Composicion transparente que filtra los rayos del infrarrojo cercano que comprende en peso:

- de 70 a 99,9 partes de al menos un polimero metacrilico; - de 0,1 a 30 partes de al menos un modificante de choque bajo forma de particulas multicapas; - de 0,0001 a 1 parte de al menos un agente filtrante escogido en la familia de los boruros de los elementos siguientes: La, Pr, Nd, Ce, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo y W; - de 0 a 0,1 partes de al menos un material colorante; y - de 0 a 5 partes del al menos un absorbedor de UV; haciendo el total 100 partes

La presente invención se relaciona con una composición transparente que filtra los rayos del infrarrojo cercano (NIR). Esta composición puede ser puesta bajo la forma de una placa que puede ser utilizada en el campo de los cristales, particularmente de los cristales de automóvil. La invención también se relaciona a la placa, a su procedimiento de fabricación y a su utilización en el campo del vitraje, particularmente del vitraje automovilístico.

Problema de la técnica

Ciertos automóviles poseen un techo transparente en cristal, a menudo pintado en verde o en gris, que filtra los rayos del infrarrojo cercano. Esto permite evitar un recalentamiento importante del interior del automóvil en caso de una fuerte insolación. Uno de los retos de los constructores de automóviles es el de disminuir el peso de los vehículos. Una alternativa al techo en cristal es un material plástico y es por lo tanto investigada. El techo en material plástico debe presentar buenas propiedades que filtran en el rangoo del NIR (es decir entre 800 y 2500 nm) así como una gran transparencia en el campo del visible (entre 400 y 800 nm). Debe también presentar una absorción total o parcial de la radiación solar en la banda de longitudes de onda 200-380 nm (rayos UV). Es necesario además que estas propiedades no se degraden con el tiempo, particularmente bajo el efecto de una exposición prolongada al sol o a la humedad. La Solicitante ha puesto a punto una composición que presenta una gran transparencia en el campo del visible y de buenas propiedades filtrantes en el campo del NIR. Esta composición puede ser utilizada bajo la forma de placas en reemplazo de las placas en cristal que filtran los rayos del infrarrojo cercano.

Técnica anterior

La solicitud US 5434197 describe una composición que filtra los rayos del cercano infrarrojo que comprenden como agente filtrante los infrarrojos, el bis(4-dialquilaminotiobencilo) o bien un complejo finilendiamino/hexafluoroantimonato obtenido por mezcla en caliente de una resina metacrílica del agente filtrante. La composición puede contener también un material colorante bajo la forma de colorante o de pigmento. La patente europea EP 1228129 B1 describe una composición que filtra los ratos del infrarrojo cercano con base en una materia termoplástica transparente y de una ftalocianiona de vanadio o de cobre. La solicitud estadounidense US 2003/0215627 A1 describe una composición que filtra los rayos del infrarrojo cercano obtenido después de depositar un revestimiento que comprende partículas de mica/dióxido de titanio sobre un material transparente. La solicitud estadounidense US 2004/0028920 A1 describe una composición que filtra los rayos del infrarrojo cercano obteniendo después un compuesto en el estado fundido de un lote madre con una resina termoplástica transparente. El lote madre comprende partículas de boruro de fórmula XB6 (X designa un metal tal como por ejemplo el cerio, el neodimo, el samario o el lantano) dispersos en una resina termoplástica. Se precisa que la composición puede también contener colorantes o pigmentos para obtener el color deseado. La solicitud estadounidense US 2004/00771957 A1 describe una composición que filtra los rayos del infrarrojo cercano obtenido por compuestos en el estado fundido de una resina termoplástica transparente con partículas de hexaboruro de fórmula XB6. La resina termoplástica transparente puede

ser un PMMA homo-o copolímero. Se precisa, que la composición puede también contener colorantes o pigmentos para obtener el color deseado. La Patente US 6911254 B2 describe una composición que tiene propiedades que filtra los rayos del infrarrojo cercano con base en polibutiralo de vinilo (PVB) y de partículas de hexaboruro de lantano. Esta composición puede ser aplicada sobre una placa. Ninguno de estos documentos describe la composición según la invención ni su procedimiento de obtención ni una placa fundida.

Figura

La figura 1 ilustra uno de los usos de las placas según la invención. Representa un vehículo automóvil 1 provisto de un techo transparente 2 obtenido a partir de la placa según la invención.

Descripción detallada de la invención

El polímero metacrílico es un homo-o copolímero de metacrilato de metilo (MAM) que comprende en peso al menos 80%, ventajosamente 90% de MAM. El copolímero comprende el MAM y al menos un comonómero que tiene al menos una insaturación etilénica copolimerizable con el MAM por un mecanismo a través de radicales. El comonómero puede ser escogido en la lista de:

• Monómeros acrílicos de fórmula CH2=CH-C(=O)-O-R1 en dónde R1 designa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo en C1-C40 lineal, cíclico o ramificado eventualmente sustituido por un átomo de halógeno, un grupo hidroxi, alcoxi, ciano, amino o epoxi, tales como por ejemplo el ácido acrílico, el acrilato de metilo, de etilo, de propilo, de N-butilo, de isobutilo, de terciobutilo, de 2-etilhexilo, de glicidilo, los acrilatos de hidroxialquilo, el acrilonitrilo;

• los monómeros metacrílicos de fórmula CH2=C(CH3)-C(=O)-O-R2 en donde R2 designa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo en C2-C40 lineal, cíclico o ramificado eventualmente sustituido por un átomo de halógeno, un grupo hidroxi, alcoxi, ciano, amino o epoxi tales como por ejemplo el ácido metacrílico, el metacrilato de metilo, de etilo, de propilo, de N-butilo, de isobutilo, de terciobutilo, de 2-etilhexilo, de glicidilo, los metacrilatos de hidroxialquilo, el metacrilonitrilo;

• Los monómeros vinilaromáticos tales como por ejemplo el estireno, los estirenos sustituidos, los

alfametilestirenos, el monocloroestireno, el tertbutilestireno. El comonómero puede también ser un agente reticulante es decir una molécula o un oligómero que presenta al menos dos instauraciones etilénicas, polimerizables con el MAM por un mecanismo a través de radicales. El agente reticulante puede ser difuncional. Puede tratarse por ejemplo de di(met) acrilato de etileno glicol. De exanediol, de tripropileno glicol, de butanediol, de neopentil glicol, de dietilen glicol, de trietilén glicol, de dipropilén glicol, de alilo o de divinil benceno. El agente reticulante puede ser también trifuncional. Puede tratarse por ejemplo de di(met)acrilato de tripropilén glicol, trimetilol propano, de pentaeritritol. El agente reticulante puede ser también tetrafuncional, como por ejemplo el tetra(met)acrilato de pentaeritritol o exafuncional como el exa(met)acrilato de dipentaeritritol. El polímero metacrílico comprende en peso de 80 a 100%, ventajosamente de 90 a 100%, preferiblemente de 98 a 100%, incluso más preferiblemente de 99 a 100% de MAM para respectivamente de 0 a 20%, ventajosamente de 0 a 10%, preferiblemente de 0 a 2%, incluso más preferiblemente de 0 a 1% de al menos un comonómero. Preferiblemente polímero metacrílico es un copolímero no comprende como monómeros que más que el MAM y al menos un agente reticulante. Preferiblemente el polímero metacrílico tiene una masa molecular en peso (Mw) comprende entre 70000 y 4000000 g/mol (etalón PMMA).

Tratándose del agente filtrante en el cercano infrarrojo, se trata de un aditivo que tiene la propiedad de absorber los infrarrojos en la banda de longitudes de onda 800-2500 nm (NIR) permitiendo conservar una buena transmisión en la banda de longitudes de onda 380-800 nm. El agente filtrante se escoge en la familia de los boruros de los elementos siguientes: La, Pr, Nd, Ce, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo y W. Preferiblemente se trata del hexaboruro de lantano (LaB6) que presenta buenas propiedades filtrantes. El agente filtrante se describe en los documentos siguientes: US 2004/0028920, US 2004/0071957, US 2005/0161642 o EP 1008564. Este tipo de agente filtrante es preferido a los agentes filtrantes que son compuestos orgánicos tales como por ejemplo las ftalocianinas que presenta una mejor resistencia al envejecimiento así como mejores propiedades filtrantes. Para favorecer la transparencia, el tamaño de las partículas del agente filtrante es ventajosamente inferior a 200 nm, preferiblemente inferior a 100 nm e incluso más preferiblemente comprendido entre 1 y 50 nm. El agente filtrante podrá comprender eventualmente un agente dispersante que tiene por función facilitar la dispersión de las partículas y de evitar la aglomeración de las partículas de boruro. El agente dispersante es preferiblemente de tipo polímero acrílico. Por ejemplo, puede tratarse del SN THICKNER A-850, A-815 de la sociedad San Nopko Ltd o del DISPERBYK-116 de la sociedad BYK Química. El agente filtrante comprende por lo...

1. Composición transparente que filtra los rayos del infrarrojo cercano que comprende en peso:

• de 70 a 99,9 partes de al menos un polímero metacrílico;

• de 0,1 a 30 partes de al menos un modificante de choque bajo forma de partículas multicapas;

• de 0,0001 a 1 parte de al menos un agente filtrante escogido en la familia de los boruros de los elementos siguientes: La, Pr, Nd, Ce, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo y W;

• de 0 a 0,1 partes de al menos un material colorante; y

• de 0 a 5 partes del al menos un absorbedor de UV; haciendo el total 100 partes.

2. Composición según la reivindicación 1 que comprende en peso:

• de 80 a 99,9 partes de al menos un polímero metacrílico;

• de 1 a 20 partes de al menos un modificante de choque bajo forma de partículas multicapas;

• de 0,0005 a 0,1 parte de al menos un agente filtrante escogido en la familia de los boruros de los elementos siguientes: La, Pr, Nd, Ce, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, Er, Tm, Yb, Lu, Sr, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb,Ta,Cr, Mo yW ;

• de 0 a 0,1 partes de al menos un material colorante; y

• de 0 a 5 partes del al menos un absorbedor de UV haciendo el total 100 partes.

3. Composición según una de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizada porque el agente filtrante es el hexaboruro de lantano (LaB6).

4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el tamaño de las partículas del agente filtrante es ventajosamente inferior a 200 nm, preferiblemente inferior a 100 nm e incluso más preferencialmente comprendido entre 1 y 50 nm.

5. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el agente filtrante está asociado a al menos una ftalocianina y/o a partículas de un óxido metálico del tipo ATO (antimonio-óxido de estaño envenenado con antimonio SnO2/Sb2O5) o ITO (óxido de estaño envenenado con indio).

6. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el polímero metacrílico comprende en peso de 80 a 100% ventajosamente de 90 a 100%, preferiblemente de 98 a 100%, incluso más preferencialmente de 99 a 100% de MAM para respectivamente de 0 a 20%, ventajosamente de 0 a 10%, preferiblemente de 0 a 2%, e incluso más preferencialmente de 0 a 1% de al menos un comonómero que tiene al menos una insaturación etilénica copolimerizable con el MAM por un mecanismo vía radical.

7. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque se presenta bajo la forma de placa.

8. Placa transparente que filtra los rayos del infrarrojo cercano obtenido a partir de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

9. Placa según la reivindicación 8 caracterizada porque se obtiene por el procedimiento de fundido.

10. Placa según una cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9 caracterizada porque se obtiene por el procedimiento que comprende las siguientes etapas:

• En una primera etapa, se prepara una composición que se va a polimerizar que comprende en peso de 70 a 99,9 partes de MAM y eventualmente de al menos un comonómero; de 0,005 a 0,2 partes de al menos un iniciador vía radical; eventualmente de 0,001 a 0,2 partes de al menos un agente de transferencia; de 0,1 a 30 partes de al menos un modificante de choque bajo la forma de partículas multicapas; de 0,0001 a 1 parte de al menos un agente filtrante; de 0 a 0,1 partes de al menos un material colorante; y de 0 a 5 partes de al menos un absorbedor UV, haciendo el total 100 partes;

• en una segunda etapa, se funde la composición que se va a polimerizar en el molde y se

calienta; 10 • en una tercera etapa, se separa la placa fundida del molde.

11. Utilización de una placa según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 en el campo de la vidriería.

12. Utilización de una placa según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11 para fabricar un cristal lateral, un cristal delantero o trasero o bien un techo transparente de automóvil.