Hoja de butiral de polivinilo con agente modificante de superficie bifuncional.

Una hoja polimérica, que comprende:

un agente modificante de superficie bifuncional dispuesto sobre dicha hoja polimérica,

comprendiendo dicho agente modificante de superficie bifuncional,

un segmento de antibloqueo, y

un segmento de compatibilidad;

en donde, dicha hoja polimérica comprende butiral de polivinilo y en donde, dicho agente modificante de superficie bifuncional es un polímero de bloque de polietileno y poli (etilenglicol) anfifílico que tiene la fórmula general: CH3CH2 (CH2CH2) m– (OCH2CH2) nOH en donde, m es de 5 a 24 y n es de 3 a 30.

Hoja de butiral de polivinilo con agente modificante de superficie bifuncional

Campo técnico

Esta invención se refiere a hojas poliméricas y, más particularmente, a hojas poliméricas que comprenden butiral de polivinilo y que tienen una resistencia al bloqueo mejorada, proporcionada a través de un agente modificante de superficie bifuncional, dispuesto sobre una superficie de las hojas de butiral de polivinilo.

Antecedentes El butiral de polivinilo plastificado (en lo sucesivo “BPV”) se usa comúnmente en la fabricación de hojas poliméricas para usar como capas intermedias en materiales laminados transmisores de luz, tales como cristal de seguridad o laminados poliméricos. El cristal de seguridad se refiere típicamente a un laminado transparente compuesto de una hoja de butiral de polivinilo emparedada entre dos paneles de vidrio. El cristal de seguridad se usa con frecuencia para proporcionar una barrera transparente en aberturas arquitectónicas o automotrices. Su principal función es absorber energía, tal como la causada por un golpe proveniente de un objeto, sin permitir que penetre a través de la abertura, minimizando así daños o heridas a objetos o personas dentro de un recinto cerrado. Los aditivos añadidos a la formulación de las hojas incluyen generalmente agentes de control de la adherencia (“ACA”) para modificar la adherencia de la hoja al vidrio, de manera que se pueda mantener un adecuado nivel de adherencia para prevenir la degradación del cristal, al tiempo que se proporciona una adecuada absorción de energía al impacto. La hoja intermedia también se puede modificar para impartir beneficios adicionales al cristal de seguridad tales como para atenuar el ruido acústico, reducir la transmisión de luz UV y/o IR, y/o mejorar la apariencia estética de las aberturas de ventana.

El cristal de seguridad se forma típicamente mediante un procedimiento en el que dos capas de cristal y una capa intermedia de plástico, tal como BPV, se ensamblan formado un pre-prensado, se pegan formando un pre-laminado, y se terminan formando un laminado ópticamente transparente. La fase de ensamblaje implica colocar en horizontal una pieza de cristal y luego recortar el exceso de BPV de las esquinas de las capas de vidrio.

La capa intermedia de plástico se produce generalmente mezclando polímero de BPV con uno o más plastificantes, y opcionalmente con uno u otros más ingredientes, y procesando en masa fundida la mezcla para formar una hoja, la cual típicamente se recoge y enrolla para almacenar y transportar. En el procedimiento de laminación para fabricar parabrisas de automóviles, se cortan típicamente secciones de hojas de BPV de la bobina y a estas secciones cortadas se les da forma y/o se apilan para ensamblar. A continuación, se toma una sección cortada de la pila y se ensambla en una disposición de capas con un sustrato rígido (es decir, hoja de vidrio que tiene una particular calidad óptica) de manera que una cara del sustrato rígido y una cara de la sección cortada se dispongan en estrecho contacto y formen un ensamblaje de laminado pre-prensado. Alternativamente, este ensamblaje de laminado se puede formar intercalando una o múltiples secciones cortadas entre múltiples hojas rígidas.

La hoja de BPV plastificada, bien sea en forma de bobina o apilada, tiende inherentemente a pegarse a sí misma (“bloquearse”) a temperaturas ambiente típicamente presentes antes y durante el procedimiento de laminación. Se han realizado muchos intentos de mejorar la resistencia al bloqueo del BPV, que incluyen crear rugosidad de forma mecánica sobre las superficies del sustrato (p.ej., embozado) , aplicar un polvo tal como bicarbonato de sodio a las superficies de las hojas, y tratar química o físicamente las superficies del laminado de BPV. Dichos tratamientos de superficie desgraciadamente introducen con frecuencia problemas indeseados de manejo o de adherencia a vidrio. En otra práctica común para evitar dicho bloqueo, la hoja de BPV se puede intercalar con otro material de hoja, tal como polietileno, o se puede almacenar y transportar bajo refrigeración p.ej., a temperaturas de aproximadamente 5 a aproximadamente 15ºC. Sin embargo, para variaciones de hojas de BPV normales, tales como hojas de BPV que incorporan un alto contenido de plastificante para lograr una función de reducción de ruido (acústica) mejorada, el bloqueo puede producirse incluso en condiciones de refrigeración.

Adicionalmente, se ha propuesto incorporar diversos materiales resistentes al bloqueo en el BPV. Sin embargo, la incorporación de dichos materiales en el BPV, puede afectar adversamente las propiedades ópticas del laminado resultante o de las propiedades adhesivas de las hojas de BPV al vidrio.

En el documento JP 58-217503 A, se describe un procedimiento de fabricación de butiral de polivinilo con una reducida propiedad a auto adherirse. Según este procedimiento, el butiral de polivinilo se obtiene mediante la acetalización del alcohol polivinílico (“APV”) , al tiempo que es dispersado en agua, se calienta por encima de los 30ºC en presencia de un agente activo de superficie de tipo no iónico, en una fase de ácido fuerte mientras que la temperatura se mantiene a 30ºC. Según una realización preferida del procedimiento, el agente activo de superficie de tipo no iónico tiene la siguiente fórmula general:

R – O – (CH2CH2O) m – H

en donde R, es un grupo alquilo que tiene de 4 a 30 átomos de carbono, o un grupo alquil arilo que tiene de 1 a 30 átomos de carbono, o un grupo acilo que tiene de 4 a 30 átomos de carbono, y n es un número positivo de 1 a 15.

En el documento WO 97/24230 A1, se describe una resina y una hoja de butiral de polivinilo que tienen un contenido de hidroxilo inferior a 19, 5, preferiblemente de aproximadamente 17 a 19% en peso, calculado como alcohol polivinílico, plastificado con una cantidad compatible de di-2- etilhexanoato de trietilenglicol.

En consecuencia, se necesitan métodos adicionales adecuados para mejorar la resistencia al bloqueo de la hoja de BPV, sin afectar adversamente la transparencia óptica de los laminados y las propiedades de adherencia de la hoja de BPV resultante.

Compendio Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que una hoja polimérica que comprende un agente modificante de superficie bifuncional dispuesto sobre dicha superficie de hoja polimérica, da como resultado características de antibloqueo mejoradas sin causar efectos ópticos y de adherencia adversos. También, se ha descubierto que las características de antibloqueo se pueden impartir a una superficie de una hoja polimérica mediante un método de fabricación, que comprende disponer agentes modificantes de superficie bifuncionales sobre una superficie de dicha hoja polimérica. Asimismo, la presente invención incluye un cristal de seguridad laminado que comprende dos hojas de vidrio con una hoja polimérica intercalada dispuesta en donde la hoja polimérica tiene un agente modificante de superficie bifuncional dispuesto sobre una superficie de dicha hoja polimérica, según se define en la reivindicación 1. Así, la invención proporciona la hoja polimérica según se define en la reivindicación 1, el método para fabricar dicha hoja según se define en la reivindicación 11 y el cristal de seguridad laminado según se define en la reivindicación 14.

En la presente memoria se describen ejemplos de realizaciones de una hoja polimérica que comprende butiral de polivinilo, un plastificante incorporado en el butiral de polivinilo y un agente modificante de superficie bifuncional dispuesto sobre la superficie de butiral de polivinilo plastificado. El agente modificante de superficie bifuncional comprende un copolímero de bloque de un poli (etilenglicol) y una cadena de polietileno que proporciona al agente las dos funciones de antibloqueo y compatibilidad, respectivamente, cuando se aplica a la hoja de BPV.

Un método para fabricar una hoja polimérica que comprende procesar en fundido un polímero para conformar una hoja y disponer un agente modificante de superficie bifuncional que comprende un bloque de polietileno y un bloque de poli (etilenglicol) sobre una superficie de la hoja polimérica.

Un cristal de seguridad comprende dos hojas de vidrio con una hoja polimérica intercalada dispuesta en donde la hoja polimérica tiene un agente modificante de superficie bifuncional dispuesto sobre la superficie de dicha hoja polimérica, comprendiendo dicho agente modificante de superficie bifuncional, un segmento de antibloqueo y un segmento de compatibilidad.

Descripción detallada Un polímero plastificado en forma de hoja, según la presente invención, que tiene un agente... [Seguir leyendo]

1. Una hoja polimérica, que comprende:

un agente modificante de superficie bifuncional dispuesto sobre dicha hoja polimérica, comprendiendo dicho agente modificante de superficie bifuncional,

un segmento de antibloqueo, y

un segmento de compatibilidad;

en donde, dicha hoja polimérica comprende butiral de polivinilo y en donde, dicho agente modificante de superficie bifuncional es un polímero de bloque de polietileno y poli (etilenglicol) anfifílico que tiene la fórmula general: CH3CH2 (CH2CH2) m– (OCH2CH2) nOH en donde, m es de 5 a 24 y n es de 3 a 30.

2. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde dicho agente modificante de superficie bifuncional se pulveriza sobre una superficie de dicha hoja polimérica.

3. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde dicho agente modificante de superficie bifuncional se dispone sobre dicha superficie de hoja polimérica, sumergiendo dicha hoja polimérica en una disolución que contiene dicho agente modificante de superficie bifuncional.

4. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde una cantidad de agente modificante de superficie bifuncional dispuesta sobre dicha hoja polimérica es de 50 a 30.000 ppm.

5. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde una cantidad de agente modificante de superficie bifuncional dispuesta sobre dicha hoja polimérica es de 150 a 10.000 ppm.

6. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde una cantidad de agente modificante de superficie bifuncional dispuesta sobre dicha hoja polimérica es de 300 a 5.000 ppm.

7. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde el polímero es una resina de butiral de polivinilo que comprende de 13 a 30 por ciento en peso de grupos hidroxilo calculados como APV.

8. La hoja polimérica según la reivindicación 1, en donde el polímero es un butiral de polivinilo plastificado, en donde el plastificante comprende de 20 a 80 partes de plastificante por cien partes de resina.

9. La hoja polimérica según la reivindicación 8, en donde el polímero es un butiral de polivinilo plastificado, en donde el plastificante comprende de 25 a 60 partes de plastificante por cien partes de resina.

10. La hoja polimérica según la reivindicación 9, en donde el polímero es un butiral de polivinilo plastificado, en donde el plastificante se selecciona del grupo que consiste en di- (2-etilbutirato) de trietilenglicol, di- (2-etilhexanoato) de trietilenglicol, diheptanoato de trietilenglicol, diheptanoato de tetraetilenglicol, adipato de dihexilo, adipato de dioctilo, ciclohexiladipato de hexilo, mezclas de adipatos de heptilo y nonilo, adipato de diisononilo, adipato de heptilnonilo, sebacato de dibutilo, y mezclas de los mismos.

11. Un método para fabricar una hoja polimérica, comprendiendo dicho método:

procesar en masa fundida un polímero para conformar una hoja; y

disponer un agente modificante de superficie bifuncional sobre una superficie de dicha hoja polimérica, comprendiendo dicho agente modificante de superficie bifuncional un segmento de antibloqueo y un segmento de compatibilidad; en donde, dicha hoja polimérica comprende butiral de polivinilo y en donde, dicho agente modificante de superficie bifuncional es un polímero de bloque de polietileno y poli (etilenglicol) anfifílico que tiene la fórmula general: CH3CH2 (CH2CH2) m– (OCH2CH2) nOH en donde, m es de 5 a 24 y n es de 3 a 30.

12. El método según la reivindicación 11, en donde dicho agente modificante de superficie bifuncional se pulveriza sobre dicha superficie de hoja polimérica.

13. El método según la reivindicación 11, en donde dicho agente modificante de superficie bifuncional se dispone sobre dicha superficie de hoja polimérica sumergiendo dicha hoja polimérica en una disolución que contiene dicho agente modificante de superficie bifuncional.

14. Un cristal de seguridad laminado que comprende dos hojas de vidrio con una hoja polimérica intercalada según la reivindicación 1, dispuesta entre las mismas.