Un artículo laminado de vidrio que comprende al menos una capa intermedia transparente,

en el que la capa intermedia se obtiene a partir de una resina copolímera que consiste esencialmente en 70 a 79% en peso de etileno y 21 a 30% en peso de un monómero de ácido carboxílico seleccionado de los ácidos del grupo consistente en áci­dos α, β-insaturados que tienen de 3 a 8 átomos de carbono, en el que 20 a 35% de los grupos ácido están neutralizados; y (ii) la resina tiene un índice de fluidez de 60 g/10 min o menos antes de la neutralización, y en el que el material laminado tiene una opacidad de 3% o menos determinada según la norma ASTM D1003

Campo de la invención

La presente invención se refiere a artículos laminados de vidrio transparente y a procedimientos para preparar los mismos.

Antecedentes de la invención

Los productos laminados de vidrio han supuesto una contribución a la sociedad durante casi un siglo. Más allá del muy conocido vidrio de seguridad para automóviles usado cotidianamente en los parabrisas, los materiales laminados de vidrio se usan en la mayoría de las formas de la industria del transporte. Ellos se utilizan en ventanas para trenes, aviones, embarcaciones, y en casi cualquier otro modo de transporte. El vidrio de seguridad se caracteriza por su alta resistencia al impacto y la penetración, y no dispersa fragmentos y residuos de vidrio cuando se rompe. Los materiales laminados de vidrio también encuentran un amplio uso en aplicaciones arquitectónicas.

Típicamente, los vidrios de seguridad consisten en una estructura interlaminar de dos láminas o paneles de vidrio unidos entre sí con una capa intermedia de una película o lámina de polímero que se coloca entre las dos láminas de vidrio. Una o ambas láminas de vidrio se pueden remplazar por láminas de polímero rígidas ópticamente transparentes, tales como, por ejemplo, láminas de materiales de policarbonato. Los vidrios de seguridad han evolucionado además para incluir capas múltiples de vidrio y/o láminas de polímero unidas entre sí con capas intermedias de películas o láminas de polímero.

Típicamente, la capa intermedia se fabrica con una película o lámina de polímero relativamente gruesa que presenta una cierta tenacidad y se adhiere al vidrio en el caso de agrietamiento o fractura. A lo largo de los años, para producir productos laminados se ha desarrollado una amplia variedad de capas intermedias de polímero. En general, es deseable que estas capas intermedias de polímero posean unos niveles aceptables de: claridad óptica (opacidad menor que 4%), resistencia al impacto, resistencia a la penetración, resistencia a la luz ultravioleta, estabilidad térmica a largo plazo, adherencia al vidrio y/o a otras láminas de polímero rígidas, transmitancia a la luz ultravioleta, absorción de humedad, resistencia a la humedad, alterabilidad a la intemperie a largo plazo, entre otras características. Los materiales para capas intermedias ampliamente usados incluyen composiciones multicomponente complejas que comprenden polímeros tales como: butiral de polivinilo (PVB); poliuretano (PU); poli(cloruro de vinilo) (PVC); polietilenos lineales de baja densidad catalizados por metaloceno; acetato de etilenvinilo (EVA); ionómeros de copolímeros de ácido y etileno; poliamidas polímeras de ácidos grasos; resinas de poliéster, tales como poli(tereftalato de etileno); elastómeros de silicona; resinas epoxídicas; policarbonatos elastómeros; y similares. Los copolímeros de ácido son los que han tenido un uso más amplio para fabricar materiales laminados transparentes.

La patente de EE.UU. Nº 3.344.014 describe unos productos de vidrio laminado con una capa intermedia de un ionómero de copolímero de etileno. La patente de EE.UU. Nº 3.404.134 describe un procedimiento de reticulación iónica de algunos copolímeros que contienen ácidos carboxílicos. La patente de EE.UU. Nº 4.663.228 y la patente de EE.UU. Nº 4.668.574 describen un artículo laminado transparente que incluye una película de resina ionómera insoluble en agua, que comprende la sal metálica de una resina ionómera preparada a partir de monómeros de etileno y ácido metacrílico. La patente de EE.UU. Nº 5.344.513 describe un método para fabricar un sustrato transparente laminado que incluye una capa intermedia de un ionómero de copolímero de etileno. La patente de EE.UU. Nº

5.759.698 describe un vidrio laminado que incluye una capa intermedia que comprende una resina ionómera de copolímero de etileno-ácido metacrílico con un ion metálico que se ha termoendurecido con un peróxido orgánico y un agente de acoplamiento de silano. La patente de EE.UU. Nº 5.763.062 describe un artículo transparente que comprende una película o lámina de resina ionómera extrudida que tiene un contenido de ácido carboxílico entre aproximadamente 17 y 40 por ciento en peso, no teniendo dicha resina ionómera esencialmente aminas. La patente de EE.UU. Nº 5.895.721 y la patente de EE.UU. Nº 6.238.801 describen un vidriado que incluye una capa transparente de una resina ionómera con una adherencia mejorada por medio del uso de un quelato metálico. La patente de EE.UU. Nº 6.150.028 describe unos materiales laminados de vidrio que incluyen unas capas intermedias de una resina ionómera con características de control solar. La patente de EE.UU. Nº 6.432.522 describe un vidriado ópticamente transparente que incluye unas capas intermedias que comprenden etileno y ácido metacrílico del que incorporan 15 a 17 por ciento en peso y se ha neutralizado parcialmente con sodio. La solicitud de patente de EE.UU. Nº 2002/0155302 describe un método para preparar un artículo laminado transparente que incluye una capa intermedia que comprende un copolímero de una olefina con 13 a 21 por ciento en peso de monómeros de ácido metacrílico o acrílico neutralizados parcialmente con un catión alcalino. La solicitud de patente de EE.UU. Nº 2003/0044579 describe un método para preparar un artículo laminado transparente que incluye una capa intermedia que comprende un copolímero de una olefina con 13 a 22 por ciento en peso de monómeros de ácido metacrílico o acrílico neutralizados parcialmente con un catión alcalino. La patente WO 99/58334 describe unos materiales laminados transparentes que comprenden un polímero de etileno y ácido metacrílico o ácido acrílico que contiene aproximadamente 14 a 24 por ciento en peso de ácido y que tiene aproximadamente 10 a 80 por ciento del ácido neutralizado con un ion metálico. La patente WO 00/64670 describe unos materiales laminados transparentes que comprenden un polímero de etileno y ácido metacrílico o ácido acrílico que contiene aproximadamente 14 a 24 por ciento en peso de ácido y que tiene aproximadamente 10 a 80 por ciento del ácido neutralizado con un ion metálico. La patente WO 2004/011755 describe unos materiales laminados transparentes que comprenden un polímero de etileno y ácido metacrílico o ácido acrílico que contiene aproximadamente 14 a 28 por ciento en peso de ácido y que tiene aproximadamente 20 a 60 por ciento del ácido neutralizado con un ion metálico.

Sin embargo, la evolución de los mercados de los productos requiere en los materiales laminados una adherencia incluso mayor de la capa intermedia al vidrio o al material rígido. La enseñanza convencional sugiere que una manera de aumentar la adherencia en una capa intermedia de un copolímero de ácido es aumentar el contenido de ácido de la resina de copolímero. Sin embargo, hay problemas con este enfoque. Un problema es que no están disponibles comerciablemente las resinas con un alto contenido de ácido que tienen un contenido de ácido mayor que 20% en peso. También, se sabe que algunas resinas de copolímero que tienen un alto contenido de ácido pueden tener una mayor tendencia a autoadherirse. Esto puede hacer difícil la fabricación y el tratamiento de las resinas con un alto contenido de ácido, o al menos más costoso, ya que se deben tomar medidas para evitar pérdidas de producto a causa de la autoadherencia. Por ejemplo, puede ser deseable almacenar las resinas con un alto contenido de ácido en un recipiente refrigerado, o alternativamente usar agentes de deslizamiento o aditivos antibloqueo.

Otro problema con el uso de las resinas con un contenido superior de ácido que están disponibles comercialmente es que es bien sabido que, conforme aumentan las propiedades de adherencia, se puede deteriorar la tenacidad al impacto del material laminado. Por lo tanto, hasta ahora se ha controlado la adherencia en un nivel en que es aceptable el rendimiento al impacto. Es decir, en el material laminado se ha descubierto un equilibrio entre la adherencia y la tenacidad al impacto para obtener una oferta de productos comercialmente viables. Generalmente, esto se consigue usando aditivos de control de la adherencia en algunos materiales de las capas intermedias, o aumentando el nivel de neutralización en el copolímero de ácido. La manipulación del nivel de neutralización en el ionómero de copolímero de ácido también puede provocar otros cambios en las propiedades. Por lo tanto, no se maneja fácilmente de una manera convencional la demanda de aumento de la adherencia, debido a la esperada disminución de la tenacidad al impacto de los materiales laminados con el aumento... [Seguir leyendo]

1. Un artículo laminado de vidrio que comprende al menos una capa intermedia transparente, en el que la capa intermedia se obtiene a partir de una resina copolímera que consiste esencialmente en 70 a 79% en peso de etileno y 21 a 30% en peso de un monómero de ácido carboxílico seleccionado de los ácidos del grupo consistente en ácidos , -insaturados que tienen de 3 a 8 átomos de carbono, en el que 20 a 35% de los grupos ácido están neutralizados; y (ii) la resina tiene un índice de fluidez de 60 g/10 min o menos antes de la neutralización, y en el que el material laminado tiene una opacidad de 3% o menos determinada según la norma ASTM D1003.

2. Un procedimiento para preparar un artículo laminado de vidrio transparente que tiene una opacidad de 3% o menos, determinada según la norma ASTM D1003, que comprende una capa intermedia; comprendiendo el proce10 dimiento las etapas de: (a) extrudir a una temperatura de 175 a 250ºC una capa intermedia en forma de lámina obtenida a partir de una resina termoplástica, en la que (i) la resina consiste esencialmente en 70 a 79% en peso de etileno y 21 a 30% en peso de un monómero de ácido carboxílico seleccionado de los ácidos del grupo consistente en ácidos , -insaturados que tienen de 3 a 8 átomos de carbono, en la que 20 a 35% de los grupos ácido están neutralizados; y (ii) la resina tiene un índice de fluidez de 60 g/10 min o menos antes de la neutralización; (b) fabricar un material laminado a partir de la capa intermedia mediante (1) disponer la capa intermedia y al menos otra capa laminada para formar un montaje prelaminado y (2) calentar el montaje prelaminado a una temperatura de al menos 120ºC y aplicar presión o vacío al montaje durante un periodo de tiempo, y (3) enfriar el material laminado para obtener el material laminado transparente.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el material laminado se enfría a una velocidad de 2,75ºC/min o 20 menos.