Película multicapas de control solar.

Un artículo que comprende:

una película multicapas que refleja la luz infrarroja que tiene capas alternas de un primer tipo de polímero y

un segundo tipo de polímero; y

una capa de revestimiento duro dispuesta sobre la película multicapas

, en donde dicha capa de revestimiento duro comprende nanopartículas que absorben luz infrarroja dispersas en la misma y en donde la capa de revestimiento duro tiene un ángulo de contacto estático del agua que es mayor que 70 grados, y un ángulo de contacto estático del hexadecano que es mayor que 50 grados

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/079010.

Solicitante: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3M Center P.O. Box 33427 St. Paul, MN 55133-3427 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: QIU, ZAI-MING, THORSON,JAMES,E, PADIYATH,RAGHUNATH, WU,JUNG-SHENG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > B32B33/00 (Productos estratificados caracterizados por propiedades particulares o características de superficie particulares, p. ej. por revestimientos de superficie particulares (discontinuidades o rugosidades de superficie B32B 3/00 ); Productos estratificados concebidos para casos particulares no cubiertos por una sola otra clase)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/18 (caracterizada por el empleo de aditivos particulares)

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Fragmento de la descripción:

Película multicapas de control solar

Antecedentes La presente invención se refiere en general a una película multicapas de control solar. La presente invención se refiere más en particular a una película multicapas de control solar que incluye nanopartículas que absorben luz infrarroja y fluoromateriales que imparten propiedades deseables.

Las películas plásticas teñidas y revestidas al vacío se han aplicado a ventanas para reducir la carga calorífica debido a la luz solar. Para reducir la carga calorífica, la transmisión solar se bloquea en las regiones del visible o el infrarrojo del espectro solar, es decir, a longitudes de onda en el intervalo de 400 nm a 2500 nm o mayor.

Las películas teñidas pueden, principalmente por absorción, controlar la transmisión de la luz visible y por consiguiente proporcionan una reducción del resplandor. Sin embargo, las películas teñidas en general no bloquean la energía solar del infrarrojo cercano y por consiguiente no son completamente eficaces como películas de control solar. Además, las películas teñidas a menudo se decoloran con la exposición solar. Además, cuando las películas se colorean con múltiples colorantes, los colorantes a menudo se decoloran a diferentes velocidades, produciendo un cambio de color no deseado a lo largo de la vida de la película.

Otras películas conocidas para ventanas son fabricadas usando metales grises depositados al vacío, tales como acero inoxidable, inconel, monel, cromo o aleaciones de cromo-níquel. Las películas de metales grises depositados ofrecen aproximadamente los mismos grados de transmisión en las regiones del visible e infrarrojo del espectro solar. Como resultado, las películas de metales grises son una mejora frente a películas teñidas con respecto al control solar. Las películas de metales grises son relativamente estables cuando se exponen a la luz, oxígeno y/o humedad, y en los casos en los que la transmisión de los revestimientos aumenta debido a la oxidación, los cambios de color en general no son detectables. Después de aplicación en vidrio transparente, los metales grises bloquean la transmisión de la luz en cantidades aproximadamente iguales de reflexión solar y absorción.

Las capas depositadas al vacío tales como plata, aluminio y cobre, controlan la radiación solar principalmente por reflexión y son útiles solo en un número limitado de aplicaciones debido al alto nivel de reflectancia de luz visible. Se consigue un grado modesto de selectividad (es decir, mayor transmisión de luz visible que transmisión de luz infrarroja) mediante algunos materiales reflectantes, tales como cobre y plata.

Es necesaria una película de control solar mejorada que tengan una alta transmisión de luz visible y que bloquee sustancialmente la radiación infrarroja, y tenga propiedades de limpieza y resistencia al rayado convenientes.

Sumario En general, la presente invención se refiere a una película multicapas de control solar. La presente invención se refiere más en particular una película multicapas de control solar que incluye nanopartículas que absorben luz infrarroja y fluoromateriales que imparten propiedades deseables.

La invención incluye artículos que tienen una película multicapas que refleja la luz infrarroja, que tiene capas alternas de un primer tipo de polímero y un segundo tipo de polímero; y una capa de revestimiento duro dispuesta sobre la película multicapas, en donde la capa de revestimiento duro incluye nanopartículas que absorben luz infrarroja dispersas en la misma y en donde la capa de revestimiento duro tiene un ángulo de contacto estático del agua que es mayor que 70 grados, y un ángulo de contacto estático del hexadecano que es mayor que 50 grados.

La invención también incluye artículos que tienen una película multicapas que refleja la luz infrarroja, que tiene capas alternas de un primer tipo de polímero y un segundo tipo de polímero; y una capa de revestimiento duro dispuesta sobre la película multicapas, en donde la capa de revestimiento duro es el producto de reacción de una mezcla que incluye al menos un compuesto que contiene fluoro-acrilato reticulable, curable; al menos un compuesto no fluorado reticulable, curable; nanopartículas que absorben luz infrarroja; y al menos un iniciador de la polimerización.

Los compuestos que contienen fluoro-acrilato de ejemplo incluyen:

(RfQXC (O) NH) ) m-Ri- (NHC (O) OQ (A) a) n (Fórmula 1)

en donde Ri es un resto de un multi-isocianato. Los Ri representativos incluyen, pero no se limitan a

X es O, S o NR, donde R es H o alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono;

Rf es un resto perfluoropoliéter monovalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula F (RfcO) xCdF2d-, en donde cada Rfc representa independientemente un grupo alquileno fluorado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono. Los perfluoropoliéteres monovalentes de ejemplo de RfcO incluyen, pero no se limitan a, los que tienen unidades perfluoradas que se repiten de - (CpF2p) -, - (CpF2pO) -, - (CF (Z) ) -, - (CF (Z) O) -, - (CF (Z) CpF2pO) -, - (CpF2pCF (Z) O) -, - (CF2CF (Z) O) -, o combinaciones de los mismos. En estas unidades que se repitan, p típicamente es un número entero de 1 a 10. En algunas realizaciones, p es un número entero de 1 a 8, de 1 a 6, de 1 a 4, o de 1 a 3. El grupo Z es F, un grupo perfluoroalquilo, grupo perfluoroéter, perfluoropoliéter o un grupo perfluoroalcoxi, todos los cuales pueden ser lineales, ramificados o cíclicos. El grupo Z típicamente no tiene más de 12 átomos de carbono, no más de 10 átomos de carbono, no más de 9 átomos de carbono, no más de 4 átomos de carbono, no más de 3 átomos de carbono, no más de 2 átomos de carbono, o no más de 1 átomo de carbono. En algunas realizaciones, el grupo Z no puede tener más de 4 átomos de oxígeno, no más de 3 átomos de oxígeno, no más de 2 átomos de oxígeno, no más de 1 átomo de oxígeno, o puede no tener átomos de oxígeno. En estas estructuras de perfluoropoliéter, las diferentes unidades que se repiten pueden estar distribuidas aleatoriamente a lo largo de la cadena. CdF2d puede ser lineal o ramificado. Cada x representa independientemente un número entero mayor o igual que 2, y en donde d es un número entero de 1 a 8. El peso molecular medio numérico de Rf puede ser de 400 a 5000, en otra realización de 800 a 4000, y en otra realización más de 1000 a 3000.

Q es independientemente un grupo conector de valencia al menos 2, pero no limitado a -C (O) NR (CH2) h-, -C (O) NRCH2CH (CH2-) CH2-, -C (O) NRCH2CH (CH2-) 2, - (CH2) h-, -SO2NR (CH2) h-, - (CH2) h-O- (CH2) j-, - (CH2) h-S- (CH2) j-, -CH2C[ (CH2-) ]3 en donde R es H o alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono, h es de 1 a 30, y j es de 2 a 20;

A es un grupo funcional (met) acrilo -XC (O) C (R2) =CH2, en donde R2 es un alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono o H o F;

m es al menos 1;

n es al menos 1;

a es de 1 a 6, con la condición de que m + n es de 2 a 10, y en la que cada unidad a la que se hace referencia mediante los subíndices m y n está unida a una unidad Ri.

Los ejemplos específicos de compuestos que se ajustan a la fórmula (1) se muestran a continuación Otros compuestos que contienen fluoro-acrilato de ejemplo incluyen:

Rf2-[Q- (XC (O) NHQOC (O) C (R2) =CH2) a]g (Fórmula 2) en donde X, Q, R2 y a son como se han definido antes; y g es 1 ó 2;

Rf2 es un resto perfluoropoliéter monovalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula F (RfcO) xCdF2d-o un resto perfluoropoliéter divalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula -CdF2dO (RfcO) xCdF2d-, en la que Rfc, x, y d son como se han definido antes. El peso molecular medio numérico de Rf puede ser de 400 a 5000,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un artículo que comprende:

una película multicapas que refleja la luz infrarroja que tiene capas alternas de un primer tipo de polímero y un segundo tipo de polímero; y

una capa de revestimiento duro dispuesta sobre la película multicapas, en donde dicha capa de revestimiento duro comprende nanopartículas que absorben luz infrarroja dispersas en la misma y en donde la capa de revestimiento duro tiene un ángulo de contacto estático del agua que es mayor que 70 grados, y un ángulo de contacto estático del hexadecano que es mayor que 50 grados.

2. El artículo según la reivindicación 1, que además comprende una capa adhesiva sensible a la presión dispuesta sobre la película multicapas, estando dispuesta la capa adhesiva sensible a la presión sobre la superficie opuesta de la película multicapas como la capa de revestimiento duro.

3. El artículo según la reivindicación 1, en donde dicha capa de revestimiento duro comprende el producto de reacción de una mezcla que comprende: al menos un compuesto reticulable, curable, que comprende un resto que contiene fluoro-; al menos un compuesto no fluorado reticulable, curable;

un material que absorbe luz infrarroja; y un iniciador de la polimerización.

4. Un artículo que comprende:

una película multicapas que refleja la luz infrarroja que tiene capas alternas de un primer tipo de polímero y un segundo tipo de polímero; y una capa de revestimiento duro dispuesta sobre la película multicapas, en donde la capa de revestimiento duro comprende el producto de reacción de una mezcla que comprende: al menos un compuesto que contiene fluoro-acrilato reticulable, curable; al menos un compuesto no fluorado reticulable, curable; nanopartículas que absorben luz infrarroja; y un iniciador de la polimerización.

5. El artículo según la reivindicación 4, en donde el resto de fluoro- es a) F (RfcO) xCdF2d- o -CdF2dO (RfcO) xCdF2d en donde cada Rfc representa independientemente un grupo alquileno fluorado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, cada x representa independientemente un número entero mayor o igual que 2, CdF2d puede ser lineal o ramificado, y en donde d es un número entero de 1 a 8; o b) CdF2d+1, en donde d es de 1 a 8; o c) CF3CF2CF2CHFCF2-; CF3CHFO (CF2) 3-; (CF3) 2NCF2CF2-; CF3CF2CF2OCF2CF2-; CF3CF2CF2OCHCF2-; n-C3F7OCF (CF3) -; H (CF2CF2) 3-; o n-C3F7OCF (CF3) CF2OCF2-.

6. El artículo según la reivindicación 4, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es:

(RfQXC (O) NH) ) m-Ri- (NHC (O) OQ (A) a) n (Fórmula 1) en donde Ri es un resto de un multi-isocianato; X es O, S o NR, donde R es H o alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono; Rf es un resto perfluoropoliéter monovalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula F (RfcO) xCdF2d

en donde cada Rfc representa independientemente un grupo alquileno fluorado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; x representa independientemente un número entero mayor o igual que 2; CdF2d puede ser lineal o ramificado, y d es un número entero de 1 a 8;

Q es independientemente un grupo conector con una valencia de al menos 2;

A es un grupo funcional (met) acrilo -XC (O) C (R2) =CH2, donde R2 es un alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono o H o F, y X es como se ha definido antes;

m es al menos 1;

n es al menos 1; y

a es de 1 a 6,

con la condición de que m + n es de 2 a 10, y en el que cada unidad a la que se hace referencia mediante los subíndices m y n está unida a una unidad Ri.

7. El artículo según la reivindicación 6, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es:

8. El artículo según la reivindicación 4, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es

Rf2-[Q- (XC (O) NHQOC (O) C (R2) =CH2) a]g (Fórmula 2)

en donde Rf2 es un resto perfluoropoliéter monovalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula F (RfcO) xCdF2d- o un resto perfluoropoliéter divalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula -CdF2dO (RfcO) xCdF2d-,

en donde cada Rfc representa independientemente un grupo alquileno fluorado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono;

x representa independientemente un número entero mayor o igual que 2;

CdF2d puede ser lineal o ramificado, y d es un número entero de 1 a 8;

Q es independientemente un grupo de conexión que tiene una valencia de al menos 2;

X es O, S o NR, donde R es H o alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono;

R2 es un alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono o H o F;

a es de 1 a 6; y

g es 1 ó 2.

9. El artículo según la reivindicación 8, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es HFPO-C (O) NHC2H4OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2, HFPO-C (O) NHC (C2H5) (CH2OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2) 2, HFPO-[C (O) NHC2H4OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2]2, HFPO-[C (O) NHC (C2H5) (CH2OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2) 2]2, HFPO-C (O) NHCH2CH[OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2]CH2OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH, HFPO-C (O) NHC (C2H5) (CH2OC (O) NH2H4OC (O) C (CH3) =CH2) 2, CH2=C (CH3) C (O) OC2H4NHC (O) OC2H4NHC (O) -HFPO-C (O) NHC2H4OC (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2, HFPO-C (O) NH (C2H4N (C (O) NHC2H4OC (O) C (CH3) =CH2) 4C2H4NHC (O) -HFPO, o una combinación de los mismos.

10. El artículo según la reivindicación 4, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es en donde Ri es un resto de un multi-isocianato; X es O, S o NR, donde R es H o alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono; Rf es un resto perfluoropoliéter monovalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula F (RfcO) xCdF2d-,

en donde cada Rfc representa independientemente un grupo alquileno fluorado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; x representa independientemente un número entero mayor o igual que 2; y d es un número entero de 1 a 8;

Q es independientemente un grupo conector de valencia al menos 2; A es un grupo funcional (met) acrilo -XC (O) C (R2) =CH2, donde R2 es un alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono o H o F;

G es grupo alquilo, arilo, alcarilo, aralquilo, alquilo/arilo sustituido; m es al menos 1; n es al menos 1;

o es al menos 1; y a es de 2 a 6.

11. El artículo según la reivindicación 4, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es en donde Ri es un resto de un multi-isocianato; X es O, S o NR, donde R es H o alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono; Rf es un resto perfluoropoliéter monovalente compuesto de grupos que comprenden la fórmula F (RfcO) xCdF2d-,

en donde cada Rfc representa independientemente un grupo alquileno fluorado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; x representa independientemente un número entero mayor o igual que 2; CdF2d puede ser lineal o ramificado, y d es un número entero de 1 a 8;

Q es independientemente un grupo conector de valencia al menos 2; A es un grupo funcional (met) acrilo -XC (O) C (R2) =CH2, donde R2 es un alquilo inferior de 1 a 4 átomos de carbono o H o F;

m es al menos 1; n es al menos 1; a es de 1 a 6; y D es un resto reactivo con isocianato divalente o q-valente.

12. El artículo según la reivindicación 4, en donde el compuesto que contiene fluoro-acrilato es: (Rf2) -