MXPA04008765A

MXPA04008765A - Materiales laminares. rigidos de polivinil-butiral (pvb) de bajo color.

Info

Publication number: MXPA04008765A
Application number: MXPA04008765A
Authority: MX
Inventors: L Rymer Donald
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-12-06
Also published as: EP1483318B1; WO2003078521A1; CN1643050A; US20050131133A1; DE60313747T2; AU2003223239A1; DE60313747D1; CN100379805C; JP2005520027A; EP1483318A1; CA2477778A1

Abstract

La presente invencion describe articulos laminares que comprenden una hoja rigida de PVB de bajo color que tiene un YID menor que 12 y que tiene una baja concentracion de plastificante en la composicion de PVB, en donde la hoja se prepara a partir de una composicion que incluye un compuesto blanqueador de PVB. Una hoja de la presente invencion es util para fabricar materiales laminares de vidrio que son utiles para partes en la fabricacion de carros, botes, trenes, edificios, cubiertas de dispositivos de representacion visual y otros articulos que utilizan materiales laminares de vidrio, transparente.

Description

MATERIALES LAMINARES, RIGIDOS DE POLIVINIL-BUTIRAL (PVB) DE BAJO COLOR ANTECEDENTES DE LA INVENCION Una hoja de polivinil -butiral plastificado (PVB) se utiliza en la fabricación de estructuras laminares tales como, por ejemplo: parabrisas para vehículos que incluyen automóviles, motocicletas, botes y aviones; hogares y edificios; estantería en vitrinas y cubiertas para dispositivos de representación visual; y otros artículos donde es deseable la resistencia estructural en una hoja de vidrio. En muchas aplicaciones, es deseable que el material laminar sea transparente e incoloro, o al menos tenga un color muy bajo. El color indeseable o involuntario en un material laminar de vidrio puede ser resultado de impurezas de varias fuentes. En algunos casos, el color puede encontrarse en la capa intermedia de PVB. El color en una hoja de PVB puede resultar de varias fuentes en la resina de PVB o del proceso de fabricación. Por ejemplo, el color puede resultar de la inestabilidad de la resina de PVB, de las impurezas o de otros aditivos presentes en la composición de PVB. El color en una hoja de PVB puede desarrollarse durante el almacenamiento del PVB o puede ser causado por condiciones de proceso a las cuales se sujeta la resina. En un proceso convencional para la fabricación de hojas de PVB, los aditivos pueden ser incluidos para proteger EF: 157429 al PVB del desarrollo del color. Los ejemplos de estos aditivos son antioxidantes, tales como octilfenol y estabilizadores a la luz ultravioleta. En algunas aplicaciones comerciales, se ha descubierto que las combinaciones de aditivos pueden requerirse para obtener resultados satisfactorios. Por ejemplo, las composiciones convencionales de hojas de PVB pueden incluir, TinuvinMR P, TinuvinMR 123 además de TinuvinMR 326 para obtener una estabilidad a la luz satisfactoria en la hoja. El uso de combinaciones de aditivos puede agregar un costo adicional y complejidad al proceso de fabricación, particularmente si se debe hacer un cambio en los aditivos. Por ejemplo, en algunos ejemplos, el cambio de la composición utilizada en un proceso de fabricación de productos químicos o poliméricos puede tener resultados inesperados. Algunas veces, los resultados inesperados pueden ser indeseados. La hoja de PVB convencional incluye típicamente un plastificante a fin de incrementar la flexibilidad y procesabilidad de la resina de PVB. Generalmente, mientras más alta sea la concentración del plastificante, más flexible será la hoja. Varios plastificantes son convencionales en la fabricación de PVB e incluyen plastificantes tales como: diésteres de polietilenglicoles tales como di (2-etilhexanoato) de trietilenglicol (3G0) y diheptanoato de tetraetilenglicol (4G7), por ejemplo. Típicamente, el plastificante se incluye en cantidades mayores que 30 pph, en base al peso en seco total de la resina. Dependiendo de la aplicación, asi como también de otros factores, un PVB altamente plastificado puede tener tanto como 60 pph de plastificante . En algunas aplicaciones especiales, sin embargo, puede ser deseable incluir pequeñas cantidades de plastificante de manera que se pueda obtener una hoja rígida de PVB. Un problema con el uso de concentraciones bajas de plastificante es que la composición de PVB puede requerir la exposición a temperaturas más altas a fin de extruir la resina y/o dar forma a la hoja extruida para el uso en la aplicación para la cual se propuso. Sin embargo, cuando una resina de PVB convencional se expone a esa temperatura alta, se puede desarrollar un color en la hoja con lo cual se hace inutilizable en aplicaciones donde son críticas la claridad y la alta transparencia del material laminar. Puede ser deseable en el campo de la fabricación de artículos laminares de PVB, preparar una hoja rígida de PVB, en donde la hoja incluye una baja concentración de plastificante, por medio de un proceso en donde la composición de PVB no desarrolla un nivel de color alto con la exposición a altas temperaturas durante la extrusión o la laminación. También puede ser deseable obtener una hoja de PVB por medio de un proceso en donde el color de la hoja puede mejorarse por una selección apropiada de los aditivos utilizados en el proceso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención es una composición de PVB plastificado que consiste esencialmente de: polivinilbutiral que tiene un índice de hidroxilo de aproximadamente 15 a aproximadamente 25; un plastificante o mezcla de plastificantes presente en una cantidad limitada menor que aproximadamente 30 pph en base al peso en seco de la composición de resina; un surfactante; y que incluye opcionalmente ya sea (i) un compuesto blanqueador de PVB o (ii) un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta o (iii) tanto (i) como (ii) . En otro aspecto, la presente invención es un artículo que comprende: una capa intermedia de hoja de PVB plastificado en donde la hoja de PVB consiste esencialmente de: polivinilbutiral que tiene un índice de hidroxilo de aproximadamente 15 a aproximadamente 25; un plastificante o mezcla de plastificantes presente en una cantidad limitada menor que aproximadamente 30 pph en base al peso en seco total de la composición de resina; un surfactante; y que incluye opcionalmente ya sea (i) un compuesto blanqueador de PVB o (ii) un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta o (iii) tanto (i) como (ii), en donde la capa intermedia se obtiene después de la extrusión a una temperatura en el rango de aproximadamente 225 °C a aproximadamente 245 °C y en donde la capa intermedia tiene una medida de índice de amarillez (YID, por sus siglas en inglés) menor que aproximadamente 12. Todavía en otro aspecto, la presente invención es un artículo laminar útil como vidrio arquitectónico y/o vidrio para automóviles, vidrio para trenes o vidrio para botes que comprende: una hoja de PVB plastificado que consiste esencialmente de menos de 30 pph de ya sea 3GO o sebacato de dibutilo como plastificante, en donde la hoja de PVB tiene una temperatura de transición del estado vitreo (Tg) de al menos aproximadamente 35°C a 60°C y un YID menor que aproximadamente 12. Aún en otro aspecto, la presente invención es un proceso para preparar una hoja de PVB de bajo color que comprende los pasos que consisten en: (I) mezclar alcohol polivinílico, butiraldehído, un ácido o mezcla de ácidos, agua y un surfactante; (II) estabilizar la mezcla obtenida en el paso (I) al (a) elevar el pH de la mezcla a al menos pH 10 (b) aislar la resina al drenar el líquido, (c) lavar la resina con agua a pH neutro; (III) plastificar la composición de resina de PVB con el plastificante en una cantidad limitada menor que aproximadamente 30 pph en base al peso en seco de la resina de PVB; (IV) mezclar opcionalmente (a) un compuesto blanqueador de PVB y/o (b) un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta con la composición de resina de PVB; y (V) extruir la hoja de PVB a una temperatura de aproximadamente 225°C a aproximadamente 245°C para obtener una hoja de PVB que tiene una Tg de al menos aproximadamente 35°C a 60°C y un YID menor que aproximadamente 12.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la presente invención es una composición para hojas de PVB plastificada que incluye polivinilbutiral que tiene un índice de hidroxilo de aproximadamente 15 a aproximadamente 25, un plastificante en una cantidad menor que 30 pph en base al peso en seco de la resina de PVB y un compuesto blanqueador de PVB. El PVB puede ser fabricado de acuerdo con procedimientos conocidos. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 3,153,009 describe un proceso para la fabricación comercial de PVB. La patente norteamericana No. 4,696,971 también describe un proceso para fabricar PVB en donde se utiliza dioctilsulfosuccinato de sodio (DOSS) como surfactante. Con algunas excepciones que serán obvias para una persona experta en el campo, las enseñazas de las patentes referidas anteriormente son incorporadas por este acto a manera de referencia.

La composición de PVB de la presente invención incluye el plastificante en una cantidad limitada, pero a una concentración menor que 30 pph, en base al peso en seco de la resina de PVB. La presente invención incluye preferiblemente un plastificante en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 phh, más preferiblemente el contenido de plastificante es de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 pph. Aún más preferiblemente, el contenido de plastificante es de aproximadamente 18 a aproximadamente 28 y más preferiblemente de aproximadamente 18 a aproximadamente 22 pph. El término hojuela, utilizado en la presente invención, describe una forma física, particular del material de resina de PVB, esto es, granular o particulado contra una película o una hoja. La forma física de la resina no indica necesariamente una composición diferente de PVB dentro de la presente solicitud, aunque las hojas y/o películas pueden incluir aditivos no encontrados en la hojuela de resina. Los plastificantes de la presente invención se pueden seleccionar de cualquiera que se conozca o se utilice convencionalmente en la fabricación de composiciones para formar hojas de PVB plastificado . Por ejemplo, un plastificante adecuado para el uso en la presente puede ser un plastificante o una mezcla de plastificantes seleccionados del grupo que consiste de: diésteres obtenidos de la reacción química de dioles alifáticos con ácidos carboxílieos , que incluyen diésteres de dioles de poliéter o polioles de poliéter; y ésteres obtenidos de ácidos carboxílicos polivalentes y alcoholes alifáticos. Por conveniencia, cuando se describen las composiciones para hojas de la presente invención, una mezcla de plastificantes puede ser referida en este texto como "plastificante" . Esto es, la forma singular de la palabra "plastificante" utilizada en este texto puede representar el uso de ya sea un plastificante o el uso de una mezcla de dos o más plastificantes en una composición para hojas dada. El uso propuesto será aparente para un lector experto en el campo. Los plastificantes preferidos para el uso en la presente son diésteres obtenidos por la reacción de trietilenglicol o tetraetilenglicol con ácidos carboxílicos alifáticos que tienen de 6 a 10 átomos de carbono; y diésteres obtenidos de la reacción de ácido sebásico con alcoholes alifáticos que tienen de 1 a 18 átomos de carbono. Más preferiblemente, el plastificante es ya sea 4G7, 3GO o sebacato de dibutilo (DBS) . El más preferido es el plastificante 3GO. La composición de la presente invención incluye opcionalmente al menos un compuesto blanqueador de PVB. Un compuesto blanqueador de PVB (compuesto blanqueador) de la presente invención es cualquier compuesto que pueda reducir o eliminar el color de una hoja de PVB con relación al color de una composición de otra manera idéntica, tratada utilizando un proceso idéntico o similar, con la excepción que no está presente un compuesto blanqueador. El modo de la acción blanqueadora demostrada por el compuesto blanqueador no es critico para la presente invención. Por ejemplo, un compuesto blanqueador útil en la práctica de la presente invención puede ser un compuesto que reaccione directamente con los compuestos formadores de color (cuerpos de color) presentes en una composición para hojas de PVB, o un compuesto que sea capaz de producir un compuesto que reaccione directamente con los cuerpos de color. Un compuesto blanqueador puede ser un compuesto que pueda descomponerse in situ para proporcionar productos de descomposición capaces de reaccionar con cuerpos de color presentes en una composición para hojas de PVB. Un compuesto blanqueador en la práctica de la presente invención puede ser un compuesto que inhibe la formación de cuerpos de color. Los compuestos blanqueadores de la presente invención incluyen, por ejemplo, bisulfitos inorgánicos tales como bisulfito de sodio o potasio; bisulfitos orgánicos tales como bisulfito de tetrametilamonio; y compuestos similares en estructura o función. Los compuestos blanqueadores también incluyen sulfosuccinatos tales como sulfosuccinatos de dialquilo. Por ejemplo, la presente invención puede incluir DOSS como un compuesto blanqueador. Un compuesto blanqueador de la presente invención puede incluirse en cualquier cantidad limitada que sea efectiva. Una cantidad efectiva para los propósitos de la presente invención es cualquier cantidad que reduzca el color de una hoja de PVB con relación al color de una composición para hojas de PVB idéntica o sustancialmente similar sin el compuesto blanqueador. La medición del color se puede hacer de acuerdo con cualquier práctica estándar, convencional. Alternativamente, en ausencia de datos comparativos, una cantidad efectiva es cualquier cantidad que reduzca el color de una hoja de PVB a un índice de amarillez (YID) menor que aproximadamente 12 YID. Preferiblemente, el YID es menor que aproximadamente 10, más preferiblemente menor que aproximadamente 8 y mucho más preferiblemente menor que aproximadamente 6. Un compuesto blanqueador puede incluirse en una cantidad de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.85 pph, en base al peso del alcohol polivinílico (PVA) utilizado en la preparación del PVB. Preferiblemente, el compuesto blanqueador está presente en una cantidad de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.80 phh, más preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 0.10 a aproximadamente 0.75 pph y mucho más preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 0.15 a aproximadamente 0.70 pph. Mientras que la reducción del color en una hoja de PVB es una consideración importante, la cantidad de compuesto blanqueador incluido también será una función del costo de la producción y las otras propiedades que pueden ser afectadas por la inclusión del aditivo. La presente invención incluye un surfactante. Un surfactante adecuado para el uso en la presente puede ser cualquiera que se sabe que es útil en el campo de la fabricación de polivinilbutiral . Por ejemplo, los surfactantes adecuados para el uso en la presente incluyen: laurilsulfato de sodio; laurils.ulfato de amonio; dioctilsulfosuccinato de sodio; perfluorocarboxilatos de amonio que tienen de 6 a 12 átomos de carbono; arilsulfonatos de sodio; aductos de ciclopentadieno clorado y anhídrido maleico; ácido polimetacrílico parcialmente neutralizado; alquilaril-sulfonatos; N-oleil-N-metil-taurato de sodio; alquilaril-poliéter-sulfonatos de sodio; laurilsulfato de trietanolamina; laurilsulfato de dietildiciclohexilamonio; sulfatos alquílicos secundarios de sodio; ásteres de ácidos grasos sulfatados; alcoholes de arilo sulfatados; y similares. Los surfactantes preferibles incluyen laurilsulfato de sodio, dioctilsulfosuccinato de sodio, cocometiltaurida de sodio y sal disódica de ácido decil (sulfofenoxi ) bencensulfónico . El surfactante puede incluirse en cualquier cantidad efectiva para el conjunto particular de condiciones de proceso practicadas. El surfactante puede incluirse en una cantidad de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.85 pph en peso, en base al peso del PVA utilizado para preparar el PVB. Preferiblemente, el surfactante es incluido en una cantidad de aproximadamente 0.10 a aproximadamente 0.80 pph. Más preferiblemente, el surfactante es incluido en una cantidad de aproximadamente 0.15 a aproximadamente 0.75 pph. Más preferiblemente, el surfactante es incluido en una cantidad de aproximadamente 0.15 a aproximadamente 0.70 pph. El surfactante y el compuesto blanqueador pueden ser el mismo compuesto o pueden realizar ambas funciones. El compuesto blanqueador es opcional solo en el caso que el surfactante también pueda realizar la función de un compuesto blanqueador. De otra manera, el compuesto blanqueador se considera que es esencial en la práctica de la presente invención. Por ejemplo, el DOSS puede utilizarse en la práctica de la presente invención como un surfactante. El DOSS también puede ser un compuesto blanqueador en la práctica de la presente invención. En una modalidad particularmente preferida, el DOSS puede ser incluido tanto como un surfactante como un compuesto blanqueador. En esta modalidad, el uso de un compuesto blanqueador diferente de DOSS es opcional. Los antioxidantes pueden ser incluidos opcionalmente en una composición de PVB de la presente invención durante la preparación de las hojas para inhibir la oxidación de la hoja y los componentes del PVB. Los antioxidantes preferidos son conocidos convencionalmente y son disponibles comercialmente. Los más preferidos son los antioxidantes bis-fenólicos, los cuales son sorprendentemente más adecuados para preparar hojas de PVB de color bajo, particularmente cuando se utiliza 3G0 como plastificante . Los antioxidantes bis-fenólicos son disponibles y se pueden obtener comercialmente. Los antioxidantes bis-fenólicos adecuados incluyen, por ejemplo, 2 , 2 ' -etilidenbis ( 4 , 6-di-t-butilfenol); 4, 4' -butilidenbis (2-t-butil-5-metilfenol) ; 2,2'-isobutilidenbis (4, 6-dimetilfenol ) ; y 2 , 2 ' -metilenbis ( 6-t-butil-4-metilfenol ) . Los antioxidantes bis-fenólicos son comercialmente disponibles bajo las marcas comerciales ANOXMR 29, LOWINOXMR 22M46, L0WIN0XMR 44B25 y L0WIN0XMR 22IB46, por ejemplo. Un antioxidante puede incluirse en cualquier cantidad limitada, efectiva. Preferiblemente, el antioxidante se incluye en una cantidad de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.6%, en base al peso total de la hoja. Más preferiblemente, el antioxidante está presente en una cantidad de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 0.3%, más preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.25%. Convencionalmente, se sabe que otros aditivos son útiles y pueden incluirse en una composición para hojas de la presente invención. Estos aditivos incluyen: estabilizadores a la luz, particularmente estabilizadores a la luz ultravioleta, tales como TinuvinMR P, TinuvinMR 326 y TinuvinMR 123. Los estabilizadores a la luz ultravioleta pueden estabilizar la composición de PVB al absorber la luz ultravioleta e impedir efectos indeseados por la luz ultravioleta en el PVB. Se pueden adicionar agentes para el control de la adherencia, tales como sales de metales alcalinos y alcalinotérreos de ácidos carboxilicos , sales de metales alcalinotérreos de ácidos inorgánicos o una combinación de estas sales. Los agentes para el control de la tensión superficial, tales como TransMR 290 o TransMR 296 disponibles de Trans-Chemco o Q2-3183AMR disponible de Dow Chemical, puede utilizarse en la práctica de la presente invención. Se prefiere el uso de TransMR 290 o TransMR 296. Una resina de PVB de la presente invención puede obtenerse por medio de procesos conocidos en el campo de la fabricación de PVB. Las resinas de PVB utilizadas en la práctica de la presente invención se pueden preparar al mezclar PVB con butiraldehido en un medio acuoso en presencia de un ácido o una mezcla de ácidos, a una temperatura de 5°C a 100°C. Típicamente, la relación de PVA con butiraldehido puede seleccionarse de tal manera que el PVB tenga una funcionalidad de hidroxilo residual, convencionalmente reportada como un índice de OH. La funcionalidad de hidroxilo residual puede variar de acuerdo con qué propiedades se desean en el PVB. Las cantidades relativas de butiraldehído y PVA requeridas para obtener el índice de OH deseado en la resina de PVB serán fácilmente aparentes para aquellas personas expertas en el campo de la fabricación de PVB. En la práctica de la presente invención, el hidroxilo residual puede estar en el rango de aproximadamente 14 a aproximadamente 30. Preferiblemente, el índice de OH es de aproximadamente 15 a aproximadamente 25. Más preferiblemente, el índice de OH es de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 y mucho más preferida en la práctica de la presente invención es la resina de PVB que tiene un índice de OH en el rango de aproximadamente 17 a aproximadamente 19. El índice de OH puede determinarse de acuerdo con métodos estándar tales como ASTM D1396-92. En una modalidad preferida, una hoja de PVB de bajo color de la presente invención se puede obtener por medio de un procedimiento que comprende los pasos que consisten en: (I) mezclar alcohol polivinílico, butiraldehído, un ácido o mezcla de ácidos, agua y un surfactante, (II) estabilizar la mezcla obtenida en el paso (I) al (a) elevar el pH de la mezcla a al menos pH 10, (b) aislar la resina al drenar el líquido, (c) lavar la resina con agua a pH neutro; (III) plastificar la composición de resina de PVB con de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 pph del plastificante en base al peso en seco de la resina de PVB; (IV) mezclar opcionalmente (a) un compuesto blanqueador de PVB y/o (b) un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta con la composición de resina de PVB y (V) extruir la composición para hojas de PVB a una temperatura de aproximadamente 225°C a aproximadamente 245 °C para obtener una hoja de PVB que tiene una Tg en el rango de aproximadamente 35 °C a aproximadamente 60 °C y un YID menor que aproximadamente 12. Los pasos del proceso descrito en este texto pueden llevarse a cabo en un orden variado. Por ejemplo, mientras que puede ser necesario llevar a cabo el paso (I) antes del paso (II), no es esencial, para el propósito de obtener una hoja de bajo color de la presente invención, que los pasos (III) o (IV) se lleven a cabo en cualquier orden particular. Aunque puede ser preferible implementar estos pasos justo antes de, o simultáneamente con, el paso (V) . También, el orden de adición de los componentes no es critico en la práctica de la presente invención, aunque un artífice experto reconocerá que pueden haber otros beneficios para llevar a cabo el proceso de una manera consistente y ordenada. Por ejemplo, un plastificante puede ser mezclado con el PVB ya sea antes o durante la extrusión de la composición de PVB, como se describe en la patente norteamericana No. 5,886,075. Se puede adicionar el plastificante en cualquier cantidad deseable para obtener una composición de PVB plastificado . Para obtener una hoja rígida de PVB en una modalidad de la presente invención, el plastificante se adiciona en una cantidad menor que aproximadamente 30 pph, en base al peso en seco total de la resina. El "peso en seco" utilizado en este texto se refiere al peso de la resina después de que se ha removido el agua de la resina. La temperatura de transición del estado vitreo (Tg) de una hoja de PVB es dependiente en parte de la concentración del plastificante incluido en la composición. Una hoja de PVB útil en la práctica de la presente invención tiene una Tg de aproximadamente 35 °C a aproximadamente 60 °C, medida por medio del Análisis Dinámico-Mecánico ASTM D4065 (DMA), utilizando los datos de la tangente delta (cambio de fase a 1 Hz) como indicador. Preferiblemente, la Tg es de aproximadamente 40°C a aproximadamente 57 °C, mucho más preferiblemente de aproximadamente 45°C a aproximadamente 57 °C, más preferiblemente de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 55°C. En una de las modalidades preferidas de la presente invención, se puede obtener una hoja rígida de PVB que tenga un bajo color y baja concentración de plastificante . Para una hoja que tiene una concentración baja de plastificante, puede ser necesario extruir la hoja a una temperatura más alta que cuando se utilizan cantidades más altas de plastificante . Por ejemplo, una resina de PVB plastificada con de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 pph de plastificante puede ser extruida a una temperatura de aproximadamente 225 °C a aproximadamente 245°C. Preferiblemente, la resina puede ser extruida a una temperatura de aproximadamente 227 °C a aproximadamente 245°C. Más preferiblemente, la resina puede ser extruida a una temperatura de aproximadamente 228 °C a aproximadamente 242 °C y mucho más preferiblemente de aproximadamente 230°C a aproximadamente 240°C. Una hoja de PVB de bajo color adecuada para los propósitos de la presente se puede obtener por medio de un proceso que comprende los pasos que consisten en: (1) aislar una hojuela de PVB de una mezcla de reacción de PVA/butiraldehido descrita previamente en este texto; (2) mezclar opcionalmente un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta con el plastificante para obtener una mezcla de plastificante/aditivo (mezcla de plastificantes ) ; y (3) co-extruir la hojuela, plastificante, antioxidante y estabilizador a la luz ultravioleta, o co-extruir alternativamente la hojuela y la mezcla de plastificantes a una relación de alimentación de la mezcla de plastificantes con la hojuela seca de aproximadamente 5:100 (peso: peso) a aproximadamente 30:100 (peso: peso) a una temperatura de aproximadamente 225 °C a aproximadamente 245°C para obtener una hoja de PVB de bajo color que tiene un YID menor que aproximadamente 12. Es preferible mezclar el antioxidante/estabilizador a la luz ultravioleta con el plastificante antes de la extrusión de la hoja. Aún en otra modalidad, un artículo laminado se puede obtener a partir de una hoja de PVB de la presente invención. Los procedimientos para preparar los materiales laminares de vidrio/PVB son bien conocidos en el campo y un artífice experto sería de capaz de construir un material laminar a partir de la hoja de PVB actualmente reclamada. Un artículo laminar de vidrio/PVB como se reclama en la presente invención se puede obtener, por ejemplo, al poner en contacto las superficies del PVB y el vidrio, presionar las superficies conjuntamente a temperatura ambiente y luego remover el aire de la estructura laminar en una autoclave. La superficie del PVB puede hacerse rugosa para facilitar la remoción del aire del material laminar. Otros procedimientos son conocidos y utilizados convencionalmente . Mientras que los materiales laminares de PVB/vidrio se describen en este texto, el PVB se puede utilizar como un material de capa intermedia para laminar a otros materiales plásticos, tales como poliésteres u hojas ionoméricas, por ejemplo. Los materiales laminares de la presente invención pueden ser útiles en varias aplicaciones para la protección del ambiente en aplicaciones arquitectónicas y/o vehículos tales como automóviles, botes y trenes. Los usos arquitectónicos para los materiales laminares rígidos de PVB de la presente invención incluyen, pero no están limitados a: usos externos tales como ventanas externas en edificios, puertas externas, divisiones; usos internos tales como ventanas de oficinas, puertas de oficinas, separaciones de vidrio, partes superiores de mesas, estantes, puertas de vitrinas, cubiertas protectoras para mesas, divisiones para habitaciones, vidrio para marco de fotografía, vitrinas para dispositivos de representación visual, cubiertas para dispositivos de representación visual y similares. En los vehículos, los usos para materiales laminares de la presente invención incluyen, pero no están limitados a: parabrisas; cubiertas claras; vidrio para carrocerías, tales como techos descapotables, quemacocos y/o paredes laterales; paredes internas; separaciones; puertas para vitrinas y similares. La transferencia y claridad son consideraciones importantes en aplicaciones como éstas. Precisamente cuando es importante la protección dada por la capa intermedia contra la fragmentación y expulsión de partículas de vidrio en el caso de un impacto accidental o intencional contra el material laminar de vidrio. Los materiales laminares de la presente invención pueden incluir un aditivo para bloquear la transmisión de luz ultravioleta a través del material laminar. El aditivo es preferiblemente el mismo aditivo como el estabilizador a la luz ultravioleta. La luz ultravioleta es absorbida preferiblemente por el material laminar de manera que menos de 10% de la luz ultravioleta es transmitida a través del material laminar. Preferiblemente, menos de 8% de la luz ultravioleta es transmitida a través del material laminar, más preferiblemente menos de 6% de la luz ultravioleta es transmitida y mucho más preferiblemente menos de 3%. Las capas intermedias de PVB de la presente invención tienen un espesor mayor que 0.254 mm. Preferiblemente, las capas intermedias de PVB de la presente invención tienen un espesor en el rango de aproximadamente 0.254 mm a aproximadamente 1.6 mm. Las capas múltiples de PVB pueden ser laminadas conjuntamente o en capas alternadas de un material laminar. Estos materiales laminares de múltiples capas pueden tener capas intermedias de PVB que tienen un espesor total mayor que 1 mm. Donde es deseable obtener un material laminar en donde el espesor total de la capa intermedia sea al menos 1 mm de espesor, el YID de la capa intermedia no debe ser mayor que 12, debido a que la transparencia del material laminar puede ser reducida sustancialmente . En la presente solicitud, el término hojuela puede utilizarse para describir una forma física particular del material de resina de PVB, esto es, granular o particulado contra una película o una hoja. La forma física de la resina no indica necesariamente una composición diferente del PVB dentro de la presente solicitud, aunque las hojas y/o películas pueden incluir aditivos no encontrados en la hojuela de resina.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos se presentan para ilustrar adicionalmente la presente invención. Los ejemplos no se proponen para limitar el alcance de la invención de ninguna manera, ni deben utilizarse para definir las reivindicaciones o la especificación de alguna manera que sea inconsistente con la invención como se reclama y/o como se describe en este texto. Las pruebas analíticas para el índice de hidroxilo e YID se realizaron para cada uno de los ejemplos y ejemplos comparativos de acuerdo con los métodos a continuación. índice de hidroxilo: AST D 1396-92. índice de amarillez de la hoja: (YID) Un fragmento de PVB se hace con 21.0 gramos de la hoja y se presiona en caliente en un disco de 10.0 mm de espesor y de 50.8 mm de diámetro. La preparación del fragmento involucra el pre-calentamiento de una pila de discos de 50.8 mm cortados de la hoja en un molde durante un minuto a una fuerza de 2200 N y 185°C, luego el incremento de la fuerza de presión a 32,000 N a 185°C durante dos minutos y el enfriamiento bajo la misma fuerza durante 7.5 minutos. Ningún patrón de la superficie residual que estaba sobre la hoja extruida es visible en el fragmento. El índice de amarillez se determinó por medio de ASTM D1925-70 en el fragmento de 10.0 mm de espesor. La Temperatura de Transición del Estado Vitreo - Tg se determina por medio de DMA utilizando el procedimiento de ASTM D4065, utilizando la tangente delta a 1Hz.

Ejemplo 1 Una hoja de. poli (vinilbutiral ) se preparó como sigue: a 90°C, una mezcla que comprendía 32 partes en peso de poli (alcohol vinílico) de grado promedio de polimerización 618 y 99.5% hidrolizado y 68 partes en peso de PVA de grado promedio de polimerización 1005 y 99.5% hidrolizado se disolvió en 615 partes en peso de agua desmineralizada. A esta solución se adicionó 1 parte en peso de ácido para-toluensulfónico al 88% y suficiente ácido sulfúrico para llevar la solución de PVA disuelto a pH 2. Utilizando el procedimiento descrito en la patente norteamericana No. 3,153,009, se cargaron 62 partes en peso de n-butiraldehído y 0.47 partes en peso de DOSS al 70% y la solución de PVA en un recipiente mantenido a 90 °C. Después de un tiempo de retensión de 1 hora, se obtuvo una suspensión espesa y la suspensión espesa se estabilizó con una solución de hidróxido de sodio para elevar el pH a 11. Concurrente con la estabilización, se adicionaron 0.07 partes en peso del agente para estabilizar la tensión superficial TransMR 290. La suspensión espesa luego se lavó y se enfrió con agua desmineralizada. Se obtuvo una resina de PVB de color blanco, granular con un índice de hidroxilo residual de 18.6. La hojuela se mezcló con plastificante 3GO que contenía 4 gramos por litro de TinuvinMR P y 8 gramos por litro de antioxidante LowinoxMR 44B25 y se extruyó de manera que el tiempo de residencia en el sistema de extrusión fue de aproximadamente 15 a 25 minutos. La relación de velocidad de alimentación del plastificante con la hojuela seca fue 35:100 (peso:peso). Una solución de formiato de potasio se inyectó para suministrar una concentración de potasio de 10 partes por millón (ppm) en la hoja. La temperatura de fusión medida en la boquilla de ranura ancha fue entre 210 y 215°C. El YID de la hoja fue 5.85.

Ejemplo 2 La hoja de PVB se hizo de la misma manera como en el ejemplo 1, excepto que la relación de alimentación del plastificante con la hojuela seca de PVB fue 20:100 y el tiempo de residencia de la masa fundida fue de 25 a 40 minutos. La temperatura de fusión en la boquilla fue 233 °C. El índice de amarillez de la hoja fue 5.05.

Ejemplo Comparativo Cl Una hojuela de PVB se preparó como en el ejemplo 1 excepto que se utilizaron 0.4 partes en peso de laurilsulfato de sodio en lugar de DOSS como el surfactante y no se adicionaron otros modificadores de la tensión superficial. Se obtuvo una resina de PVB de color blanco, granular con un índice de hidroxilo residual de 18.6. Utilizando la hojuela hecha con laurilsulfato de sodio descrita aquí, la hoja se preparó como en el ejemplo 1. La temperatura de fusión medida en la boquilla de ranura ancha fue entre 210 y 213°C. La amarillez de la hoja fue 25.05.

Ejemplo Comparativo C2 La hojuela descrita en el ejemplo Cl se utilizó para preparar una hoja como en el ejemplo 1, excepto que la relación de velocidad de alimentación del plastificante 3GO con la resina seca fue de 24:100, y el nivel de potasio en la hoja fue 50 ppm y el tiempo de residencia de la masa fundida en el sistema fue 25-40 minutos. La temperatura de fusión en la boquilla fue entre 228 y 233°C. La amarillez de la hoja fue 53.82.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una composición de PVB plastificado, caracterizada porque consiste esencialmente de: polivinilbutiral (PVB) que tiene un índice de hidroxilo de aproximadamente 15 a aproximadamente 25; un plastificante o mezcla de plastificantes presente en una cantidad limitada menor que aproximadamente 30 pph basada en el peso en seco de la composición de resina; un surfactante; y que incluye opcionalmente ya sea (i) un compuesto blanqueador de PVB o (ii) un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta o (iii) tanto (i) como (ii) .
2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el plastificante es 3GO.
3. La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el plastificante es sebacato de dibutilo.
4. La composición de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la composición incluye un compuesto blanqueador, un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta.
5. La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el compuesto blanqueador y el surfactante son el mismo compuesto.
6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el surfactante es DOSS.
7. La composición de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el antioxidante es 2, 2' -metilenbis ( 6-t-butil-4-metilfenol ) .
8. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el plastificante está presente en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 pph.
9. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el plastificante está presente en una cantidad de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 pph.
10. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el plastificante está presente en una cantidad de aproximadamente 18 a aproximadamente 28 pph. 11. La composición de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el plastificante está presente en una cantidad de aproximadamente 18 a aproximadamente 22 pph. 12. Un articulo caracterizado porque comprende al menos una capa de la composición de PVB de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-
11. 13. El articulo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la capa intermedia tiene un índice de amarillez (YID) menor que aproximadamente 12 y en donde la capa intermedia se obtuvo por medio de un proceso que comprende el paso que consiste en: la extrusión de una hoja de PVB a una temperatura en el rango de aproximadamente 225°C a aproximadamente 245°C. 14. El artículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el artículo es un material laminar que comprende al menos una capa de PVB y al menos una capa de vidrio en donde la capa de PVB tiene un espesor en rango de aproximadamente 0.254 mm a aproximadamente 1.6 mm. 15. El artículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el material laminar comprende más de una capa intermedia de PVB y donde el espesor combinado de las capas intermedias de PVB está en el rango de aproximadamente 0.75 a aproximadamente 1.6 mm. 16. El artículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el material laminar es útil como: vidrio arquitectónico; vidrio para automóviles; vidrio para trenes; o vidrio para botes. 17. El artículo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el material laminar es útil en un automóvil, tren o bote como un: parabrisas; cubierta clara; vidrio para carrocerías, tal como un techo descapotable, quemacocos o ventana posterior y/o lateral; puerta interna; vitrina; puerta de vitrina; separación y similares . 18. El artículo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el artículo es un parabrisas de automóvil, cubierta clara, techo descapotable, quemacocos o ventana posterior y/o lateral. 19. El artículo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el material laminar es útil para: ventanas externas en edificios; puertas externas; separaciones; ventanas para oficinas; puertas para oficinas; separaciones de vidrio; partes superiores de mesas; estantes; puertas de vitrinas; cubiertas protectoras para mesas; divisiones de habitaciones; vidrio para marco de fotografías; vitrinas de dispositivos de representación visual; cubiertas de dispositivos de representación visual y similares . 20. El artículo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el material laminar se obtiene por medio de un proceso que comprende los pasos que consisten en: (i) poner en contacto la capa intermedia de polímero de PVB y una placa de vidrio; (ii) remover el aire que se encuentra entre el vidrio y la capa intermedia; y (iii) aplicar calor y presión externa para unir de manera adhesiva la palca de vidrio a la capa intermedia. 21. Un proceso para preparar una hoja de PVB de bajo color, caracterizado porque comprende los pasos que consisten en: (I) mezclar alcohol polivinílico , butiraldehído , un ácido o mezcla de ácidos, agua y un surfactante, (II) estabilizar la mezcla obtenida en el paso (I) al (a) elevar el pH de la mezcla a al menos pH 10 (b) aislar la resina al drenar el liquido, (c) lavar la resina con agua de pH neutro; (III) plastificar la composición de resina de PVB con una cantidad limitada menor que aproximadamente 30 pph a aproximadamente 50 pph de plastificante en base al peso en seco de la resina de PVB; (IV) mezclar opcionalmente (a) un compuesto blanqueador de PVB y/o (b) un antioxidante y un estabilizador a la luz ultravioleta con la composición de resina de PVB; y (V) extruir la composición de PVB a una temperatura de aproximadamente 225°C a aproximadamente 245°C para obtener una hoja de PVB que tiene una Tg en el rango de aproximadamente 35°C a aproximadamente 60°C y un YID menor que aproximadamente
12.