Compuestos de película.

Un compuesto de capas ópticamente activo que comprende un sustrato el cual lleva al menos una capa de uncopolímero en bloque que comprende un componente polimérico "a" y un componente polimérico "b",

los cualescomponentes poliméricos "a" y "b" están divididos entre microdominios lamelares de cada componente polimérico,teniendo estos componentes diferentes índices de refracción, y 5 estando dichos componentes del copolímero en bloquepresentes en forma de mezcla de tanto el copolímero como su respectivo homopolímero, y caracterizado por que esoscomponentes poliméricos "a" y "b", y homopolímeros diluyentes "a" y "b" se han seleccionado de tal modo que:**Fórmula**

donde Na es el promedio del grado de polimerización del homopolímero "a", Nb es el promedio del grado depolimerización del homopolímero "b", Nab es el promedio del grado de polimerización del copolímero en bloque, y elpeso molecular del homopolímero presente en la mezcla del copolímero no pasa del 40% del peso molecular delcopolímero.

Compuestos de película.

La presente invención se refiere a compuestos de película ópticamente activos, y en particular, si bien no exclusivamente, a películas para ventanas de la clase que se adhieren a superficies de ventanas ya existentes de edificios y vehículos.

Ciertas soluciones de copolímero en bloque forman distintas morfologías y son capaces de dividirse espontáneamente en microdominios cuando se enfrían tras la fundición o el disolvente de las soluciones de copolímero se evapora. El tamaño, forma, espaciamiento y número de microdominios se pueden controlar por medio de la selección de las cantidades relativas de los diversos componentes del copolímero, su peso molecular y la incompatibilidad termodinámica de los componentes del copolímero. Las patentes estadounidenses 5656205 y 5622668 revelan todo esto. Se sabe, en particular, que cuando el porcentaje en volumen de cada uno de los dos componentes del copolímero es sustancialmente 50% el copolímero en bloque se divide en microdominios lamelares de los polímeros que lo componen.

La patente francesa 2138 645 revela un método para elaborar copolímero en bloque de elevado peso molecular que tengan capas lamelares con diferentes índices de refracción.

La presente invención utiliza las propiedades conocidas de los copolímero en bloque para producir compuestos de película que se prestan particularmente para películas para ventanas.

La presente invención plantea un compuesto de capas ópticamente activo que consta de un sustrato que sirve de base para al menos una capa de película de copolímero en bloque que a su vez comprende al menos dos componentes poliméricos “a” y “b” divididos en microdominios lamelares de cada componente polimérico, con dichos componentes del copolímero en bloque presentes en forma de mezcla de ambos copolímero y el componente de su respectivos copolímero caracterizado por el hecho de que el componente polimérico “a”, componente polimérico “b”, homopolímero diluyente “a” y homopolímero diluyente “b” se seleccionan de tal manera que:

1_ (Na Nb) < 0.5 (a)

Nab

donde Na es el promedio del grado de polimerización del componente homopolímero a, Nb es el promedio del grado de polimerización del componente homopolímero b, Nab es el promedio de polimerización del copolímero dibloque y el peso molecular del homopolímero no debería exceder el 40% del peso molecular del copolímero en bloque al que se ha añade.

Por ejemplo, se puede mezclar poliestireno o polibutadieno con copolímero en bloque PS-PB para obtener una proporción total 1:1 en volumen de poliestireno:polibutadieno aproximadamente. Por otra parte, el homopolímero puede comprender un homopolímero diferente, por ejemplo se puede añadir polióxido 2, 6 de dimetilfenileno para hinchar la fase de poliestireno de un copolímero en bloque.

Se puede añadir poliestireno homopolímero a un copolímero PS-PB que comprende una proporción 30:70 de poliestireno:polibutadieno para elevar la proporción de poliestireno de 30:70 a 60:40 poliestireno:polibutadieno.

Mientras más pequeño sea a, más planos los dominios lamelares y las interfaces entre dominios lamelares contiguos. Preferentemente, a < 0, 2 , y para obtener las mejores propiedades de transmisión y reflexión de la luz, a < 0, 1.

La fracción por volumen de un homopolímero que se puede añadir al copolímero en bloque para obtener una mezcla también está relacionada con a, de tal modo que mientras menor sea a, más homopolímero se puede añadir a la mezcla. El homopolímero añadido hace que la mezcla tenga menor viscosidad, facilitando su procesamiento, con lo que se obtiene una mezcla más barata.

Las propiedades ópticas comprenden propiedades de reflectancia y transmisión de la luz.

El copolímero en bloque típicamente comprende un porcentaje en volumen de entre 30:70 y 70:30 de cada componente del copolímero, preferentemente entre 40:60 y 60:40 por volumen de cada componente, y más preferentemente de 50:50 por volumen de cada componente. Los copolímeros en bloque de poliestireno:polibutadieno (PS-PB) pueden producir estructura lamelares con una proporción por volumen de 30:70 estireno butadieno, y copolímeros en bloque de óxido de polibutadieno-polietileno producen estructuras lamelares con una proporción por volumen de 30:70 óxido de butadieno:etileno.

La película de copolímero en bloque es ópticamente transparente, es decir esencialmente sin nebulosidad, y la diferencia entre los índices de refracción de los dos componentes debería ser al menos de 0, 08. La capa del copolímero en bloque preferentemente debería reflejar al menos el 50% de la luz incidente de determinadas longitudes de onda.

El sustrato puede estar recubierto con múltiples capas de película de copolímero en bloque, y el copolímero en bloque respectivo de una capa puede ser diferente al copolímero respectivo de otra capa, de tal manera que diferentes capas de la película reflejan de una forma selectiva diferentes longitudes de onda de la luz incidente.

El sustrato preferido es un sustrato transparente, preferentemente una película polimérica, típicamente tereftalato de polietileno (PET) , y la capa del copolímero preferentemente está en medio de dos sustratos de película. La película sustrato puede tener un grosor de 12-50 micrones aproximadamente, ya que suele usarse en láminas para ventanas.

Uno de los componentes del copolímero en bloque es típicamente un polímero con un elevado índice refractivo como el poliestireno y el otro componente puede ser un polímero de índice refractivo inferior como uno de los siguientes: poliisopreno, polibutadieno, polimetil-metacrilato, polidimetilsiloxano, polietileno-butileno (polibutadieno hidrogenado) .

El copolímero puede adoptar la forma de copolímero en dibloque A-B, donde A y B son diferentes polímeros, o copolímero en tribloque A-B-A.

Los microdominios lamelares se forman con dos polímeros que forman dominios alternantes de componentes A y B formados a partir de un copolímero en bloque AB o ABA. El grosor de un par de dominios contiguos en morfología lamelar se denomina el espaciamiento “d”. El espaciamiento “d” viene determinado por el peso molecular (PM) del copolímero y será el mismo (respecto de un PM dado) para un copolímero AB que para un copolímero ABA.

El grosor de las laminillas guarda la relación con el peso molecular que expresa la ecuación:

d = K Mn 2/3

donde k es una constante que corresponde al par de polímeros del copolímero en bloque; y

d es el grosor de las laminillas de los dos dominios contiguos en nanómetros; y

Mn = promedio del peso molecular del copolímero en g/mol.

Por ejemplo, para un copolímero en bloque estireno:butadieno

d = 0, 024 Mn2/3

(Hashimoto et al Macromolecules 1980, 13, 1237)

Es posible, por tanto, hacer compuestos de película que reflejen la luz de determinados anchos de banda seleccionando el peso molecular del copolímero.

Para un copolímero en bloque PS-PB, el promedio del peso molecular (Mn) del copolímero en bloque se sitúa dentro de la gama 200.000 a 2.000.000, preferentemente 250.000-1.000.000, y más preferentemente 300.000 – 600.000.

El espaciamiento "d" no se ve afectado, en teoría, por el grosor de la capa del copolímero en bloque aplicado. El grosor afecta al número de pares de dominios lamelares. Por ejemplo, un recubrimiento de 1 micrón de un copolímero en bloque AB con un peso molecular tal que forme una morfología lamelar con un espaciamiento "d" de 100 nm, se dividirá en 10 pares de dominios lamelares de A y B; de ahí las 10 laminillas alternantes de A y B.

El mejor método de aportar reflectividad es por medio de dominios lamelares que tengan un grosor de aproximadamente ¼ de longitud de onda. La longitud de onda de la luz depende del índice de refracción del material que atraviesa de acuerdo con la siguiente fórmula:

A de material = A del aire

f del material

donde A = longitud de onda, f = índice de refracción.

El compuesto de película puede elaborarse... [Seguir leyendo]

1.Un compuesto de capas ópticamente activo que comprende un sustrato el cual lleva al menos una capa de un copolímero en bloque que comprende un componente polimérico “a” y un componente polimérico “b”, los cuales componentes poliméricos “a” y “b” están divididos entre microdominios lamelares de cada componente polimérico, teniendo estos componentes diferentes índices de refracción, y estando dichos componentes del copolímero en bloque presentes en forma de mezcla de tanto el copolímero como su respectivo homopolímero, y caracterizado por que esos componentes poliméricos “a” y “b”, y homopolímeros diluyentes “a” y “b” se han seleccionado de tal modo que:

1_ (Na Nb) < 0, 5

Nab

donde Na es el promedio del grado de polimerización del homopolímero “a”, Nb es el promedio del grado de polimerización del homopolímero “b”, Nab es el promedio del grado de polimerización del copolímero en bloque, y el peso molecular del homopolímero presente en la mezcla del copolímero no pasa del 40% del peso molecular del copolímero.

2. Un compuesto con arreglo a la Reivindicación 1, en el que el copolímero en bloque es un copolímero dibloque de poliestireno:polibutadieno y el componente “a” es bien el poliestireno bien el polibutadieno y el componente polimérico “b” es el otro de esta pareja y

1_ (Na Nb) < 0, 2.

Nab

3. Un compuesto con arreglo a la reivindicación 1 ó 2, en el que la película de copolímero en bloque está formada por una mezcla de copolímero en bloque y homopolímeros en la cual la fracción total por volumen de los homopolímeros no supera el 0, 8.

4. Un compuesto con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el copolímero en bloque comprende sustancialmente un porcentaje equivalente al 50:50 por volumen de cada componente del copolímero.

5. Un compuesto con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual el peso molecular del copolímero en bloque se sitúa entre 200.000 y 2.000.000.

6. Un compuesto con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la mezcla del copolímero comprende aditivos al menos uno de los cuales es un tinte y partículas de un material con un elevado índice de refracción.

7. Un compuesto de película con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las diferencias entre los índices de refracción de los microdominios de los diferentes componentes del copolímero se sitúan entre 0, 07 y 0, 2.

8. Un compuesto con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el sustrato comprende una película polimérica transparente.

9. Un compuesto de película con arreglo a la reivindicación 8, en el que la película polimérica comprende una película transparente de polietileno tereftalato.

10. Un compuesto de película con arreglo a la reivindicación 9, en el que el compuesto comprende un número de capas de dicha película de copolímero en bloque.

11. Un compuesto de película con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el compuesto comprende un segundo sustrato polimérico dispuesto de tal manera que la película de copolímero dibloque está metida entre dos sustratos.

12. Un compuesto de película con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la película de copolímero en bloque tiene zonas de diferente grosor que producen diferentes efectos ópticos.

13. Un método de elaborar un compuesto laminado ópticamente activo, método en el que una solución que comprende una mezcla de copolímero en bloque de al menos dos componentes poliméricos y homopolímeros de esos dos componentes recubre un sustrato de película, revestimiento que luego se divide en diferentes microdominios lamelares de cada componente polimérico con diferentes índices refractivos, caracterizado por que la mezcla del copolímero y sus respectivos homopolímeros es tal que el componente polimérico “a”, el componente polimérico “b”, homopolímero diluyente “a” homopolímero diluyente “b”:

1_ (Na Nb) < 0, 5

Nab donde Na es el promedio del grado de polimerización del homopolímero “a”, Nb es el promedio del grado de polimerización “b”, Nab es el promedio de polimerización del copolímero en bloque y el homopolímero añadido a la mezcla tiene un peso molecular inferior al 40% del peso molecular del copolímero en bloque.

14. Un método con arreglo a la reivindicación 15 (sic) en el que la fracción por volumen del homopolímero añadido a la mezcla no excede el 0, 8.