BRPI0609402A2 - intercamadas de polìmero compreendendo camadas de pele - Google Patents

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Abstract

INTERCAMADAS DE POLìMERO COMPREENDENDO CAMADAS DE PELE. A presente invenção refere-se a intercamadas de polímero empregadas em painéis de vidro de múltiplas camadas, e especificamente a presente invenção está no campo de vários agentes de realce de desempenho para intercamadas de polímero e métodos de eficazmente incorporar tais agentes de realce de desempenho em intercamadas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "INTERCAMADAS DE POLÍMERO COMPREENDENDO CAMADAS DE PELE".
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a intercamadas de polímero empregadas nos painéis de vidro de múltiplas camadas, e especificamente a presente invenção está no campo de vários agentes de realce de desempenho para intercamadas de polímero e métodos de incorporar eficazmente tais agentes de realce de desempenho em intercamadas.
ANTECEDENTE
Poli(vinil butiral) (PVB) é geralmente empregado na fabricaçãode folhas de polímero que podem ser empregadas como intercamadas emlaminados de transmissão de luz tal como vidro de segurança ou laminadosde políméricos. Vidro de segurança tipicamente refere-se a um laminadotransparente compreendendo uma folha de poli(vinil butiral) disposta entredois lados de vidro. Vidro de segurança é empregado freqüentemente parafornecer uma barreira transparente em aberturas arquitetônicas e automotivas. Sua função principal é absorver energia, tal como aquela causada porum sopro de um objeto, sem permitir a penetração através da abertura.
Poli(vinil butiral) é geralmente produzido através de, por exempio, processos de extrusão. Extrusão resulta na formação de uma folha contínua de poli(vinil butiral). Vários agentes são freqüentemente diretamenteincorporados no poli(vinil butiral) em volume antes da extrusão. Agentes quesão incorporados em poli(vinil butiral) desta maneira são geralmente dispersos ao longo da folha de polímero acabado, que não é freqüentemente umresultado desejável. Além disso, porque folhas de polímero que têm características discrepantes podem requerer o uso de um grupo diferente de agentes, uma quantidade significante de tempo e dinheiro pode ser perdida namudança em formulações de poli(vinil butiral) em dispositivos de extrusãoentre as séries de produção.
Adequadamente, outras folhas de polímero melhoradas e métodos para a produção de folhas de polímero, e especificamente folhas de poli(vinil butiral), são necessários, sem afetar adversamente a clareza ótica doslaminados acabados do vidro ou propriedades de adesão da folha de poli(vinil butiral) resultante ao vidro.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Foi descoberto agora surpreendentemente, de acordo com apresente invenção, que o uso de camadas de pele de folha de polímero ou aformação de uma região de camada de pele em uma folha de polímero permite a produção de intercamadas que tem características desejáveis sem anecessidade de distribuir esses agentes em volume ao longo de uma folhade polímero.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS ,
Figura 1 representa uma vista em corte transversal esquemáticade uma modalidade da presente invenção qué tem uma camada de pele defolha de polímero.
Figura 2 representa uma vista em corte transversal esquemáticade uma modalidade da presente invenção que tem duas camadas de pele defolha de polímero.
Figura 3 representa uma vista em corte transversal esquemáticade uma modalidade da presente invenção que tem uma região de camadade pele.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A presente invenção é direcionada às intercamadas que podemser empregadas em construções de vidro laminado de múltiplas camadastais como aquelas empregadas em aplicações arquitetônicas e aplicaçõesem pára-brisa de automóvel. Intercamadas da presente invenção incorporamuma camada de pele de folha de polímero muito fina, ou, em algumas modalidades, uma região de camada de pele dentro de uma única folha de polímero, para fornecer características desejáveis à intercamada sem a necessidade de adicionar agentes de realce de desempenho em volume à intercamada inteira.
Como mostrado na figura 1, várias modalidades da presente invenção compreendem uma pilha de polímero 18 compreendendo uma primeira folha de polímero 14 disposta em contato com uma segunda folha depolímero 16 para formar uma intercamada 10. Como será descrito em detalhes abaixo, as folhas de polímero podem compreender qualquer materialpolimérico adequado, tal como poli(vinil butiral). Quando aqui empregado,uma "pilha de polímero" significa uma ou mais camadas de materiais poliméricos, e opcionalmente outras camadas, que estão dispostas em contato entre si para formar uma pilha, em que pelo menos uma das camadas é umafolha de polímero. Uma pilha de polímero pode ser, como mostrado na figura1, uma única folha de polímero, ou, em outras modalidades, uma pilha depolímero pode compreender duas ou mais camadas de folhas de polímero epelículas de polímero (descrito aqui em outra parte), entre outros tipos decamadas.
A segunda folha de polímero 16 compreende um ou mais agentes de realce de desempenho e, em várias modalidades, tem uma espessura menor que 0,4 milímetro, 0,3 milímetro, ou 0,25 milímetro. A primeira folha de polímero 14 pode ser de qualquer espessura adequada de forma que, emcombinação com as outras camadas da pilha de polímero 18, se houver,uma intercamada 10 é formada a fim de que seja da densidade desejada. Aespessura de intercamada total pode ser, por exemplo, cerca de 1,5 milímetro. A primeira folha de polímero 14 não pode conter, por exemplo, nenhum agente de realce de desempenho, ou pode ser substancialmente livre deagentes de realce de desempenho. Em várias modalidades, a primeira folhade polímero tem menos que 10%, menos que 5%, ou menos que 1% do agente de realce de desempenho da segunda folha de polímero, em um peso por base em peso.
Na configuração mostrada na figura 1, uma intercamada da presente invenção fornece uma construção que permite a concentração de agentes de realce de desempenho em uma superfície externa de uma inter-camada no lugar da distribuição convencional de um agente de realce dedesempenho ao longo de uma intercamada.
Como mostrado na figura 2, várias modalidades da presente invenção utilizam uma terceira folha de polímero 20 disposta em contato com a pilha de polímero 18, que novamente, para simplicidade, é mostrada comocompreendendo apenas uma única folha de polímero 14. Como anteriormente citado, entretanto, a pilha de polímero 18 pode compreender múltiplascamadas poliméricas e/ou outras camadas. Nestas modalidades, a terceirafolha de polímero 20 pode ser igual à segunda folha de polímero 16, ou podeser diferente. A terceira folha de polímero 20 pode ter as mesmas composições e varia de espessuras como a segundo folha de polímero 16, como determinado anteriormente.
Embora a pilha de polímero 18 em quaisquer dentre as modalidades anteriores não compreenda nenhum ou substancialmente nenhum agente de realce de desempenho, em várias modalidades qualquer dentreas camadas de folha de polímero na pilha de polímero 18 pode compreenderagentes de realce de desempenho intencionalmente adicionados em umaconcentração menor que é constatada na segunda ou terceira folhas de polímero 16, 20. Além da adição intencional de agentes de realce de desempenho a uma ou mais folhas de polímero dentro da pilha de polímero 18,espera-se que algum agente de realce de desempenho, depois de laminação do intercamada, possa migrar-se da segunda ou terceira folhas de polímero 16, 20 na primeira folha de polímero 14 e/ou qualquer outra folha depolímero na pilha de polímero 18. Isto geralmente resulta em uma quantida-de não substancial do agente de realce de desempenho na pilha de polímero 18.
Para as modalidades anteriores descritas, como mostrado nasfiguras 1 e 2, a pilha de polímero 18 pode compreender qualquer configuração convencional das camadas. Por exemplo, e sem limitação, a pilha dpolímero 18 pode ter as seguintes configurações onde n representa 1 a 10repetições, e preferivelmente 1, 2, ou 3 repetições:
(folha de polímero)n,(folha de polímero//película de polímero)n(película de polímero//folha de polímero)n(folha de polímero//película de polímero//folha de polímero)n(película de polímero//folha de polímero//película de polímero)n
Certamente, muitas outras disposições são possíveis e dentrodo escopo da presente invenção, que inclui modalidades que incorporam asegunda folha de polímero 16 ou a segunda e terceira folhas de polímero 16,20 em qualquer pilha de polímero adequada 18.
Além de fornecer camadas de folha de polímero relativamentefinas, a presente invenção da mesma forma inclui folhas de polímero quecompreendem uma região de agente relativamente fina (isto é, região decamada de pele) dentro da folha e adjacente a uma superfície exposta. Como mostrado na figura 3, uma folha de polímero que tem uma região de agente 24 e uma região de não agente 22 pode ser produzida, em que a região de agente compreende um ou mais agentes de realce de desempenho.
Uma tal folha pode ser produzida, por exemplo, através da co-extrusão deduas fusões de polímero, como descrito aqui em outra parte. A folha de polímero resultante pode fornecer eficazmente um efeito de concentração deagente de realce de desempenho similar como a intercamada de múltiplascamadas mostradas na figura 1 através da concentração de agentes de realce de desempenho em uma região relativamente estreita.
Para a modalidade mostrada na figura 3, a região de agente 24é formada para emular uma camada separada dentro da folha de polímero, epode ter uma espessura menor que 0,4 milímetro, menor que 0,3 milímetro,menor que 0,25 milímetro, menor que 0,2 milímetro, ou menor que 0,15 milímetro. A região de não agente 22 pode ter qualquer densidade adequadacomo desejado para formar uma folha de polímero da densidade apropriadapara qualquer determinada aplicação. Além disso, a região de não agentepode compreender uma quantidade de agente de realce de desempenhoque é menor que a quantidade na região de agente, ou pode não ter nenhumagente de realce de desempenho ou ser substancialmente livre de agente derealce de desempenho, em que qualquer agente de realce de desempenhoque migra na região de não agente 22 da região de agente 24 é geralmenteinsubstancial. Em várias modalidades, a região de não agente 22 tem menos que 10%, menos que 5%, ou menos que 1% do agente de realce de desempenho da região de agente 24, em um peso por base em peso.
Em outras modalidades, a folha de polímero mostrada na figura3 pode ser empregada como uma única camada em uma intercamada demúltiplas camadas. Por exemplo, uma película de polímero pode ser disposta entre duas das folhas de polímero, com as regiões do agente recobrindoexternamente, para formar uma terceira intercamada da camada tendo umaregião de agente em cada superfície exposta.
Em outras modalidades da presente invenção, três regiões separadas são formadas em uma folha de polímero - duas regiões de agente e uma região de não agente - por exemplo, através da co-extrusão de três fusões de polímero. Nestas modalidades, uma segunda região de agente é formada na folha de polímero na face da folha de polímero oposta à regiãode agente 24 mostrada na figura 3 para formar uma única folha de polímeroque tem três regiões que emulam o planejamento das modalidades mostra-das na figura 2, em que uma região de não agente central está disposta entre duas regiões de agente. Nestas modalidades, as duas regiões de agente podem ser as mesmas ou diferentes - isto é, ambas regiões de agente podem ter as espessuras e características descritas acima para a região deagente 24. Estas modalidades fornecem uma única folha de polímero quevantajosamente tem agentes de realce de desempenho concentrados nassuperfícies da folha.
Nas modalidades de co-extrusão descritas aqui, a região de nãoagente 22 pode variar na espessura de relativamente espessa, por exemplo,1 milímetro, a muito fina, por exemplo, 0,125 milímetro. Em várias modalidades, a região de não agente 22 é menor que 0,2 milímetro ou 0,15 milímetro,e uma ou ambas regiões de agente 24 tem uma espessura dentre 0,3 e 0,5 milímetro ou 0,35 e 0,45 milímetro.
Quaisquer dentre as modalidades descritas acima e descritasnas figuras 1, 2, e 3 podem ser empregadas como intercamadas, ou, emvárias modalidades, combinadas com camadas convencionais para produzirintercamadas em múltiplas camadas. Em particular, modalidades em que uma única folha de polímero ou região de agente compreendendo agentesde realce de desempenho é empregada podem ser combinadas com camadas adicionais de película de polímero ou folha de polímero, quando deseja-do, entre outros tipos de camadas.
Em várias modalidades da presente invenção, uma intercamadapode ser formada a qual compreende uma pilha de polímero//folha de polímero tal como aquela mostrada na figura 1 e uma folha de polímero com uma região de agente de polímero tal como aquela mostrada na figura 3.
AGENTES DE REALCE DE DESEMPENHO
Intercamadas da presente invenção tendo uma camada de pele,ou uma região de agente dentro de uma folha de polímero, incluem pelo menos um primeiro agente de realce de desempenho na camada de pele ou região de agente, em que a folha de polímero adjacente ou região de nãoagente está substancialmente livre desse primeiro agente de realce de desempenho.
Quando empregado nisto, um "agente de realce de desempenho" pode ser qualquer agente presente em uma folha de polímero que é adicionada para melhorar as propriedades físicas, óticas, ou outras do pro-duto acabado, exceto o polímero, por exemplo, resina de poli(vinil butiral),plastificantes, e componentes que são produzidos como parte do processode polimerização e não são adicionados intencionalmente como um agentede realce de desempenho, por exemplo, álcoois e acetatos residuais.
Em várias modalidades da presente invenção, outros agentes derealce de desempenho podem ser incluídos na camada de pele ou região deagente mas não na folha de polímero adjacente ou região de não agente.
Por exemplo, combinações de 2, 3, 4, ou 5 ou mais agentes de realce dedesempenho podem ser incluídas em uma ou mais camadas de pele ou uma ou mais regiões de agente, em que as folhas de polímero adjacentes e regiOes de não agente estão substancialmente livres desses mesmos agentesde realce de desempenho, ou onde esses agentes estão presentes em menos que 10%, menos que 5%, ou menos que 1% da quantidade de agentede realce de desempenho nas camadas de pele ou regiões de agente.
Em ainda outras modalidades, enquanto pelo menos um agentede realce de desempenho está presente na camada de pele ou região deagente mas não na região ou camada adjacente, um agente de realce dedesempenho diferente pode ser distribuído em ambas folhas de polímeroadjacentes ou tanto na região de agente quanto na de não agente. Por exemplo, em uma modalidade co-extrusada tendo uma região de agente euma região de não agente, a região de agente pode compreender agente derealce de desempenho A e agente de realce de desempenho B, enquanto aregião de não agente está substancialmente livre de agente de realce dedesempenho A, mas compreende agente de realce de desempenho B.
Agentes de realce de desempenho que são úteis com a presenteinvenção incluem os agentes de controle de adesão (ACAs), incluindo organometálicos, corantes tais como pigmentos e tinturas, absorvedores de UV,absorvedores de IV, modificador de impacto ou carga inorgânica.
Os agentes de controle de adesão úteis incluem, mas não estãolimitados a, sais de metal alcalinò-terroso ou alcalino orgânico, tais comoacetato de sódio, acetato de potássio, formato de potássio, acetato de cálcio,acetato de magnésio, e outros convencionalmente empregados na técnica.Em outras modalidades, sais orgânicos de magnésio que têm a fórmula deMg(OCOR)2 são empregados, onde R é um grupo alquila. Em várias modalidades, butirato de magnésio (RSS4) é empregado como um agente de controle de adesão de di-2-etila.
Agentes de controle de adesão úteis da mesma forma incluemvários tipos de agentes de acoplamento de silano. Exemplos de agentes deacoplamento de silano incluem aminopropiltrietoxissilano, glicidoxipropiltri-metoxissilano e trietoxivinilsilano.
Agentes de realce de desempenho da presente invenção damesma forma incluem absorvedores de ultravioleta, tais como benzotriazóise benzofenonas, e, em várias modalidades, os absorvedores de ultravioletasão derivados de benzotriazol, tais como Tinuvin 326, Tinuvin 328 e TinuvinP. A quantidade eficaz do agente absorvedor de ultravioleta dependerá daresina particular e plastificante empregados, e podem ser, por exemplo, de 0,1 a1,0phr.
Exemplos de agentes de absorção infravermelhos úteis incluem,mas não são limitados a, hexaboreto de lantânio (LaB6), oxido de estanhode índio (ITO), oxido de estanho de antimônio (ATO), tungstênio de césio(CsW03), e aditivos de absorção IV orgânicos, tais como vários derivadosde diimida quaterrilenotetracarboxílica, como descrito na Patente U.S. 6.737.159.
Agentes de realce de desempenho da presente invenção damesma forma incluem corantes tais como pigmentos convencionais, tinturas,e combinações destes.
Outros agentes de realce de desempenho incluem abrilhantadores óticos e agentes branqueadores fluorescentes, como são conhecidos na técnica. Exemplos de abrilhantadores óticos úteis incluem derivados de estilbeno, cumarina, 1,3-difenilpirazolina, naftalimida e benzoxazol. Abrilhantadores óticos preferidos incluem, por exemplo, Blankophor PSG.RTM. (um derivado de estilbeno - Bayer AG, Bayer AG, 51368 Leverkusen, Alemanha),Uvitex FP.RTM. (um derivado de estilbeno - Ciba-Geigy AG), e UvitexOB.RTM. (derivado de benzoxazol - Ciba-Geigy AG).
Agentes de realce de desempenho da presente invenção damesma forma incluem retardantes de chama. Exemplos de agentes retardantes de chama incluem vários compostos inorgânicos e orgânicos contendo fósforo, sílica e flúor, tais como ésteres de fosfato, silicones, nanocompósitos de polímero-argila, boratos de zinco, e combinações destes entre outros como são conhecidos na técnica.
Agentes de realce de desempenho podem ser incluídos emqualquer quantidade apropriada, dependendo da aplicação. Para agentes decontrole de adesão, por exemplo, o agente pode ser incorporado em camadas de pele ou regiões de agente em uma concentração de pelo menos 100 ppm, pelo menos 120 ppm, pelo menos 140 ppm, pelo menos 150 ppm, oupelo menos 160 ppm.
Em várias modalidades, uma camada de pele ou região de agente compreende agente inorgânico ou um agente organometálico. Em várias modalidades, uma região ou camada de pele compreende agente decontrole de adesão, um absorvedor de infravermelho ou um pigmento.
FOLHA DE POLÍMEROQuando empregado aqui, uma "folha de polímero" significa qualquer composição de polímero termoplástico formada por qualquer métodoadequado em uma camada fina que é adequada sozinha, ou em pilhas demais que uma camada, para uso como uma intercamada que fornece penetração adequada e propriedades de retenção de vidro aos painéis de vitrificação laminados. Poli(vinil butiral) plastificado é mais comumente empregado para formar folhas de polímero.
A seção seguinte descreve os vários materiais que podem serempregados para formar folhas de polímero da presente invenção, por exemplo, aquelas folhas mostradas como elementos 14 e 16 na figura 1 e quaisquer folhas de polímero adicional que são incluídas opcionalmente.
Em várias modalidades da presente invenção, camadas de folhade polímero adicionais podem estar entre 0,25 a 3,0 milímetros, 0,25 a 1,0milímetro, 0,25 a 0,5 milímetro, ou 0,3 a 0,4 milímetro na espessura.
As folhas de polímero da presente invenção podem compreender qualquer polímero adequado, e, em uma modalidade preferida, comoexemplificado acima, a folha de polímero compreende poli(vinil butiral). Emquaisquer das modalidades da presente invenção dadas aqui que compreendem poli(vinil butiral) como o componente polimérico da folha de polímero,outra modalidade é incluída em que o componente de polímero consiste emou consiste essencialmente em poli(vinil butiral). Nestas modalidades,quaisquer das variações em aditivos, incluindo plastificantes, descritos aquipodem ser empregadas com a folha de polímero tendo um polímero consistindo em ou consistindo essencialmente em poli(vinil butiral).
Em uma modalidade, a folha de polímero compreende um polímero baseado parcialmente em poli(vinil álcool)s acetalizado. Em outra modalidade, a folha de polímero compreende um polímero selecionado a partirdo grupo que consiste em poli(vinil butiral), poliuretano, cloreto de polivinila,poli(etileno vinil acetato), combinações destes, tais como misturas, e similares.
Em outras modalidades, a folha de polímero compreende poli(vinil butiral) e um ou mais outros polímeros. Em quaisquer das seções aquiem que faixas, valores e/ou métodos preferidos são dados especificamentepara poli(vinil butiral) (por exemplo, e sem limitação, para plastificantes, porcentagens de componente, espessura, e aditivos de realce de característica), essas faixas da mesma forma aplicam-sé, onde aplicáveis, à outros polímeros e misturas de polímero descritos aqui tão úteis quanto componentesem folhas de polímero.
Para modalidades compreendendo poli(vinil butiral), o poli(vinilbutiral) pode ser produzido por processos de acetalização conhecidos queenvolvem reagir poli(vinil álcool) (PVOH) com butiraldeído na presença deum catalisador ácido, seguido por neutralização do catalisador, separação,estabilização e secagem da resina.
Em várias modalidades, resina empregada para formar a folhade polímero compreendendo poli(vinil butiral) compreende 10 a 35 por centoem peso (% em peso) de grupos hidroxila calculados como poli(vinil álcool),13 a 30% em peso de grupos hidroxila calculados como poli(vinil álcool), ou15 a 22% em peso de grupos hidroxila calculados como poli(vinil álcool). Afolha de polímero pode da mesma forma compreender menos que 15% empeso de grupos éster residuais, 13% em peso, 11% em peso, 9% em peso,7% em peso, 5% em peso, ou menos de 3% em peso de grupos ésteres residuais calculados como acetato de polivinila, com o equilíbrio sendo um acetal, preferivelmente butiraldeído acetal, mas opcionalmente incluindo outros grupos acetais em uma quantidade secundária, por exemplo, um grupo 2-etil hexanal (vide, por exemplo, Patente U.S. 5.137.954).
Em várias modalidades, a folha de polímero compreende poli(vinil butiral) tendo um peso molecular de pelo menos 30.000, 40.000, 50.000, 55.000, 60.000, 65.000, 70.000, 120.000, 250.000, ou pelo menos350.000 gramas por mol (g/mol ou Dáltons). Quantidades pequenas de umdialdeído ou trialdeído podem da mesma forma ser adicionadas durante aetapa de acetalização para aumentar o peso molecular para pelo menos 350g/m (vide, por exemplo, Patentes U.S. 4.902.464; 4.874.814; 4.814.529;4.654.179). Quando aqui empregado, o termo "peso molecular" significa opeso molecular médio ponderado.Quaisquer dos agentes fornecidos nesta seção de "folha de polímero" especificamente aplica-se a camadas de folha de polímero adicionais que são opcionalmente empregadas em intercamadas da presente invenção.
Vários agentes de controle de adesão podem ser empregadosem folhas de polímero da presente invenção, incluindo acetato de sódio, acetato de potássio, e sais de magnésio. Sais de magnésio que podem ser empregados com estas modalidades da presente invenção incluem, masnão são limitado a, aqueles descritos na Patente U.S. 5.728.472, tal comosalicilato de magnésio, nicotinato de magnésio, di-(2-aminobenzoato) demagnésio, di-(3-hidróxi-2-naftoato) de magnésio e bis(2-etil butirato) demagnésio (extratos químicos número 79992-76-0). Em várias modalidadesda presente invenção, o sal de magnésio é bis(2-etil butirato) de magnésio.
Aditivos podem ser incorporados na folha de polímero para realçar seu desempenho em um produto final. Tais aditivos incluem, mas não são limitados aos, seguintes agentes: agentes antibloqueio, plastificantes,tinturas, pigmentos, estabilizadores (por exemplo, estabilizadores ultravioleta), antioxidantes, retardantes de chama, absorvedores de IV, e combinações dos aditivos anteriores, e similares, assim como são conhecidos natécnica.
Em várias modalidades de folhas de polímero da presente invenção, as folhas de polímero podem compreender 20 a 60, 25 a 60, 20 a 80, ou 10 a 70 partes de plastificante por cem partes de resina (phr). Naturalmente, outras quantidades podem ser empregadas como for apropriado para a aplicação particular. Em algumas modalidades, o plastificante tem umsegmento de hidrocarboneto menor que 20, menor que 15, menor que 12, ou menor que 10 átomos de carbono.
A quantidade de plastificante pode ser ajustada para afetar atemperatura de transição vítrea (Tg) da folha de poli(vinil butiral). Em geral,quantidades superiores de plastificante são adicionadas para diminuir a Tg.Folhas de polímero de poli(vinil butiral) da presente invenção podem ter umaTg de, por exemplo, 40°C ou menor, 35°C ou menor, 30°C ou menor, 25°Cou menor, 20°C ou menor, e 15°C ou menor.Quaisquer plastificantes adequados podem ser adicionados àsresinas de polímero da presente invenção para formar as folhas de polímero.Plastificantes empregados nas folhas de polímero da presente invenção podem incluir ésteres de um ácido polibásico oú um álcool poliídrico, entre outros. Por exemplo, plastificantes adequados incluem di-(2 - etilbutirato) detrietileno glicol, di-(2-etilexanoato) de trietileno glicol, dieptanoato de trietilenoglicol, dieptanoato de tetraetileno glicol, adipato de diexila, dioctil adipato,cicloexiladipato de hexila, misturas de heptila e adipatos de nonila, adipatode diisononila, adipato de heptilnonila, sebacato de dibutil, plastificantes poliméricos tais como os alquídicos sebácicos modificados por óleo, e misturasde fosfatos e adipatos tal como descrito na Patente U.S. N- 3.841.890 e adipatos tais como descritos na Patente U.S. N9 4.144.217, e misturas e combinações dos antecedentes. Outros plastificantes que podem ser empregadossão adipatos misturados feitos de álcoois de C4 a Cg alquila e álcoois de cicio C4 a C10, como descrito na Patente U.S. NQ 5.013.779 e ésteres de adipato de Ce a Cs, tal como adipato de hexila. Em várias modalidades, o plastificante empregado é adipato de diexila e/ou di-2 etilexanoato de trietilenoglicol.
Qualquer método adequado pode ser empregado para produziras folhas de polímero da presente invenção. Detalhes de processos adequados por fazer poli(vinil butiral) são conhecidos por aqueles versados natécnica (vide, por exemplo, Patentes U.S. 2.282.057 e 2.282.026). Em umamodalidade, o método solvente descrito em Vinyl Acetal Polymers, em Encyclopedia of Polymer Science & Technology, 3a edição, Volume 8, páginas381 - 399, por B.E. Wade (2003) pode ser empregado. Em outra modalidade, o método aquoso descrito nisso pode ser empregado. Poli(vinil butiral) écomercialmente disponível em várias formas de, por exemplo, Solutia Inc.,St. Louis, Missouri como resina de Butvar®.
O polímero poli(vinil butiral), plastificador, e aditivos podem sertermicamente processados e configurados em forma de folha de acordo commétodos conhecidos por aqueles versados na técnica.
Quando aqui empregado, "resina" se refere ao componente po-limérico (por exemplo, poli(vinil butiral)) que é removido da mistura que resulta da catalise ácida e neutralização subseqüente dos precursores poliméricos. Resina geralmente terá outros componentes além do polímero, por exemplo, poli(vinil butiral), tais como acetatos, sais e álcoois. Quando aquiempregado," fusão" se refere a uma mistura fundida de resina com um plastificante e opcionalmente outros aditivos, por exemplo, agentes de realce dedesempenho.
Um método exemplar de formar um folha de poli(vinil butiral)compreende extrusar poli(vinil butiral) fundido compreendendo resina, plastificante e aditivos - a fusão - forçando-se a fusão através de uma matriz defolha (por exemplo, uma matriz tendo uma abertura que é substancialmentemaior em uma dimensão que em uma dimensão perpendicular). Outro método exemplar de formar uma folha de poli(vinil butiral) compreende fundir umafusão de uma matriz em um cilindro, solidificar a resina, e subseqüentemente remover a resina solidificada como uma folha.
Agentes de realce de desempenho da presente invenção podemser incorporados em folhas de polímero adicionando-se os agentes de realcede desempenho a uma fusão e misturar a fusão antes da formação da folhade polímero. Para modalidades nas quais uma região de agente é formadaem uma folha de polímero, agentes de realce de desempenho podem seradicionados a uma primeira fusão que é co-extrusada com uma segundafusão, em que a segunda fusão não tem, por exemplo, nenhum agente derealce de desempenho adicionado. Em outras modalidades, uma terceirafusão compreendendo o agente de realce de desempenho pode ser co-extrusada também para formar a terceira modalidade da região descrita emoutro parte aqui. As folhas resultantes terão regiões de agente e regiões denão agente como descrito em outra parte aqui.
PELÍCULA DE POLÍMERO
Quando aqui empregado, uma "película de polímero" significauma camada de polímero relativamente fina e rígida que funciona como umacamada de realce de desempenho. Películas de polímero diferem-se dasfolhas de polímero, quando aqui empregado, desde que as próprias pelícu-las de polímero não forneçam a resistência de impacto necessária e propriedades de retenção de vidro a uma estrutura de vitrificação de múltiplas camadas, mas de preferência forneçam melhorias de desempenho, tal comocaráter de absorção de infravermelho. Poli(tereftalato de etileno) é mais geralmente empregado como uma película de polímero.
Películas de polímero empregados na presente invenção podemser qualquer película adequada que é suficientemente rígida para forneceruma superfície relativamente plana, estável, por exemplo, aquelas cujas pe-lículas de polímero convencionalmente empregadas como uma camada derealce de desempenho em painéis de vidro de múltiplas camadas. A películade polímero é preferivelmente oticamente transparente (isto é, objetos adja-centes a um lado da camada podem ser visto confortavelmente pelo olho deum observador particular que olha através da camada do outro lado), e nor-malmente tem um maior, em algumas modalidades significativamente maior,módulo tênsil independente da composição do que aquele da folha de polí-mero adjacente. Em várias modalidades, a película de polímero compreendeum material termoplástico. Entre materiais termoplásticos tendo proprieda-des adequadas estão náilons, poliuretanos, acrílicos, policarbonatos, poliole-finas tais como polipropileno, acetatos e triacetatos de celulose, copolímerose polímeros de cloreto de vinila e similares. Em várias modalidades, a película de polímero compreende materiais tais como películas termoplásticas re-esticadas tendo as propriedades notadas, que incluem poliésteres. Em várias modalidades, a película de polímero compreende ou consiste em poli(tereftalato de etileno), e, em várias modalidades, o tereftalato de polietilenofoi biaxialmente esticado para melhorar a resistência e/ou foi estabilizado porcalor para fornecer características de encolhimento baixas quando submetido à temperaturas elevadas (por exemplo, menos do que 2% de encolhimento em ambas as direções depois de 30 minutos a 150°C).
Em várias modalidades, a película de polímero pode ter umaespessura de 0,013 milímetro a 0,20 milímetro, 0,025 milímetro a 0,1 milímetro, ou 0,04 a 0,06 milímetro. A película de polímero pode opcionalmente sertratada por superfície ou revestida com uma camada de desempenho fun-cional para melhorar uma ou mais propriedades, tal como adesão ou refle-xão de radiação infravermelha. Estas camadas de desempenho funcionaisincluem, por exemplo, uma pilha de múltiplas camadas para refletir radiaçãosolar infravermelha e transmitir luz visível quando exposta à luz solar. Estapilha de múltiplas camadas é conhecida na técnica (vide, por exemplo, WO88/01230 e Patente U.S. 4.799.745) e pode compreender, por exemplo, umou mais camadas de metal espessas em Angstróms e uma ou mais (por e-xemplo, duas) seqüencialmente camadas dielétricas cooperando oticamente,depositada. Como é da mesma forma conhecido (vide, por exemplo, Paten-tes U.S. 4.017.661 e 4.786.783), a(s) camada(s) de metal pode(m) opcio-nalmente ser de resistência eletricamente aquecida para descongelamentoou desnevoamento de quaisquer camadas dè vidro associadas. Vários re-vestimentos e técnicas de tratamento de superfície para película de po-li(tereftalato de etileno) e outras películas de polímero que podem ser em-pregados com a presente invenção são descritos no Pedido Europeu publi-cado N9 0157030. Películas de polímero da presente invenção podem damesma forma incluir um revestimento duro e/ou camada antinévoa, comosão conhecidos na técnica.
A presente invenção inclui métodos para concentrar um agentede realce de desempenho perto da superfície de uma intercamada, compre-endendo formar quaisquer dos constructos de pilha de polímero/folha de po-límero da presente invenção, laminar o constructo para formar uma interca-mada, e, opcionalmente, laminar ou empilhar a intercamada.
A presente invenção da mesma forma inclui métodos para con-centrar um agente de realce de desempenho perto da superfície de uma in-tercamada, compreendendo formar uma folha de polímero tendo quaisquerdas regiões de agente / regiões de não agente descritas aqui, e, opcional-mente, laminar ou empilhar a folha de polímero.
Da mesma forma incluídos na presente invenção são pilhas oucilindros de quaisquer das intercamadas de polímero da presente invençãodescritas aqui.
A presente invenção inclui painéis de vitrificação de múltiplascamadas, e especificamente painéis de vidro de múltiplas camadas tais como vidro de segurança arquitetônico e pára-brisas de automóvel, compreendendo quaisquer das intercamadas da presente invenção.
A presente invenção inclui métodos de fabricar uma intercamada, compreendendo empregar uma técnica de co-extrusão para formar umaou duas regiões de agente dentro de uma folha de polímero.
A presente invenção inclui métodos de fabricar um painel de vidro de múltiplas camadas, compreendendo dispor quaisquer das intercamadas da presente invenção, com ou sem camadas poliméricas adicionais, entre duas faces do vidro e laminar a pilha.
Além das modalidades dadas acima, outras modalidades compreendem um substrato de vitrificação rígido diferente de vidro. Nestas modalidades, o substrato rígido pode compreender acrílico, Plexiglass®, Lexan®, e outros plásticos, tal como policarbonato, que são convencionalmente empregados como vitrificações.
Várias folhas de polímero e/ou características de vidro laminadoe técnicas de medição serão agora descritas para uso com a presente invenção.
A clareza de uma folha de polímero, e particularmente uma folhade poli(vinil butiral), pode ser determinada medindo-se o valor da névoa, queé uma quantificação de luz não transmitida através da folha. A névoa percentual pode ser medida de acordo com a seguinte técnica. Um mecanismopara medir a quantidade de névoa, um medidor de neblina, Modelo D25 queestá disponibilizado por Hunter Associates (Reston, VA), pode ser empregado de acordo com ASTM D1003-61 (Reaprovado 1977)-Procedimento A,empregando lluminante C, em um ângulo observador de 2 graus. Em váriasmodalidades da presente invenção, névoa percentual é menor que 5%, menor que 3%, e menor que 1 %.
Adesão a golpe pode ser medida de acordo com a seguinte técnica, e onde "golpe" é referido aqui para quantificar a adesão de uma folha de polímero ao vidro, a seguinte técnica é empregada para determinar golpe.Amostras de laminado de vidro de duas camadas são preparadas com con-dições de laminação de autoclave-padrão. Os laminados são resfriados acerca de -17°C (0°F) e manualmente golpeados com um martelo para que-brar o vidro. Todo vidro quebrado que não fica aderido à folha de poli(vinilbutiral) é em seguida removido, e a quantidade de vidro aderido à esquerdada folha de poli(vinil butiral) é comparada visualmente com um grupo de pa-drões. Os padrões correspondem a uma escala na qual graus variados devidro permanecem aderidos à folha de poli(vinil butiral). Em particular, emum golpe-padrão de zero, nenhum vidro é aderido à esquerda da folha depoli(vinil butiral). Em um golpe-padrão de 10, 100% do vidro permanecemaderidos à folha de poli(vinil butiral). Para painéis de vidro laminados da pre-sente invenção, várias modalidades têm um golpe de pelo menos 3, pelomenos 5, pelo menos 8, pelo menos 9, ou 10. Outras modalidades têm umgolpe entre 8 e 10, inclusive.
O "índice de amarelamento" de uma folha de polímero pode sermedido de acordo com o seguinte: discos moldados transparentes de folhade polímero de 1 cm de espessura, tendo superfícies poliméricas lisas quesão essencialmente planas e paralelas, são formados. O índice está medidode acordo com método de ASTM D 1925, "Standard Test Method for Yellow-ness Index of Plastic" de transmitância de luz espectrofotométrica no espec-tro visível. Valores são corrigidos em 1 cm de espessura utilizando a espes-sura de espécime medida. Em várias modalidades da presente invenção,uma folha de polímero pode ter um índice de amarelamento de 12 ou me-nos, 10 ou menos, ou 8 ou menos.
O bloqueio pode ser medido de acordo com a técnica seguinte,e, quando empregado e referido aqui, "força de bloqueio" é determinadaempregando a seguinte técnica, que é uma medida de "adesão da casca".Dois diafilmes retangulares são cortados e colocados juntos em pares com-pletamente sobrepostos. A folha de topo de cada par é aderida a uma parteda fita de um tamanho correspondente. Os pares da película são colocadoscentralmente entre duas placas de aço e o grupo é submetido a pressão de69 quilo Pascal em uma faixa de temperatura de cerca de 7°C - 25°C duran-te 24 horas. As tiras podem em seguida ser descascadas separadamenteem um teste de casca de 90 graus por um mecanismo de teste de casca auma velocidade de casca de 213,36 cm (84 polegadas) por minuto. A forçade bloqueio é quantificada em libras por polegada linear (PLI). Em váriasmodalidades, folhas de polímero têm uma força de bloqueio menor que338,9N/cm (2,5 libras por pé linear (PLI)), menor que 305,0N/cm (2,25 PLI),menor que 271,1 N/cm (2,0 PLI), menor que 135,6N/cm (1,0 PLI), ou menorque 13,5N/cm (0,1 PLI).
Em virtude da presente invenção, é agora possível fornecer in-tercamadas que têm um ou mais agentes de realce de desempenho distribu-ído vantajosamente na superfície de um intercamada. Isto pode resultar nouso mais eficiente de agente de realce de desempenho bem como tempo decomutação mais eficiente entre ciclos de produção.
Enquanto a invenção foi descrita com referência a modalidadesexemplares, será entendido por aqueles versados na técnica que várias mu-danças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elemen-tos destas sem afastar-se do escopo da invenção. Além disso, muitas modi-ficações podem ser feitas para adaptar um material ou situação particularaos ensinamentos da invenção sem afastarem-se do escopo essencial des-tas. Portanto, é pretendido que a invenção não seja limitada às modalidadesparticulares descritas como o melhor modo considerado para realizar estainvenção, mas que a invenção inclua todas as modalidades que classificam-se no escopo das reivindicações anexas.
Será também entendido que quaisquer dentre faixas, valores, oucaracterísticas dados para qualquer único componente da presente invençãopodem ser empregado intercambialmente com quaisquer faixas, valores, oucaracterísticas dados para quaisquer dos outros componentes da invenção,onde compatíveis, para formar uma modalidade que tem valores definidospara cada dentre os componentes, como dados aqui em todas as partes. Porexemplo, uma folha de polímero pode ser formada compreendendo agentesem quaisquer das faixas dadas além de quaisquer das faixas dadas paraplastificador, para formar muitas permutações que estão dentro do escopoda presente invenção.Figuras são entendidas não ser tiradas para graduar a menosque indicado de outra maneira.
Cada referência, incluindo artigos de jornal, patentes, pedidos, elivros, referida aqui está por este meio incorporada por referência em suatotalidade.

Claims (20)

1. Intercamada, compreendendo:uma pilha de polímero compreendendo uma primeira folha de polímero, emque a referida primeira folha de polímero está substancialmente livre de umprimeiro agente de realce de desempenho; e,uma segunda folha de polímero disposta em contato com a referida pilha depolímero, em que a referida segunda folha de polímero tem uma espessuramenor que 0,4 milímetro e compreende o referido primeiro agente de realcede desempenho.
2. Intercamada, de acordo com a reivindicação 1, em que a referida primeira folha de polímero e a referida segunda folha de polímero compreendem cada qual poli(vinil butiral).
3. Intercamada, de acordo com a reivindicação 2, em que a referida segunda folha de polímero tem uma espessura menor que 0,3 milímetro.
4. Intercamada, de acordo com a reivindicação 2, em que a referida segunda folha de polímero tem uma espessura menor que 0,25 milímetro.
5. Intercamada, de acordo com a reivindicação 2, em que a referida pilha de polímero também compreende uma película de polímero disposta entre a referida primeira folha de polímero e a referida segunda folhade polímero.
6. Intercamada, de acordo com a reivindicação 2, também compreendendo uma terceira folha de polímero disposta em contato com a referida pilha de polímero oposta à referida segunda folha de polímero, em que a referida terceira folha de polímero tem uma espessura menor que 0,4 milímetro.
7. Intercamada, de acordo com a reivindicação 2, em que o referido agente de realce de desempenho é selecionado a partir do grupo consistindo em agentes de controle de adesão, pigmentos, tinturas, absorvedores de UV, e absorvedores de IV.
8. Intercamada, de acordo com a reivindicação 2, em que o referido agente de realce de desempenho é selecionado a partir do grupo con-sistindo em agentes de controle de adesão, absorvedores de infravermelho, e pigmentos.
9. Intercamada, compreendendo:uma folha de polímero, em que a referida folha de polímero compreendeuma região de agente e uma região de não agente, em que a referida regiãode agente compreende um agente de realce de desempenho e tem uma espessura menor que 0,4 milímetro.
10. Intercamada, de acordo com a reivindicação 9, em que a referida região de agente e a referida região de não agente compreende cada qual poli(vinil butiral).
11. Intercamada, de acordo com a reivindicação 10, em que areferida região de agente tem uma espessura menor que 0,3 milímetro.
12. Intercamada, de acordo com a reivindicação 10, em que areferida região de não agente tem uma espessura menor que 0,125 milímetro.
13. Intercamada, de acordo com a reivindicação 10, em que oreferido agente de realce de desempenho é selecionado a partir do grupoconsistindo em agentes de controle de adesão, pigmentos, tinturas, absorvedores de UV, e absorvedores de IV.
14. Intercamada, de acordo com a reivindicação 13, em que oreferido agente de realce de desempenho é selecionado a partir do grupoque consiste em agentes de controle de adesão, absorvedores de infravermelho, e pigmentos.
15. Método para preparar uma folha de polímero, compreendendo:co-extrusar uma primeira fusão e uma segunda fusão para formar a referida folha de polímero, em que a referida folha de polímero compreende uma região de agente formada a partir da primeira fusão e uma região de não agente formadas a partir da referida segunda fusão, em que areferida região de agente tem uma espessura menor que 0,4 milímetro, e emque a referida primeira fusão compreende um agente de realce de desempenho.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, em que a referidaprimeira fusão e a referida segunda fusão compreendem cada qual poli(vinilbutiral).
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, em que a referidaregião de agente tem uma espessura menor que 0,3 milímetro.
18. Método, de acordo com a reivindicação 16, em que a referidaregião de não agente tem uma espessura menor que 0,125 milímetro.
19. Método, de acordo com a reivindicação 16, em que o referidoagente de realce de desempenho é selecionado a partir do grupo consistindoem agentes de controle de adesão, pigmentos, tinturas, absorvedores deUV, e absorvedores de IV.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que o referidoagente de realce de desempenho é selecionado a partir do grupo consistindoem agentes de controle de adesão, absorvedores de infravermelho, e pigmentos.
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