden usar. Los grupos cloro del agente de tratamiento tipo clorosilano también pueden formar enlaces covalentes con las partículas de hexaboruro de lantano o sus superficies de partícula. El agente de tratamiento tipo clorosilano puede incluir metiltriclorosilano, metildiclorosilano, dimetildiclorosilano, trimetilclorosilano, feniltriclorosilano, difenildiclorosilano, trifluoropropiltriclorosilano, heptadecafluorodeciltriclorosilano, y viniltriclorosilano. Hidrolizados de cualquiera de estos o sus polímeros también se pueden usar. El agente de tratamiento inorgánico que tiene al menos un grupo alcoxilo en la estructura molecular también puede formar enlaces covalentes a través de sus grupos alcoxilo con los núcleos de absorción infrarrojos, y específicamente partículas de hexaboruro de lantano, en sus superficies de partícula. Este agente de tratamiento inorgánico puede incluir agentes de acoplamiento tipo silano, los cuales pueden incluir específicamente viniltrietoxisilano, viniltris( .metox¡etoxi)silano, ß-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano, ?-glicidoxipropiltrímetoxisilano, ?-glicidoxipropiltrietoxi-silano, ?-glicidoxipropílmetildietoxisilano, ?-metacriloxipropilmetildimetoxisilano, ?-metacriloxipropiltrietoxísilano, ?-ß-(aminetil)-y-aminopropilmetildimetoxi-silano, N-p-(aminetíl)-y-aminopropiltrimetoxisilano, ?-aminopropiltrimetoxisilano, ?-aminopropiltrietoxisilano, N-fenil-y-aminopropiltrimetoxisilano, ?-cloropropiltrimet-oxisilano, y ?-mercaptopropiltrimetoxisilano. Este agente de tratamiento inorgánico además puede incluir los siguientes compuestos, los cuales se clasifican como agentes de tratamiento de superficie de alcoxisilano tetrametoxisilano, metiltrimetoxisilano, dimetildimetoxisilano, feniltrimetoxisilano, difenildimetoxisilano, tetraetoxisilano, metiltrietoxisilano, dimetildietoxisilano, feniltrietoxisilano, difenildietoxisilano, hexiltrimetoxisilano, hexiltrietoxisilano, deciltrietoxisilano, deciltrimetoxisilano, trifluoropropiltrimetoxisilano, y heptadecatrifluorodeciltrimetoxisilano. Hidrolizados de cualquiera de estos o sus polímeros también se pueden usar. Un agente de tratamiento orgánico también es efectivo el cual tiene al menos un grupo alcoxilo en una terminal molecular o en la cadena lateral y cuya cadena principal es un polímero lipofílico superior tal como epoxi, acrilo o uretano. Sus grupos alcoxilo forman enlaces covalentes con el núcleo de absorción infrarroja, y específicamente partículas de hexaboruro de lantano, en sus superficies de partícula. El recubrimiento resistente a la humedad 14 puede tener un grosor, mostrado como T en la modalidad esférica mostrada en la figura 1 , esto es, en varias modalidades, de 2 a 100 nanómetros, 3 a 50 nanómetros, 4 a 10 nanómetros, o menos de 100 nanómetros, menos de 50 nanómetros, menos de 25 nanómetros, menos de 12 nanómetros, menos de 10 nanómetros, menos de 8 nanómetros, menos de 6 nanómetros, menos de 4 nanómetros, o menos de 2 nanómetros. En varias modalidades el recubrimiento resistente a la humedad puede tener cualquiera de los grosores dados anteriormente o menor en el punto más grueso del recubrimiento por al menos 80%, 90%, 95%, 99% o 100% de todas las partículas del agente de absorción infrarroja individual en la hoja polimérica. Esto es, en algunas modalidades, muchas o casi todas las partículas caerán dentro del intervalo dado, y algunas serán más grandes que el intervalo dado. El recubrimiento resistente a la humedad se puede formar en el núcleo de absorción infrarroja en cualquier manera convencional que es conocida en la técnica, incluyendo, pero sin limitarse a, un método húmedo donde los núcleos de absorción infrarroja, y particularmente partículas de hexaboruro de lantano, se dispersan en un solvente apropiado, el agente de tratamiento de superficie entonces se añade y se mezcla a una temperatura apropiada para causar que reaccione y cubra las superficies del núcleo de absorción infrarroja. De manera alternativa el agente de tratamiento de superficie se puede rociar en núcleos de absorción infrarroja en forma de polvo, se seca, y después se calienta para cubrir las partículas. El núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad de la presente invención, en varias modalidades, absorberá radiación infrarroja sin luz visible de absorción significativamente.

Película polimérica Como se usa aquí, una "película polimérica" significa una capa polimérica relativamente delgada y rígida que funciona como una capa intensificadora de desempeño. Películas poliméricas difieren de hojas poliméricas, como se usa aquí, en que las películas poliméricas no proveen la resistencia de penetración necesaria y propiedades de retención vitrea para una estructura vidriosa de capa múltiple, pero que provee mejoramientos de desempeño, tales como carácter de absorción infrarroja. Poli(etilen tereftalato) es más comúnmente usado como una película poliméhca. En varias modalidades, la capa de película polimérica tiene un grosor de 0.013 mm a 0.20 mm, preferiblemente 0.025 mm a 0.1 mm, o 0.04 a 0.06 mm. La capa de película polimérica opcionalmente puede ser superficie tratada o recubierta para mejorar una o más propiedades, tales como adhesión o reflejo de radiación infrarroja. Estas capas de desempeño funcional incluyen, por ejemplo, un bloque de capa múltiple para reflejar radiación solar infrarroja y transmitir luz visible cuando se expone a la luz solar. El bloque de capa múltiple es conocido en la técnica (véase, por ejemplo, WO 88/01230 y Patente de E.U.A. No. 4,799,745) y puede comprender, por ejemplo, una o más capas metálicas de grosor de angstroms y una o más (por ejemplo dos) capas dieléctricas de cooperación ópticamente, depositadas consecutivamente. Como también es conocido, (véase, por ejemplo, las Patentes de E.U.A 4,017,661 y 4,786,783), la o las capas metálicas opcionalmente pueden ser calentadas eléctricamente por resistencia para descongelar o desempañar cualquiera de las capas de vidrio asociadas. Un tipo adicional de película polimérica que se puede usar con la presente invención, que se describe en la Patente de E.U.A. 6,797,396, comprende una multitud de capas no metálicas que funcionan para reflejar la radiación infrarroja sin crear interferencia que se puede causar por las capas metálicas. La capa de película polimérica, en algunas modalidades, es ópticamente transparente (es decir, objetos adyacentes en un lado de la capa se pueden observar confortablemente por el ojo de un observador particular que observa a través de la capa del otro lado), y usualmente tiene un módulo de tensión mayor, en algunas modalidades significativamente mayor sin considerar la composición que aquel de cualquier hoja polimérica adyacente. En varias modalidades, la capa de película polimérica comprende un material termoplástico. Entre los materiales termoplásticos que tienen propiedades adecuadas son nailons, poliuretanos, acrílicos, policarbonatos, poliolefinas tales como polipropileno, acetatos y triacetatos de celulosa, polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo y lo similar. En varias modalidades, la capa de película polimérica comprende materiales tales como películas termoplásticas re-estiradas que tienen las propiedades notadas, que incluyen poliésteres, por ejemplo poli(etilen tereftalato) y poli(etilen tereftalato) glicol, (PETG). En varias modalidades, poli(etilen tereftalato) se usa, y, en varias modalidades, el poli(etilentereftalato) ha sido biaxialmente estirado para mejorar la resistencia, y ha sido estabilizado por calor para proveer características de estiramiento bajo cuando se somete a temperaturas elevadas (por ejemplo, menos de 2% de estiramiento en ambas direcciones después de 30 minutos a 150°C). Varias técnicas de tratamiento de recubrimiento y superficie para película de poli(etilen tereftalato) que se pueden usar con la presente invención se describen en la solicitud Europea publicada No. 0157030. Películas poliméricas de la presente invención también pueden incluir una capa dura y/o capa anti-niebla, como es conocido en la técnica.

Hoja polimérica La siguiente sección describe varios materiales, tales como poli(vinil butiral), que se puede usar para formar las hojas polimé cas de la presente invención. Como se usa aquí, una "hoja polimérica" significa cualquier composición polimérica termoplástica formada por cualquier método adecuado en una capa delgada que es adecuada sola, o en bloques de más de una capa, para uso como una capa intercalada que provee resistencia de penetración adecuada y propiedades de retención vitrea para paneles vidriosos laminados. Poli(vinil butiral) plastificado es más comúnmente usado para formar hojas poliméricas. Como se usa aquí, "resina" se refiere al componente polimérico (por ejemplo poli(vinil butiral)) que se remueve de la mezcla que resulta de la catálisis de ácido y neutralización consecutiva de precursores poliméricos. La resina generalmente tiene otros componentes además del polímero, tal como acetatos, sales y alcoholes. Como se usa aquí, "fundido" se refiere a una mezcla fundida de resina con un plastificante y opcionalmente otros aditivos. Las hojas poliméricas de la presente invención pueden comprender cualquier polímero adecuado, y, en una modalidad preferida, como se ejemplifica anteriormente, la hoja polimérica comprende poli(vinil butiral). En cualquiera de las modalidades de la presente invención dada aquí que comprende poli(vini) butiral) como el componente polimérico de la hoja polimérica, otra modalidad se incluye en la cual el componente polimérico consiste o consiste esencialmente de poli(vinil butiral). En estas modalidades, cualquiera de las variaciones en aditivos, incluyendo plastificantes, descritas aquí se pueden usar con la hoja polimérica que tiene un polímero que consiste o consiste esencialmente de poli(vinil butiral). En una modalidad, la hoja polimérica comprende un polímero basado en acetalización parcialmente de alcoholes poli(vinílicos). En otra modalidad, la hoja polimérica comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste de poli(vinil butiral), poliuretano, cloruro de polivinilo, poli(acetato de etilenvinilo), sus combinaciones, y lo similar. En modalidades adicionales la hoja polimérica comprende poli(vinil butiral) y uno o más de otros polímeros. Otros polímeros que tienen una temperatura de transición vitrea adecuada también se puede usar. En cualquiera de las secciones aquí en las cuales los intervalos, valores y/o métodos preferidos se proporcionan específicamente para poli(vinil butiral) (por ejemplo, y sin limitación, para plastificantes, porcentajes de componente, grosores, y aditivos de intensificación de características), aquellos intervalos también aplican, donde sean aplicables, a los otros polímeros y mezclas de polímeros descritos aquí tan útiles como componentes en hojas poliméricas. Para modalidades que comprenden poli(vinil butiral), el poli(vinil butiral) se puede producir mediante procedimientos de acetalización conocidos que involucran hacer reaccionar alcohol poli(vinílico) (PVOH) con butiraldehido en la presencia de un catalizador ácido, seguido por la neutralización del catalizador, separación, estabilización y secado de la resina. En varias modalidades, la resina de hoja polimérica que comprende poli(vinil butiral) comprende de 10 a 35 por ciento en peso (%p) de grupos hidroxilo calculado como alcohol poli(vinílico), de 13 a 30% en peso de grupos hidroxilo calculado como alcohol poli(vinílico), o 15 a 22 % en peso de grupos hidroxilo calculado como alcohol poli(vinilico). La resina de hoja polimérica también puede comprender menos del 15% en peso de grupos esteres residuales, 13% en peso, 1 1 % en peso, 9% en peso, 7% en peso, 5% en peso o menos de 3% en peso de grupos esteres residuales calculados como acetato de polivinilo, con el balance siendo un acetal, preferiblemente acetal de butiraldehido, pero opcionalmente incluyendo otros grupos acétales 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 trialdehido también se pueden añadir durante la etapa de acetalización para incrementar el peso molecular a al menos 350 g/mol (véase, por ejemplo, Patentes de E.U.A. 4,902,464; 4,874,814; 4,814,529; y 4,654,179). Como se usa aquí, el término "peso molecular" significa el peso promedio del peso molecular. Varios agentes de control de adhesión se pueden usar en hojas poliméricas de la presente invención, incluyen acetato de sodio, acetato de potasio, y sales de magnesio. Las sales de magnesio que se pueden usar con estas modalidades de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, aquellas 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-hidroxi-2-naftoato) de magnesio, y bis(2-etilbutirato) de magnesio (número de resúmenes químicos 79992-76-0). En varias modalidades de la presente invención la sal de magnesio es bis(2-etil butirato) de magnesio. Otros aditivos se pueden incorporar en la hoja polimérica para aumentar su desempeño en un producto final. Dichos aditivos incluyen, pero no se limitan a, tintas, pigmentos, estabilizadores (por ejemplo, estabilizadores ultravioleta), antioxidantes, agentes antibloqueo, absorbedores de IR, retardantes de flama, combinaciones de los aditivos anteriores, y lo similar, como se conoce 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 se pueden usar como sea apropiado para la aplicación particular. En algunas modalidades, el plastificante 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 plastificante se puede ajustar para afectar la temperatura de transición vitrea (Tg) de la hoja de poli(vinil butiral). En general, altas cantidades de plastificante se añaden para disminuir la Tg. Hojas poliméricas de poli(vinil butiral) de la presente invención pueden tener una Tg de 40°C o menos, 35°C o menos, 30°C o menos, 25°C o menos, 20°C o menos, y 15°C o menos. Cualquiera de los plastificantes adecuados se pueden añadir a las resinas poliméricas de la presente invención a fin de formar las hojas poliméricas. Los plastificantes usados en las hojas poliméricas de la presente invención pueden incluir ésteres de un ácido polibásico o un alcohol polihídrico, entre otros. Los plastificantes adecuados incluyen, por ejemplo, di-(2-etilbutirato) de trietilenglicol, di-(2-etilhexanoato) de trietilenglicol, diheptanoato de trietilenglicol, diheptanoato de tetraetilenglicol, adipato de dihexilo, adipato de dioctilo, ciciohexiladipato de hexilo, mezclas de adipatos de heptilo y nonilo, adipato de diisononilo, adipato de heptiinonilo, sebacato de dibutilo, plastificantes poliméricos tales como los alquidos sebácicos modificados con aceite y mezclas de fosfatos y adipatos tales como los descritos en patente de E.U.A. No. 3,841 ,890 y adipatos tales como los descritos en patente de E.U.A. No 4, 144,217, y mezclas y combinaciones de lo anterior. Otros plastificantes que se pueden usar son adipatos mezclados hechos de alcoholes de alquilo de C4 a Cg y ciclo alcoholes de C4 a C10, como se describe en la patente de E.U.A. No. 5,013,779, y ésteres de adipato de C6 a C8, tales como adipato de hexilo. En varias modalidades, el plastificante usado es adipato de dihexilo y/o di-2-etilhexanoato de trietilenglicol. Cualquier método adecuado se puede usar para producir las hojas poliméricas de la presente invención. Detalles de procedimientos adecuados para elaborar poli(vinil butiral) son conocidos por aquellos de experiencia en la técnica (véase, por ejemplo, patentes de E.U.A. 2,282,057 y 2,282,026). En una modalidad, el método de solvente descrito en polímeros de vinilo acetal, en Encyclopedia of Polymer Science & Technology, 3a edición, volumen 8, páginas 381 -399, por B.E. Wade (2003) se puede usar. En otra modalidad, el método acuoso descrito aquí se puede usar. Poli(vinil butiral) es comercialmente disponible en varias formas de, por ejemplo, Solutia Inc., St. Louis, Missouri como resina Butvar™. El polímero poli(vinil butiral), plastificante, y cualquiera de los aditivos se pueden procesar térmicamente y se configuran en forma de hoja de acuerdo con métodos conocidos por aquellos de experiencia ordinaria en la técnica. Un método ejemplar de formación de hoja de poli(vinil butiral) comprende la extrusión de poli(vinil butiral) fundido que comprende resina, plastificante y aditivos para forzar la fusión a través de un troquel (por ejemplo, un troquel que tiene una abertura que es sustancialmente más grande en una dimensión que en una dimensión perpendicular). Otro método ejemplar de formación de una hoja de poli(vinil butiral) comprende el vaciado de un fundido de un troquel en un rodillo, solidificando la resina, y consecutivamente la remoción de la resina solidificada como una hoja. En varias modalidades, las hojas poliméricas pueden tener un grosor de, por ejemplo, 0.1 a 2.5 milímetros, 0.2 a 2.0 milímetros, 0.25 a 1 .75 milímetros, y 0.3 a 1 .5 milímetros. Para cada modalidad descrita anteriormente que comprende una capa vitrea, otra modalidad existe, donde es adecuado, en donde un material de tipo vidrioso se usa en lugar del vidrio. Ejemplos de dichas capas vidriosas incluyen plásticos rígidos que tienen una temperatura de transición vitrea alta, por ejemplo arriba de 60°C a 70°C, por ejemplo policarbonatos y polialquilmetacrilatos, y específicamente aquellos que tienen de 1 a 3 átomos de carbono en el radical alquilo. El núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad de la presente invención se pueden añadir fácilmente a la hoja polimérica al mezclar el núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad en el plastificante y después mezclando el fundido con resina antes de la formación del producto de capa. En otras modalidades, el núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad se pueden dispersar en un solvente volátil, combinados con polvo de resina, y después fundidos y extruídos. Las temperaturas altas que ocurren durante el procedimiento causarán que el solvente volátil evapore, conduciendo al núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad se dispersen en la hoja polimérica. También se incluyen en la presente invención bloques o rollos de cualquiera de las hojas poliméricas y capas intercaladas de la presente invención descritas aquí en cualquier combinación. La presente invención también incluye parabrisas, ventanas, y otros productos vidriosos finales que comprenden cualquiera de las capas intercaladas de la presente invención. La presente invención incluye métodos de fabricación de capas intercaladas y paneles de vidrio que comprenden la formación de una capa intercalada o panel de vidrio de la presente invención usando cualquiera de las hojas poliméricas de la presente invención descritas aquí. También incluidos aquí dentro del alcance de la presente invención son métodos de reducción de transmisión de radiación infrarroja y/o casi infrarroja a través de una abertura, que comprende la etapa de disponer en dicha abertura cualquiera de los constructos de hoja polimérica de la presente invención, por ejemplo, dentro de un parabrisas o panel de vidrio. La presente invención además incluye un método de fabricación de una hoja polimérica, que comprende mezclar cualquiera del núcleo de absorción infrarroja/agentes resistentes de recubrimiento a la humedad de la presente invención con un fundido de cualquiera de los polímeros descritos aquí, y después formando una hoja polimérica. Varias características y técnicas de medición de hojas poliméricas y/o vidrio laminado ahora serán descritas para uso con la presente invención. La claridad de una hoja polimérica, y particularmente una hoja de poli(vinil butiral), se puede determinar al medir el valor de turbidez, el cual es una cuantificación de luz no transmitida a través de la hoja. El por ciento de turbidez se puede medir de acuerdo con la siguiente técnica. Un aparato para medir la cantidad de turbidez, un medidor de visibilidad, Modelo D25, que es disponible de Hunter Associates (Reston, VA), se puede usar de acuerdo con ASTM D1003-61 (Re-aprobado 1977)-Procedimiento A, usando iluminación C, en un ángulo observador de 2 grados. En varias modalidades de la presente invención, el por ciento de turbidez es menor de 5%, menor de 3%, y menor de 1 %. La adhesión por golpe se puede medir de acuerdo con la siguiente técnica, y donde "golpe" (pummel) se refiere aquí a cuantificar la adhesión de una hoja polimérica al vidrio, la siguiente técnica se usa para determinar el golpe. Muestras de laminado de vidrio de dos pliegues se preparan con condiciones de laminación en autoclave estándar. Los laminados se enfrían a aproximadamente -17°C (0°F) y manualmente se golpean con un martillo para romper el vidrio. Todo el vidrio roto que no se adhiere a la hoja poli(vinil butiral) después se remueve, y la cantidad de vidrio que se queda adherida a la hoja de poli(vinil butiral) es visualmente comparada con un conjunto de estándares. Los estándares corresponden a una escala en la cual la variación de grados de vidrio quedan adheridos a la hoja de poli(vinil butiral). En particular, un golpe estándar de cero, no se queda vidrio adherido a la hoja de poli(vinil butiral). En un golpe estándar de 10, 100% del vidrio queda adherido a la hoja de poli(vinil butiral). Para paneles de vidrio laminado de la presente invención, varias modalidades tienen un golpe de al menos 3, al menos 5, al menos 8, al menos 9 o 10. Otras modalidades tienen un golpe entre 8 y 10, inclusive. El "índice de amarillez" de una hoja polimérica se puede medir de acuerdo con lo siguiente: discos moldeados transparentes de hoja polimérica de 1 cm de grosor, que tienen superficies poliméricas lisas que son esencialmente planas y paralelas, se forman. El índice se mide de acuerdo al ASTM método D 1925, "Método de prueba estándar para índice de amarillez de plásticos" de transmitancia de luz espectrofotométrica en el espectro visible. Los valores se corrigen a 1 cm de grosor usando grosores de espécimen medido. Como se usa aquí, "tamaño de partícula promedio" se calcula por medición directa de un número grande de imágenes microscópicas de electrón de partículas dispersadas.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 Una dispersión de nanoparticulas de hexaboruro de lantano cubiertas con sílice en plastificante de bis(2-etilhexanoato) de trietilenglicol se obtiene de Sumitomo Metal Mining Co. Ltd. Esta dispersión se diluye adicionalmente con plastificante de bis(2-etilhexanoato) de trietilenglicol y se forma en compuesto fundido en resina de poli(vinil butiral) tal que existe 0.04 por ciento en peso de partículas de hexaboruro de lantano cubiertas en la hoja extruida final. La hoja que contiene 0.04 por ciento en peso de nanoparticulas de hexaboruro de lantano no cubiertas se preparan de la misma manera. Ambas hojas son de 0.76 mm de grosor. Las dos hojas poliméricas se laminan entre dos piezas de vidrio claro. Los laminados después se exponen a 50°C, 95% de humedad relativa del ambiente durante seis semanas. El laminado hecho de hoja que contiene hexaboruro de lantano no cubierto muestra desvanecimiento del borde obvio que se extiende 25 milímetros en el laminado. Los resultados de mediciones espectrales muestran claramente una disminución en la absorción de luz en longitud de onda de 1000 nanómetros que indican una pérdida de hexaboruro de lantano debido a la hidrólisis y la destrucción resultante de cristales de hexaboruro de lantano. Los laminados hechos de hoja que contienen el hexaboruro de lantano cubierto muestran solo 2 milímetros de desvanecimiento de borde muy ligeramente. En virtud de la presente invención, ahora es posible proveer capas intercaladas, tal como la hoja de poli(vinil butiral), y otra hoja polimérica, con características de reducción de transmisión infrarroja selectiva, superior que son resistentes a la degradación causada por humedad. Aunque la invención se ha descrito con referencia a modalidades ejemplares, será entendido para aquellos de experiencia en la técnica que varios cambios se pueden hacer y equivalentes se pueden sustituir para sus elementos sin desviarse del alcance de la invención. Además, muchas modificaciones se pueden hacer para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la invención sin desviarse de su alcance esencial. Por lo tanto, se tiene la intención de que la invención no se limita a modalidades particulares descritas como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, y que la invención incluirá todas las modalidades que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexadas. Será entendido además que cualquiera de los intervalos, valores, o características dadas para cualquier componente sencillo de la presente invención se pueden usar de manera intercambiable con cualquiera de los intervalos, valores o características dadas para cualquiera de los otros componentes de la invención, donde sea compatible, para formar una modalidad que tiene valores definidos para cada uno de los componentes, como se proporciona aquí en toda la descripción. Por ejemplo, una hoja polimérica se puede formar comprendiendo alcohol poli(vinílico) residual en cualquiera de los intervalos dados además de cualquiera de los intervalos dados para plastificante, donde sea apropiado, para formar muchas permutaciones que están dentro del alcance de la presente invención pero que pueden ser problemáticas para enumerar. Cualquier número de referencia de la figura 1 proporcionado dentro del resumen o cualquiera de las reivindicaciones son con propósitos ilustrativos solamente y no se deben construir para limitar la invención reclamada en cualquier modalidad particular mostrada en la figura 1. La figura 1 no se dibuja a escala a menos que se indique de otra manera.

Cada referencia, incluyendo artículos de periódico, patentes, solicitudes, y libros, referidos aquí con lo cual es incorporada para referencia en su totalidad.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1.- Una capa intercalada que comprende un agente de absorción infrarroja, en donde dicho agente comprende un núcleo de absorción infrarroja dispuesto dentro de un recubrimiento resistente a la humedad. 2 - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicha capa intercalada comprende poli(vinil butiral). 3 - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja tiene un diámetro promedio de menos de 500 nanómetros. 4.- La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja tiene un diámetro promedio de menos de 200 nanómetros. 5 - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja tiene un diámetro promedio de menos de 100 nanómetros. 6.- La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja comprende hexaboruro de lantano, óxido de indio estaño, óxido de antimonio estaño, óxido de zinc impurificado o aleaciones de óxido de tungsteno. 7.- La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja comprende hexaboruro de lantano, óxido de indio estaño, óxido de antimonio estaño, o aleaciones de óxido de tungsteno. 8.- La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja comprende hexaboruro de lantano. 9. - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho núcleo de absorción infrarroja comprende hexaboruro de lantano y cualquiera de óxido de indio estaño, óxido de antimonio estaño, aleaciones de óxido de tungsteno, o una mezcla de óxido de indio estaño, óxido de antimonio estaño, y aleaciones de óxido de tungsteno. 10. - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho recubrimiento resistente a la humedad tiene un grosor de 2 a 100 nanómetros. 1 1 . - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho recubrimiento resistente a la humedad tiene un grosor de 4 a 10 nanómetros. 12.- La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho recubrimiento resistente a la humedad comprende un agente de tratamiento del tipo silano, un clorosilano, un agente inorgánico que tiene al menos un grupo alcoxilo en la estructura molecular, o un agente de tratamiento orgánico que tiene al menos un grupo alcoxilo en una terminal molecular en una cadena lateral. 13. - La capa intercalada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho recubrimiento resistente a la humedad comprende dióxido de silicio. 14. - Un panel de vidrio de capa múltiple que comprende una capa intercalada, en donde dicha capa intercalada comprende un agente de absorción infrarroja, en donde dicho agente comprende un núcleo de absorción infrarroja dispuesto dentro de un recubrimiento resistente a la humedad. 15 - El panel de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque dicho panel es una bicapa. 16.- El panel de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque dicho panel tiene bordes expuestos. 17.- El panel de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque dicho panel es un parabrisas. 18. - Un método para la fabricación de una capa intercalada, que comprende: proporcionar un fundido polimérico; incorporar un agente de absorción infrarroja en dicho fundido polimérico, en donde dicho agente de absorción infrarroja comprende un núcleo de absorción infrarroja dispuesto dentro de un recubrimiento resistente a la humedad; y, extruir dicho fundido para formar dicha capa intercalada. 19. - El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el agente de absorción infrarroja se mezcla mecánicamente con dicho fundido polimérico.