Materiales reticulables para laminados de seguridad.

Un laminado de seguridad que comprende al menos una lámina de capa intermedia que está laminada a una o más láminas rígidas,

una o más de otras láminas poliméricas de capa intermedias, o una o más capas de película; en el que la al menos una lámina de capa intermedia comprende una composición de copolímeros de etileno; en el que la composición de copolímeros de etileno comprende una mezcla de Copolímero de Etileno 1 y de Copolímero de Etileno 2; y

en el que el citado Copolímero de Etileno 1 consiste esencialmente en unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente de 5% a 40% en peso de unidades copolimerizadas de una primera olefina que tienen una fórmula de CH2≥C(R1)CO2R2, y de 2% a 30% en peso de unidades copolimerizadas de una segunda olefina que tienen una fórmula de CH2≥C(R3)COOH,

en el que los porcentajes en peso de las unidades copolimerizadas de la primera olefina y de la segunda olefina se basan en el peso total del citado Copolímero de Etileno 1; en el que al menos una porción de los grupos de ácido carboxílico de la segunda olefina se neutralizan para formar sales de carboxilato;

en el que R1 representa hidrógeno o un grupo alquilo, R2 representa un grupo alquilo, y R3 representa hidrógeno o un grupo alquilo; y

en el que el citado el Copolímero de Etileno 2 consiste esencialmente en unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente hasta el 40% en peso de unidades copolimerizadas de la primera olefina, y de 3% a 15% en peso de unidades copolimerizadas de una tercera olefina que tienen una fórmula de CH2 CH2≥C(R4)-D,

en el que los porcentajes en peso de las unidades copolimerizadas de la primera olefina y de la tercera olefina se basan en el peso total del citado Copolímero de Etileno 2; en el que R4 representa hidrógeno o un grupo alquilo; en el que -D representa una fracción seleccionada del grupo que consiste en -CO2R5, -CO2R6-R5, -R6-R5, -O-R5; en el que R5 representa una fracción que contiene un grupo epoxi y R6 representa un grupo alquileno; con la condición de que en la mezcla del Copolímero de Etileno 1 y el Copolímero de Etileno 2, ninguna de las citadas primera, segunda o tercera olefinas es un ácido dicarboxílico o un di-éster, mono-éster o un anhídrido del ácido dicarboxílico.

Materiales reticulables para laminados de seguridad Campo de la invención En la presente memoria descriptiva se proporcionan laminados de seguridad que comprenden una lámina polimérica reticulable de capa intermedia formada por composiciones de copolímeros de etileno que comprenden mezclas de copolímeros de etileno/ionómeros.

Antecedentes de la invención Varias patentes y publicaciones se citan en esta descripción con el fin de describir más completamente el estado de la técnica a la que pertenece esta invención. La descripción completa de cada una de estas patentes y publicaciones se incorpora por referencia en la presente memoria descriptiva.

Los laminados de seguridad han estado en producción comercial durante casi un siglo y se han utilizado en aplicaciones que requieren un material laminar que presente un alto grado de transparencia y de resistencia a los impactos. Por ejemplo, los laminados de seguridad han sido ampliamente utilizados en la industria del automóvil como parabrisas o ventanillas laterales debido a que las estructuras laminadas se caracterizan por una alta resistencia a los impactos y a la penetración y porque no esparcen fragmentos de vidrio y residuos cuando se rompen. Más recientemente, los laminados de seguridad también se han incorporado en la construcción de estructuras tales como ventanas, paredes, escaleras, y otras similares.

Los laminados de seguridad simples consisten típicamente en un emparedado de dos láminas o paneles de vidrio unidos uno al otro con una capa intermedia de una lámina polimérica. Una o ambas de las láminas de vidrio puede ser sustituida por láminas poliméricas rígidas transparentes ópticamente, tales como láminas hechas de policarbonato. Los laminados de vidrio de seguridad han evolucionado adicionalmente para incluir múltiples capas de láminas de vidrio y poliméricas unidas unas a las otras con capas intermedias de láminas poliméricas.

Las capas intermedias utilizadas en los laminados de seguridad están hechas típicamente de láminas de polímero relativamente gruesas, que presentan tenacidad y capacidad de unión al vidrio en el caso de que se produzca una grieta o choque. Los materiales de las capas intermedias ampliamente utilizados incluyen composiciones complejas de múltiples componentes en base a poli (vinil butiral) , poli (uretano) , y copolímeros de etileno y acetato de vinilo.

Los ionómeros son copolímeros producidos por la neutralización parcial o total de los grupos de ácidos carboxílicos de polímeros precursores o progenitores que son copolímeros de ácidos que comprenden residuos copolimerizados de -olefinas y de ácidos carboxílicos insaturados , ß-etilénicamente. Se conoce el uso de láminas de capas intermedias de ionómeros en laminados de seguridad. Véase, por ejemplo, las Patentes norteamericanas números 3.344.014; 3.762.988; 4.663.228; 4.668.574; 4.799.346; 5.759.698; 5.763.062; 5.895.721; 6.150.028; 6.265.054; y 6.432.522, las Publicaciones de Solicitud de Patente números 20020155302; 20020155302; 20060182983; 20070092706; 20070122633; 20070289693; 20080044666, y las Publicaciones de Solicitud de Patente PCT números WO9958334; WO2006057771; y WO2007149082.

Por otra parte, la Publicación de Solicitud de Patente PCT número. WO2010051525 describe laminados de seguridad con una capa intermedia que comprende un ionómero que es el producto neutralizado de un copolímero de ácido precursor. De manera similar, la Solicitud de Patente norteamericana número US20040161623 describe un laminado que tiene al menos una capa de un ionómero y al menos una capa de un polímero de ácido o mezcla de un polímero de ácido y de poliolefina termoplástica.

El documento WO2010051222 enseña un módulo de célula solar que comprende una capa de célula solar y una lámina de ionómero, en el que la lámina de ionómero comprende un ionómero que es el producto neutralizado de un copolímero de ácido precursor. La Solicitud de Patente norteamericana número 20060084763 describe una película obtenida a partir de una mezcla de al menos dos copolímeros que se distinguen químicamente, que son obtenidos de la copolimerización de etileno con un ácido carboxílico insaturado etilénicamente.

La Publicación de Solicitud de Patente PCT WO2011014777 enseña una composición de mezcla que es útil como capa encapsulante reticulable y que consiste esencialmente en dos copolímeros de etileno y opcionalmente de uno o más aditivos.

Por consiguiente, existe una necesidad de desarrollar una composición polimérica mejorada que sea útil en los laminados de seguridad para que se pueda conseguir una transparencia adicional, una adherencia mejorada y una resistencia a los impactos mejorada.

Sumario de la invención Se proporciona en la presente memoria descriptiva un laminado de seguridad que comprende (A) al menos una capa de lámina rígida o al menos una capa de película; y (B) al menos una capa intermedia polimérica que

comprende una mezcla reticulada o reticulable de Copolímero de Etileno 2 y un ionómero de Copolímero de Etileno 1.

El primer copolímero de etileno (Copolímero de Etileno 1) comprende unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente una primera olefina que tienen la fórmula CH2=C (R1) CO2R2, y una segunda olefina que tiene la fórmula CH2=C (R3) COOH. El segundo copolímero de etileno (Copolímero de Etileno 2) consiste esencialmente en unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente una primera olefina que tienen la fórmula CH2=C (R1) CO2R2, y una tercera olefina que tiene la fórmula CH2=C (R4) D. R1, R3 y R4 representan hidrógeno o un grupo alquilo; R2 representa un grupo alquilo; y D representa una fracción que contiene un grupo epoxi.

Además se proporciona en la presente memoria descriptiva una composición de mezcla que es útil como una capa intermedia polimérica reticulable y que consiste esencialmente en dos copolímeros de etileno y opcionalmente uno o más aditivos. El primer copolímero de etileno comprende unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente una primera olefina que tienen la fórmula CH2=C (R1) CO2R2, y una segunda olefina que tiene la fórmula CH2=C (R3) COOH. Al menos una porción de los grupos ácidos carboxílicos en la segunda olefina es neutralizada para formar sales de carboxilato. El segundo copolímero de etileno consiste esencialmente en unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente una primera olefina que tiene la fórmula CH2=C (R1) CO2R2, y una tercera olefina que tiene la fórmula CH2=C (R4) D. R1, R3 y R4 representan hidrógeno o un grupo alquilo; R2 representa un grupo alquilo; y D representa una fracción que contiene un grupo epoxi.

Descripción detallada de la invención Las definiciones que siguen se aplican a los términos tales como se usan a lo largo de esta memoria descriptiva, a no ser que estén limitadas de otro modo en casos específicos.

Los términos técnicos y científicos que se utilizan en la presente memoria descriptiva tienen los significados que son comúnmente entendidos por un experto normal en la técnica a la que esta invención pertenece. En caso de conflicto, la presente memoria descriptiva, incluyendo las definiciones de la presente memoria descriptiva, prevalecerá.

Tal como se utiliza en la presente memoria descriptiva, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "incluyendo", "contiene", "que se caracteriza por", "tiene", "teniendo", o cualquier otra variación de los mismos, pretenden cubrir una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un proceso, método, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no está necesariamente limitado solamente a estos elementos, sino que puede incluir otros elementos no enumerados expresamente o inherentes a tal proceso, método, artículo o aparato.

La frase transicional "que consiste en" excluye cualquier elemento, etapa, o ingrediente no especificado en la reivindicación, cerrando la reivindicación a la inclusión de materiales que no sean los indicados a excepción de las impurezas normalmente asociadas con los mismos. Cuando la frase "consiste en" aparece en una cláusula del cuerpo de una reivindicación en lugar de inmediatamente después del preámbulo, solamente limita el elemento que se establece en esta cláusula; otros elementos no están excluidos de la reivindicación en su totalidad.

La frase transicional "que consiste esencialmente en" limita el alcance de la reivindicación a los materiales o etapas especificadas y aquellas que no afectan materialmente a la o las características básicas y novedosas de la invención reivindicada. Una reivindicación "que consiste esencialmente en" ocupa una posición intermedia entre las reivindicaciones cerradas que se escriben en un formato " que... [Seguir leyendo]

1. Un laminado de seguridad que comprende al menos una lámina de capa intermedia que está laminada a una o más láminas rígidas, una o más de otras láminas poliméricas de capa intermedias, o una o más capas de película; en el que la al menos una lámina de capa intermedia comprende una composición de copolímeros de etileno; en el que la composición de copolímeros de etileno comprende una mezcla de Copolímero de Etileno 1 y de Copolímero de Etileno 2; y en el que el citado Copolímero de Etileno 1 consiste esencialmente en unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente de 5% a 40% en peso de unidades copolimerizadas de una primera olefina que tienen una fórmula de CH2=C (R1) CO2R2, y de 2% a 30% en peso de unidades copolimerizadas de una segunda olefina que tienen una fórmula de CH2=C (R3) COOH, en el que los porcentajes en peso de las unidades copolimerizadas de la primera olefina y de la segunda olefina se basan en el peso total del citado Copolímero de Etileno 1; en el que al menos una porción de los grupos de ácido carboxílico de la segunda olefina se neutralizan para formar sales de carboxilato;

en el que R1 representa hidrógeno o un grupo alquilo, R2 representa un grupo alquilo, y R3 representa hidrógeno o un grupo alquilo; y en el que el citado el Copolímero de Etileno 2 consiste esencialmente en unidades copolimerizadas de etileno, opcionalmente hasta el 40% en peso de unidades copolimerizadas de la primera olefina, y de 3% a 15% en peso de unidades copolimerizadas de una tercera olefina que tienen una fórmula de CH2 CH2=C (R4) -D, en el que los porcentajes en peso de las unidades copolimerizadas de la primera olefina y de la tercera olefina se basan en el peso total del citado Copolímero de Etileno 2; en el que R4 representa hidrógeno o un grupo alquilo; en el que -D representa una fracción seleccionada del grupo que consiste en -CO2R5, -CO2R6-R5, -R6-R5, -O-R5; en el que R5 representa una fracción que contiene un grupo epoxi y R6 representa un grupo alquileno; con la condición de que en la mezcla del Copolímero de Etileno 1 y el Copolímero de Etileno 2, ninguna de las citadas primera, segunda o tercera olefinas es un ácido dicarboxílico o un di-éster, mono-éster o un anhídrido del ácido dicarboxílico.

2. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, que comprende un producto de reticulación de la mezcla del Copolímero de Etileno 1 y del Copolímero de Etileno 2.

3. El laminado de seguridad de la reivindicación 2, en el que la mezcla comprende un ionómero del Copolímero de Etileno 1.

4. El laminado de seguridad de la reivindicación 3, en el que el ionómero del Copolímero de Etileno 1 comprende cationes que consisten esencialmente en cationes de sodio.

5. El laminado de seguridad de la reivindicación 3, en el que el ionómero del Copolímero de Etileno 1 comprende cationes que consisten esencialmente en cationes de cinc.

6. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, en el que la composición de copolímeros de etileno comprende de 10% a 90% en peso del Copolímero de Etileno 1 y de 90% a 10% en peso del Copolímero de Etileno 2, en base al peso total de la composición de copolímeros de etileno.

7. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, en el que la lámina rígida comprende un material que tiene un módulo de 690 MPa o mayor, tal como se determina de acuerdo con ASTM D638, y en el que el material se selecciona entre el grupo que consiste en vidrio, metal, cerámica y polímeros .

8. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, en el que la capa de película es una película metálica o una película polimérica que comprende uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en poliésteres, policarbonatos, poliolefinas, polímeros de norborneno, poliestirenos, copolímeros de estireno-acrilato, copolímeros de acrilonitrilo-estireno , polisulfonas, poliamidas, poliuretanos, polímeros acrílicos, acetatos de celulosa, celofanes, polímeros de cloruro de vinilo y fluoropolímeros.

9. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, que comprende, además, una o más otras láminas poliméricas de capa intermedia, en el que las una o más otras láminas poliméricas de capa intermedias comprenden uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en poli (acetales de vinilo) , poli (cloruros de vinilo) , poliuretanos , copolímeros de etileno/acetato de vinilo, copolímeros de ácido e ionómeros.

10. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, en el que al menos una lámina de capa intermedia que comprende la composición de copolímeros de etileno está laminada entre dos láminas de vidrio.

11. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, en el que la al menos una lámina de capa intermedia que comprende la composición de copolímeros de etileno está laminada entre una lámina de vidrio y una película de poliéster que está recubierta con un recubrimiento duro resistente a la abrasión sobre la superficie que está orientada en oposición a la lámina de capa intermedia.

12. El laminado de seguridad de la reivindicación 1, que comprende n láminas rígidas o capas de película y (n-1) láminas poliméricas de capa intermedia, en el que (a) cada una de las parejas adyacentes de las capas rígida o láminas de película está separada por una de las láminas poliméricas de capa intermedia; (b) al menos una de las (n-1) láminas poliméricas de capa intermedia comprende la composición de copolímeros de etileno, y (c) n es un número entero y 2 < n < 10.

13. El laminado de seguridad de la reivindicación 12, que comprende una zona de impacto que está orientada hacia la fuerza de impacto y una zona de anti-rotura que está firmemente adherida a la zona de impacto y que está orientada en oposición a la fuerza de impacto, en la que (A) la zona de impacto está formada por las n láminas rígidas y las (n-1) láminas poliméricas de capa intermedia; y (B) la zona de anti-rotura está formada de una lámina de polímero adicional y una capa de película adicional con una primera superficie de la lámina de polímero adicional adherida firmemente a la zona de impacto y una segunda superficie de la lámina de polímero adherida firmemente a la película de polímero adicional.

14. El laminado de seguridad de la reivindicación 13, en la que (A) cada una de las n láminas rígidas es una lámina de vidrio; (B) cada una de los (n-1) láminas poliméricas de capa intermedia comprende la composición de copolímeros de etileno; (C) la lámina polimérica de capa intermedia adicional comprende poli (vinil butiral) ; y (D) la película de polímero adicional es una película de poli (tereftalato de etileno) que tiene una superficie que es opuesta a la zona de impacto y un revestimiento duro adherido a la superficie.