Material compuesto transparente formado a base de materiales sintéticos.

Material compuesto formado a base de materiales sintéticos,

caracterizado por que

él se compone de por lo menos dos capas de un poli(met)acrilato (1),

(2) y de una capa hecha a base de un poliuretano termoplástico (3) y porque los espesores de capa de (1) y (2) están situados en cada caso en el intervalo de 0,5 a 6 mm y porque el espesor de capa de (3) está situado en el intervalo de 0,5 a 5 mm.

Material compuesto transparente formado a base de materiales sintéticos Objeto del invento

Es objeto del invento un material compuesto formado a base de materiales sintéticos. El material compuesto se compone por ejemplo de tres capas, estando hechas las dos capas exteriores a base de un poli(metacrilato de metilo) (PMMA) y estando hecha la capa situada en el interior a base de un poliuretano termoplàstico (TPU). El material compuesto formado a base de materiales sintéticos soporta el ensayo de caída de bola de la norma ECE R43 (anejo 3, 2) y dispone de unas propiedades acústicas mejoradas en comparación con las de unos clásicos materiales compuestos que están constituidos formado a base de materiales sintéticos con las mismas dimensiones.

Estado de ia técnica

El documento de patente europea EP 1 577 084 (de KRD Coatings GmbH) describe una luna de un material compuesto formado a base de materiales sintéticos para el acristalamiento de vehículos automóviles, con un lado interior y un lado exterior, estando hecho el lado interior a base de un policarbonato (PC) y el lado exterior a base de un poli(met)acrilato (PMMA). La capa intermedia, pensada para la absorción de las diferentes dilataciones térmicas de los materiales sintéticos PC y PMMA, se compone de un poliuretano termoplàstico (TPU). Faltan datos acerca de la resistencia mecánica.

El documento de solicitud de patente internacional WO 02/47908 (de VTEC Technologies) describe un elemento de acristalamiento hecho a base de tres capas, una capa se compone de un PMMA, la capa intermedia se compone de un poliuretano (PU) o de un poli(vinilbutiral) (PVB), y la otra capa se compone de un PC. Los lados exteriores del elemento de acristalamiento están revestidos de un modo resistente a los arañazos. Faltan datos acerca de la resistencia mecánica o de las demás propiedades mecánicas del elemento de acristalamiento, excepto unos datos acerca de la resistencia a los arañazos.

El documento WO 96/13137 (de Decorna International) describe un elemento de acristalamiento para vehículos automóviles, en el que están integrados unos elementos de calefacción, tal como por ejemplo en lunas traseras de vehículos automóviles. Faltan datos acerca de la resistencia mecánica.

Misión

Unos acristalamientos de una sola capa que estuviesen constituidos a base de un PC, incluso sin ninguna capa de TPU o PMMA, satisfarían en principio los requisitos mecánicos de la norma ECE R43. No obstante, estas lunas deben de ser provistas de una capa resistente a los arañazos y de protección contra los rayos UV (ultravioletas). Condicionado por la producción se llega en este caso a unas muy altas tasas de rechazos, lo cual es muy antieconómico. Además, un barniz protector contra los rayos UV y un barniz resistente a los arañazos se aplican en común en una capa sobre el PC, lo cual a su vez disminuye la resistencia a los arañazos del sistema. Como solución para este problema se describen unos sistemas, en los cuales el PC es refinado con una capa de cubierta hecha a base de un PMMA protegido contra los rayos UV. Como capa de unión sirve en este caso una capa hecha a base de un TPU o un PVB, que cumple en lo esencial la misión de producir una adherencia entre las capas de PC y de PMMA. Además, la capa de TPU tiene en estos sistemas la función de compensar, mediante su alta elasticidad, las diferentes dilataciones longitudinales de los dos materiales (PC y PMMA). Adicionalmente una tal capa ofrece también la posibilidad de integrar unos alambres calefactores para los sistemas de calefacción de las lunas traseras. Unas lunas hechas puramente de un PMMA no soportan el ensayo de caída de bola.

Una misión del invento es la de poner a disposición un material compuesto transparente que esté formado a base de materiales sintéticos y que soporte el ensayo de caída de bola de la norma ECE R43 (anejo 3, 2) y que disponga de unas propiedades acústicas mejoradas en comparación con las de unos materiales compuestos clásicos que están formados a base de materiales sintéticos con las mismas dimensiones.

Solución al problema

El material compuesto formado de materiales sintéticos conforme al invento se compone de por lo menos tres capas que están hechas a base de unos materiales sintéticos, estando hechas las dos capas exteriores (1 ) y (2) a base de un poli(metacrilato de metilo) (PMMA) transparente y estando hecha la capa situada en el interior a base de un poliuretano termoplàstico (TPU) (3). (véase la Figura 1 )

Los espesores de capa de (1) y (2) están situados en unos intervalos de 0,5 a 6 mm, de manera preferida en el de 1 mm a 3 mm, y el de (3) está situado en el intervalo de 0,5-5 mm, de manera preferida en el de 0,5-1,5 mm. Los espesores de capa de (1) y (2) pueden ser ¡guales o diferentes. De manera preferida, el lado exterior del material

compuesto formado a base de materiales sintéticos está ejecutado más grueso que el lado interior del material compuesto formado a base de materiales sintéticos.

En principio se puede también concebir el recurso de producir el material en una variante teñida en su masa, no transparente, y utilizarlo como piezas constructivas adosadas a carrocerías. Las dos capas exteriores (1) y (2), que están hechas a base de un polijmetacrilato de metilo) (PMMA) transparente, pueden estar construidas propiamente de nuevo eventualmente a base de un material compuesto formado a base de por lo menos dos capas que están hechas a base de un PMMA.

Además, las capas (1) y (2) pueden estar hechas a base de unas mezclas preparadas (en Inglés blends) de un PMMA y de un TPU, o de un PMMA y de un copolímero de estlreno y acrilonitrllo (SAN), de unas mezclas preparadas de un PMMA y de un PMMA que ha sido modificado para ser tenaz a los golpes. De un pol¡(metacr¡lato de metilo) (PMMA), un PMMA que ha sido modificado para ser tenaz a los golpes (sz-PMMA), unas mezclas preparadas de un PMMA o de un sz-PMMA y unos polímeros fluorados, p.ej. un pol¡(fluoruro de vlnilideno) (PVDF), pudiendo estar situada la relación de mezcladura entre el PMMA o el sz-PMMA y el PVDF p.ej. entre 10 : 90 y 90:10 partes en peso.

El material compuesto puede ser equipado también eventualmente con una capa resistente a los arañazos y con otras capas funcionales.

Las dos capas exteriores (1) y (2) que están constituidas a base de un poli(metacrilato de metilo) (PMMA) transparente pueden ser provistas de unos agentes absorbentes de los rayos UV, de unos agentes estabilizadores frente a los rayos UV, de unos pigmentos reflectores de los rayos Infrarrojos (IR) y de unos aditivos, o de unas mezclas de éstos.

Las ventajas del Invento consisten en que el sistema de material compuesto de PMMA / TPU / PMMA

* soporta sin ninguna capa de policarbonato los requisitos mecánicos de la norma ECE R43, en particular el ensayo de caída de bola.

* dispone de unas propiedades acústicas mejoradas en comparación con las de una luna de material sintético de una sola capa que tiene unas dimensiones comparables.

* a diferencia de unos sistemas de materiales compuestos de PC no debe de ser equipado con una capa combinada resistente a los rayos UV y a los arañazos.

- a diferencia de unas variantes de PMMA tenaces a los golpes, tampoco se enturbia a una temperatura creciente o decreciente.

- en comparación con un PC, dispone de un mejor módulo E (de una mejor rigidez) y

- en comparación con unos materiales compuestos de PC / TPU / PMMA no aparecen problemas de ningún tipo con las tensiones Internas (que son provocadas por los diferentes coeficientes de dilatación longitudinal).

Producción del material compuesto

Variante 1:

La luna de material compuesto se obtuvo mediante un prensado en callente de (1) un PLEXIGLAS^ XT 20700 de 300 x 300 x 2 mm transparente, de (3) una lámina de un TPU (Krystalflex PE 429 o PE 501, de la entidad Fluntsman) de 300 x 300 x 1 mm y de (2) un PLEXIGLAS^ XT 20700 de 300 x 300 x 2 mm. La temperatura de la prensa estaba situada entre 80°C y 140°C, el período de tiempo de calefacción duraba entre 30 y 60 segundos, la presión estaba situada entre 10 y 100 KN y se usó durante 20 - 60 segundos. Los tipos de PLEXIGLASOXT son presentados en el comercio por la entidad Rohm GmbH.

Variante 2

Puede concebirse también producir el material compuesto mediante un procedimiento de moldeo por Inyección de 3 componentes. En el presente caso, es posible imprimir una lámina de PLEXIGLAS^ con una decoración y a continuación inyectar por detrás de ella un TPU y un PMMA.

Variante 3

Además es posible producir el cuerpo moldeado de material sintético conforme al invento Inyectando un PMMA (2) detrás de un estratificado... [Seguir leyendo]

1. Material compuesto formado a base de materiales sintéticos, caracterizado por que

él se compone de por lo menos dos capas de un poli(met)acrilato (1), (2) y de una capa hecha a base de un poliuretano termoplástico (3) y porque los espesores de capa de (1) y (2) están situados en cada caso en el intervalo de 0,5 a 6 mm y porque el espesor de capa de (3) está situado en el intervalo de 0,5 a 5 mm.

2. Material compuesto formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

sobre uno o ambos lados exteriores de las capas de un poli(met)acrilato (1) y (2) está dispuesta una capa resistente a los arañazos.

3. Utilización del material compuesto formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones para finalidades de acristalamiento.

4. Utilización del material compuesto formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones como pieza constructiva para paredes protectoras contra el ruido.

5. Material compuesto no transparente formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

él se compone a base de por lo menos dos capas de un poll(met)acrllato (1), (2), estando teñida en la masa por lo menos una de las capas.

6. Material compuesto transparente o no transparente formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que

él se compone a base de por lo menos dos capas de un pol¡( met)acrllato (1), (2), estando provista por lo menos una de las capas de un pigmento reflector de los rayos IR y de unos aditivos, o de unas mezclas de diferentes pigmentos que reflejan a los rayos IR y aditivos.

7. Material compuesto transparente o no transparente formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5,

caracterizado por que

él se compone de por lo menos dos capas de un poll(met)acrllato (1), (2), y por lo menos una capa está provista de un agente absorbente de los rayos UV o de una mezcla de diferentes agentes absorbentes de los rayos UV.

8. Material compuesto transparente o no transparente formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5,

caracterizado por que

él se compone de por lo menos dos capas de un poll(met)acrllato (1), (2), estando provista por lo menos una de las capas de un agente modificador de la tenacidad a los golpes.

9. Utilización del material compuesto formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones para finalidades de construcción de carrocerías.

10. Pieza constructiva de carrocería, que está equipada con un material compuesto de materiales sintéticos de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones.

11. Procedimiento para la producción de un material compuesto formado a base de materiales sintéticos de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 8,

caracterizado por que

las lunas de materiales sintéticos se calientan a 80°C hasta 140°C y se prensan a 10 y 100 KN durante 20 - 60 5 segundos.