Artículos de capas múltiples y procedimiento de fabricación de los mismos.

Una lámina de capas múltiples que comprende:

una capa núcleo que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de IR,

en la que eladitivo absorbente de IR es un boruro;

una primera capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de laradiación ultravioleta; en la que una superficie de la primera capa de recubrimiento se dispone sobre y eníntimo contacto con una superficie de la capa núcleo; y una segunda capa de recubrimiento que comprendeun polímero termoplástico y un aditivo absorbente de la radiación ultravioleta; en la que la segunda capa derecubrimiento se dispone sobre y en íntimo contacto con una superficie de la capa núcleo opuesta a lasuperficie en contacto con la primera capa de recubrimiento.

Artículos de capas múltiples y procedimiento de fabricación de los mismos

La presente divulgación se refiere a artículos de capas múltiples y a procedimientos de fabricación. En particular la presente divulgación se refiere a láminas de capas múltiples para la absorción de la radiación IR y a los procedimientos de fabricación de las mismas.

La absorción de cantidades excesivas de radiación solar por las superficies internas de un vehículo, casa residencial

o edificio de oficinas puede dar como resultado temperaturas interiores elevadas, comodidad reducida para los ocupantes, degradación acelerada de los materiales interiores, y un aumento de la necesidad de mayores unidades de aire acondicionado. Especialmente en los vehículos, en condiciones de alta absorción estática, que se pueden producir en los vehículos aparcados bajo el sol caliente del verano, en especial en un clima desértico, la temperatura de la superficie dentro de un vehículo cerrado puede alcanzar más de 100 ºC, y toda la masa térmica del coche se puede elevar hasta altas temperaturas.

El aumento de la carga de refrigeración de la unidad de aire acondicionado en un vehículo para mejorar el malestar debido al calor iría en contra de la tendencia que prevalece actualmente en la industria automovilística. Los motores de los automóviles se están reduciendo para reducir el peso y mejorar la eficacia del combustible y son menos capaces de tener respuesta ante el consumo de energía de los equipos más grandes de aire acondicionado. Una preocupación reciente para la industria y el Gobierno es el papel desempeñado por los equipos de aire acondicionado de los automóviles como una fuente de clorofluorocarbonos (CFC) liberados a la atmósfera, la mayor carga de refrigeración llevará a unidades de aire acondicionado incluso más grandes, que agravarán este problema. De este modo, existe una necesidad de nuevas tecnologías y de soluciones de diseño pasivo, que llevarán a cargas de calor solar reducidas en los automóviles así como en los edificios residenciales y en las oficinas.

El documento de patente US-A-4895904 desvela láminas o películas de polímeros para su uso en invernaderos. Las láminas o las películas de polímero contienen componentes que absorben o que reflejan en el I.R. (NIR) cercano, es decir, en la región de 0, 7 a 2, 0 J, y que transmiten al menos un 75 por ciento en la región de la radiación activa de la fotosíntesis (PAR) , que es básicamente la región de 0, 4 J a 0, 7 J del espectro solar. Las composiciones de la invención contienen estabilizadores de la radiación UV. Los absorbentes y los reflectores de la NIR en las películas son determinados óxidos o metales específicos con un tamaño de partícula muy fino, en el intervalo submicrométrico o micrométrico.

El documento de patente EP-A-0943587 desvela una película para reducir los rayos de calor, teniendo la película una alta transmitancia y una baja reflectancia de la luz visible, una baja transmitancia y una alta reflectancia de la radiación en el infrarrojo cercano y una resistividad superficial de al menos aproximadamente 106 ohmios/cuadrado. Es fácil formar la película con un bajo coste mediante el recubrimiento de una superficie con un recubrimiento líquido y calentándola. El líquido de recubrimiento es una dispersión que contiene partículas finas de boruros que tienen un diámetro promedio que no supera los 100 nm. La dispersión puede contener adicionalmente finas partículas de al menos un óxido de rutenio o de iridio que tiene un diámetro promedio que no supera los 100 nm.

El documento de patente US-A1-2002/0086926 desvela una composición de butiral de polivinilo que se compone de resina de butiral de polivinilo que contiene una cantidad eficaz de absorbente de IR de hexaboruro de lantano o una mezcla de hexaboruro de lantano y al menos un óxido de estaño y un óxido de antimonio y estaño. El hexaboruro de lantano y cualquier óxido de indio y estaño y/o óxido de antimonio y estaño están presentes como finas partículas con un tamaño de partícula que no interfiere con la transmisión visual a través de una lámina compuesta por dicho absorbente de IR de butiral de polivinilo.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona una lámina de capas múltiples que comprende una capa núcleo que comprende un polímero termoplástico y aditivo absorbente de IR; una primera capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un aditivo para la absorción de la radiación electromagnética; en la que una superficie de la primera capa de recubrimiento se coloca sobre y en contacto íntimo con una superficie de la capa núcleo.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de una lámina de capas múltiples que comprende la mezcla en estado fundido de una composición que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de IR para producir una capa núcleo; mezcla en estado fundido de una composición que comprende un polímero termoplástico y un absorbente de la radiación ultravioleta para producir una primera capa de recubrimiento; combinación de la capa núcleo con la primera capa de recubrimiento de tal forma que la capa de recubrimiento se coloque sobre y en contacto íntimo con una superficie de la capa núcleo.

En el presente documento se desvela un procedimiento para la fabricación de una lámina de capas múltiples que comprende la co-extrusión de una capa núcleo que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de IR con una primera capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un absorbente de la radiación ultravioleta.

En el presente documento también se desvelan los artículos que comprenden la lámina de capas múltiples que se ha detallado anteriormente.

Las realizaciones de la presente invención se describirán ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una representación esquemática que describe una capa núcleo colocada entre dos capas de recubrimiento de acuerdo con la presente invención;

La Figura 2 es una representación esquemática que describe una capa núcleo colocada sobre y en contacto íntimo con una única capa de recubrimiento;

La Figura 3 es una descripción esquemática de una lámina de paredes múltiples en la que las respectivas láminas se separan por soportes y tienen bolsas de aire entre los soportes;

La Figura 4 son fotografías de un objeto tomadas a través de dos láminas de capas múltiples, LaB6 contenido en una lámina de capas múltiples en la capa núcleo, mientras que la otra tiene LaB6 en la capa de recubrimiento; y

La Figura 5 muestra un dispositivo sobre el que se llevaron a cabo los experimentos de termoformación.

Los aditivos absorbentes de IR por lo general se usan en cantidades de aproximadamente 0, 001 gramos/metro cuadrado (g/m2) a aproximadamente 2, 0 g/m2. En una realización, el aditivo absorbente de IR se puede usar en cantidades de aproximadamente 0, 03 a aproximadamente 1, 0 g/m2. En otra realización, el aditivo absorbente de IR se puede usar en cantidades de aproximadamente 0, 05 a aproximadamente 0, 75 g/m2. En aún otra realización, el aditivo absorbente de IR se puede usar en cantidades de aproximadamente 0, 09 a aproximadamente 0, 36 g/m2.

Los aditivos absorbentes de IR se usan por lo general en cantidades de aproximadamente 0, 02 ppm a aproximadamente 3000 ppm basado en el peso total de la capa núcleo. En una realización, el aditivo absorbente de IR se puede usar en cantidades de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 1500 ppm, basado en el peso total de la capa núcleo. En otra realización, el aditivo absorbente de IR se puede usar en cantidades de aproximadamente 1, 5 ppm a aproximadamente 1250 ppm basado en el peso total de la capa núcleo. En otra realización más, el aditivo absorbente de IR se puede usar en cantidades de aproximadamente 2, 5 ppm a aproximadamente 600 ppm, basado en el peso total de la capa núcleo y dependiendo del espesor de la lámina. En una realización, la capa núcleo puede contener estabilizadores térmicos para compensar el aumento de temperatura provocado por la interacción de la luz IR con los aditivos absorbentes de IR. Adicionalmente, la adición de estabilizadores térmicos protege el material durante las operaciones de procesamiento tales como la mezcla en estado fundido. En general, una capa policarbonato que contiene los aditivos absorbentes de IR puede experimentar un aumento de temperatura de hasta aproximadamente 20 ºC, tras la exposición a la luz. La adición de estabilizadores térmicos a la capa núcleo mejora las características... [Seguir leyendo]

1. Una lámina de capas múltiples que comprende:

una capa núcleo que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de IR, en la que el aditivo absorbente de IR es un boruro; una primera capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de la radiación ultravioleta; en la que una superficie de la primera capa de recubrimiento se dispone sobre y en íntimo contacto con una superficie de la capa núcleo; y una segunda capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de la radiación ultravioleta; en la que la segunda capa de recubrimiento se dispone sobre y en íntimo contacto con una superficie de la capa núcleo opuesta a la superficie en contacto con la primera capa de recubrimiento.

2. La lámina de la Reivindicación 1, en la que el aditivo absorbente de IR es boruro de lantano (LaB6) , boruro de praseodimio (PrB6) , boruro de neodimio (NdB6) , boruro de cerio (CeB6) , boruro de gadolinio (GdB6) , boruro de terbio (TbB6) , boruro de disprosio (DyB6) , boruro de holmio (HoB6) , boruro de itrio (YB6) , boruro de samario (SmB6) , boruro de europio (EuB6) , boruro de erbio (ErB6) , boruro de tulio (TmB6) , boruro de yterbio (YbB6) , boruro de lutecio (LuB6) , boruro de estroncio (SrB6) , boruro cálcico (CaB6) , boruro de titanio (TiB2) , boruro de circonio (ZrB2) , boruro de hafnio (HfB2) , boruro de vanadio (VB2) , boruro de tántalo (TaB2) , boruros de cromo (CrB y CrB2) , boruros de molibdeno (MoB2, Mo2B5 y MoB) , boruro de tungsteno (W2B5) , o una combinación que comprende al menos uno de los boruros anteriores y en la que adicionalmente el aditivo absorbente de IR comprende partículas de tamaño nanométrico que tienen dimensiones de partícula promedio inferiores o iguales a aproximadamente 200 nanómetros y que está presente en cantidades de aproximadamente 0, 02 ppm a aproximadamente 3000 ppm basado en el peso total de la capa núcleo.

3. La lámina de la Reivindicación 1, en la que la capa núcleo comprende adicionalmente estabilizadores térmicos y en la que adicionalmente los estabilizadores térmicos son fosfitos, fosfonitos, fosfinas, aminas impedidas, hidroxil aminas, fenoles, fenoles modificados con acriloílo, descomponedores de hidroperóxido, derivados de benzofuranona, o una combinación que comprende al menos uno de los antioxidantes anteriores.

4. La lámina de la Reivindicación 1, en la que el polímero termoplástico es poliacetal, poliacrílico, policarbonato, poliestireno, poliéster, poliamida, poliamidaimida, poliarilato, poliarilsulfona, poliétersulfona, sulfuro de polifenileno, cloruro de polivinilo, polisulfona, poliimida, poliéterimida, politetrafluoroetileno, poliétercetona, poliéter étercetona, poliéter cetona cetona, polibenzoxazol, polioxadiazol, polibenzotiazinofenotiazina, polibenzotiazol, polipirazinoquinoxalina, polipiromellitimida, poliquinoxalina, polibenzoimidazol, polioxindol, polioxoisoindolina, polidioxoisoindolina, politriazina, polipiridazina, polipiperazina, polipiridina, polipiperidina, politriazol, polipirazol, polipirrolidina, policarborano, polioxabiciclononano, polidibenzofurano, poliftalida, poliacetal, polianhídrido, éter de polivinilo, tioéter de polivinilo, alcohol polivinílico, polivinil cetona, haluro de polivinilo, polivinil nitrilo, polivinil éster, polisulfonato, polisulfuro, politioéster, polisulfona, polisulfonamida, poliurea, polifosfaceno, polisilazano o una combinación que comprende al menos uno de los polímeros termoplásticos anteriores.

5. Un procedimiento para la fabricación de una lámina de capas múltiples que comprende:

disposición de una primera capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de la radiación ultravioleta sobre una superficie de una capa núcleo que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de IR, en el que el aditivo absorbente de IR es un boruro; y disposición de una segunda capa de recubrimiento que comprende un polímero termoplástico y un aditivo absorbente de la radiación ultravioleta sobre una superficie de la capa núcleo opuesta a la superficie de contacto de la primera capa de recubrimiento.

6. El procedimiento de la Reivindicación 5, en el que la capa núcleo se produce de forma simultánea o de forma secuencial con la primera capa de recubrimiento.

7. El procedimiento de la Reivindicación 6, en la que la capa núcleo se co-extruye con la primera capa de recubrimiento y con la segunda capa de recubrimiento.

8. El procedimiento de la Reivindicación 7, que comprende adicionalmente la laminación de la lámina de capas múltiples.