Una estructura estratificada que comprende nanopartículas.

Una estructura estratificada que comprende al menos una primera capa con un índice de refracción η

1 y unasegunda capa con un índice de refracción %eta;2, comprendiendo dicha primera capa un primer material de la matriz quetiene un índice de refracción ηmatriz 1 y comprendiendo dicha segunda capa un segundo material de la matriz quetiene un índice de refracción ηmatriz 2, siendo la diferencia entre dicho índice de refracción de dicho primer material dela matriz ηmatriz 1 y dicho índice de refracción de dicho segundo material de la matriz ηmatriz 2, a una longitud de ondade 510 nm, de al menos 0,1; caracterizada por que al menos una de dicha primera capa o de dicha segunda capacomprende nanopartículas que tienen un diámetro que oscila entre 1 y 500 nm en una fracción en volumen paraigualar la diferencia en el índice de refracción entre el primer material de la matriz ηmatriz 1 y el segundo material de lamatriz ηmatriz 2 de modo que la diferencia entre el índice de refracción de la primera capa η1 y el índice de refracciónde la segunda capa η2 a cada una de las longitudes de onda del intervalo visible de 380 a 750 nm sea menor que 0,08.

Una estructura estratificada que comprende nanopartículas.

Campo técnico

La invención se refiere a una estructura estratificada que comprende al menos una primera y una segunda capas, en donde los índices de refracción de la primera y de la segunda capas están igualados para evitar iridiscencia. La invención se refiere también a un película para ventanas que comprende un sustrato y un revestimiento de baja iridiscencia. La invención se refiere, además, a un método para igualar los índices de refracción de dos capas, evitando con ello la iridiscencia.

Técnica de antecedentes Películas para ventanas tales como películas para el control solar y películas de seguridad son conocidas en la técnica. Estas películas para ventanas comprenden un sustrato polímero provisto de una o más capas, por ejemplo para absorber o reflejar la radiación infrarroja.

Sin embargo, un problema asociado con este tipo de películas con un pequeño grosor es la aparición de iridiscencia. La iridiscencia se conoce como un fenómeno óptico que muestra colores de interferencia en la luz reflejada y, en menor medida, en la luz transmitida. El fenómeno de iridiscencia es lo más acusado utilizando luz artificial y, más particularmente, utilizando luz fluorescente.

Descripción de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar una estructura estratificada que comprenda al menos una primera y una segunda capas, en donde los índices de refracción de la primera y de la segunda capas están igualados.

Es otro objeto proporcionar una estructura estratificada que evite la aparición de iridiscencia.

En un objeto adicional de la presente invención proporcionar una película para ventanas que comprenda un sustrato y un revestimiento que eviten la aparición de iridiscencia.

Es todavía un objeto adicional de la presente invención proporcionar un método para igualar los índices de refracción de dos capas, evitando con ello la aparición de iridiscencia.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una estructura estratificada que comprende al menos una primera capa con un índice de refracción f1 y una segunda capa con un índice de refracción f2, en donde el índice de refracción de la primera capa f1 y el índice de refracción de la segunda capa f2 están igualados. La primera capa comprende un primer material de la matriz que tiene un índice de refracción fmatriz 1 y la segunda capa comprende un segundo material de la matriz que tiene un índice de refracción fmatriz 2. El índice de refracción del primer material de la matriz fmatriz 1 es diferente del índice de refracción del segundo material de la matriz fmatriz 2. La diferencia entre el índice de refracción del primer material de la matriz fmatriz 1 y el índice de refracción del segundo material de la matriz fmatriz 2 a una longitud de onda de 510 nm es de al menos 0, 1. La estructura estratificada se caracteriza por que al menos una de la primera capa o de la segunda capa comprende nanopartículas para igualar la diferencia en el índice de refracción entre el primer material de la matriz fmatriz 1 y el segundo material de la matriz fmatriz 2 de modo que la diferencia entre el índice de refracción de la primera capa f1 y el índice de refracción de la segunda capa f2 a cada una de las longitudes de onda del intervalo visible sea menor que 0, 08. Para los fines de esta invención, el intervalo visible se define como el intervalo entre 380 y 750 nm.

En una realización preferida, la diferencia entre el índice de refracción del primer material de la matriz fmatriz 1 y el índice de refracción del segundo material de la matriz fmatriz 2 a una longitud de onda de 510 nm es mayor que 0, 12, por ejemplo mayor que 0, 15.

Tal como se ha mencionado antes, la diferencia entre el índice de refracción de la primera capa f1 y el índice de refracción de la segunda capa f2 a cada una de las longitudes de onda en el intervalo visible es menor que 0, 8. Más preferiblemente, la diferencia en el índice de refracción de la primera capa f1 y el índice de refracción de la segunda capa f2 a cada una de las longitudes de onda en el intervalo visible es menor que 0, 6, y lo más preferiblemente menor que 0, 05 o incluso menor que 0, 02.

Al utilizar nanopartículas para igualar el índice de refracción de la primera capa y de la segunda capa, las propiedades ópticas de la estructura estratificada tales como la claridad y la turbidez no se ven afectadas o sólo se ven afectadas en una medida muy pequeña.

En una primera realización, la primera capa o la segunda capa comprende nanopartículas. En una realización alternativa, tanto la primera como la segunda capas comprenden nanopartículas.

Para los fines de esta invención, las nanopartículas se definen como partículas con un diámetro que oscila entre 1 y 500 nm. Más preferiblemente, el diámetro de las partículas oscila entre 10 y 100 nm, por ejemplo entre 20 y 80 nm.

Las nanopartículas pueden tener cualquier forma. Pueden tener, por ejemplo, una forma esférica, alargada, cúbica, elipsoidal o cualquier otra forma regular o irregular. Las nanopartículas pueden ser amorías, semi-amorías o cristalinas.

Las nanopartículas pueden comprender nanopartículas orgánicas o inorgánicas. Un ejemplo de nanopartículas orgánicas son nanotubos o nanoesferas de carbono. Ejemplos de partículas inorgánicas son partículas de óxidos, partículas de sulfuros y partículas de nitruros. Las partículas de óxidos se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en óxido de aluminio, óxido de silicio, óxido de zirconio, óxido de titanio, óxido de antimonio, óxido de zinc, óxido de estaño, óxido de indio, óxido de indioestaño, óxido de cerio, óxido de niobio, óxido de vanadio, óxido de wolframio, óxido de tántalo, óxidos impurificados y mezclas de uno o más de estos óxidos. Óxidos impurificados comprenden, por ejemplo, óxido de indio impurificado tal como óxido de indio impurificado con estaño, óxido de vanadio impurificado, óxido de wolframio impurificado. Partículas de sulfuro comprenden, por ejemplo, sulfuro de zinc. Partículas de nitruros comprenden, por ejemplo, nitruro de silicio.

Se puede preferir utilizar una mezcla de dos o más nanopartículas. Al utilizar diferentes tipos de nanopartículas, la diferencia en el índice de refracción entre la primera capa y la segunda capa se puede igualar mejor a lo largo de un intervalo de longitudes de onda más amplio. Una mezcla preferida de nanopartículas comprende una combinación de partículas de óxido de titanio y óxido de zirconio.

El índice de refracción de la primera capa y de la segunda capa se ve influenciado por el índice de refracción del material de la matriz, el índice de refracción de las nanopartículas, la fracción en volumen de las nanopartículas, la fracción en volumen del material de la matriz, el tamaño y la forma de las nanopartículas, …

Para los fines de esta invención, la fracción en volumen de nanopartículas de una capa se define como el volumen de las nanopartículas presentes en la capa, dividido por el volumen total de la capa. En el caso de que estén presentes huecos en la capa, estos huecos están incluidos en el volumen total de la capa. La fracción en volumen del material de la matriz se define como el volumen del material de la matriz presente en la capa, dividido por el volumen total de la capa.

El material de la matriz comprende, por ejemplo, un aglutinante tal como un aglutinante inorgánico o un aglutinante orgánico, o una resina. Como un ejemplo de aglutinantes inorgánicos se pueden considerar aglutinantes de silicatos. En calidad de aglutinantes orgánicos se pueden considerar aglutinantes basados en componentes acrílicos, aglutinantes basados en vinilo, aglutinantes basados en uretano y similares.

Posiblemente, al material de la matriz se añaden uno o más aditivos. Ejemplos de aditivos comprenden agentes para el control de la superficie, agentes para el control de la espuma, modificadores de la reología, dispersantes, agentes humectantes, agentes para el ajuste del tono de color, modificadores de la superficie, iniciadores del curado tales como iniciadores del curado por UV o iniciadores del curado por haces de electrones, iniciadores del curado térmico, agentes anti-brillo, inhibidores de la corrosión, agentes de conductividad, absorbedores de UV, estabilizadores de la luz, biocidas, promotores de la adherencia, iniciadores de la polimerización, aditivos para el control solar tales como nanopartículas, por ejemplo nanopartículas de óxido de indio y estaño (ITO – siglas en inglés) o nanopartículas... [Seguir leyendo]

1. Una estructura estratificada que comprende al menos una primera capa con un índice de refracción f1 y una segunda capa con un índice de refracción f2, comprendiendo dicha primera capa un primer material de la matriz que tiene un índice de refracción fmatriz 1 y comprendiendo dicha segunda capa un segundo material de la matriz que tiene un índice de refracción fmatriz 2, siendo la diferencia entre dicho índice de refracción de dicho primer material de la matriz fmatriz 1 y dicho índice de refracción de dicho segundo material de la matriz fmatriz 2, a una longitud de onda de 510 nm, de al menos 0, 1; caracterizada por que al menos una de dicha primera capa o de dicha segunda capa comprende nanopartículas que tienen un diámetro que oscila entre 1 y 500 nm en una fracción en volumen para igualar la diferencia en el índice de refracción entre el primer material de la matriz fmatriz 1 y el segundo material de la matriz fmatriz 2 de modo que la diferencia entre el índice de refracción de la primera capa f1 y el índice de refracción de la segunda capa f2 a cada una de las longitudes de onda del intervalo visible de 380 a 750 nm sea menor que 0, 08.

2. Una estructura estratificada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha primera capa y dicha segunda capa comprenden nanopartículas.

3. Una estructura estratificada de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde dichas nanopartículas comprenden nanopartículas orgánicas o inorgánicas o una combinación de nanopartículas orgánicas e inorgánicas.

4. Una estructura estratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dichas nanopartículas se seleccionan del grupo que consiste en partículas de óxidos, partículas de sulfuros, partículas de nitruros, partículas de óxidos impurificadas, partículas de sulfuros impurificadas, partículas de nitruros impurificadas, y combinaciones de las mismas.

5. Una estructura estratificada de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dichas nanopartículas se seleccionan del grupo que consiste en óxido de aluminio, óxido de silicio, óxido de zirconio, óxido de titanio, óxido de antimonio, óxido de zinc, óxido de estaño, óxido de indio, óxido de indio-estaño, óxido de cerio, óxido de niobio, óxido de vanadio, óxido de wolframio, óxido de tántalo, sulfuro de zinc, nitruro de silicio variantes impurificadas de los mismos y mezclas de los mismos.

6. Una estructura estratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dichas nanopartículas comprenden grupos orgánicos sobre su superficie, formando dichos grupos orgánicos una red reticulada con dicho material de la matriz.

7. Una estructura estratificada de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dichos grupos orgánicos comprenden grupos acrilato y/o grupos metacrilato.

8. Una película para ventanas que comprende una estructura estratificada que comprende al menos una primera capa y una segunda capa según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Una película para ventanas de acuerdo con la reivindicación 8, en donde al menos una de dicha primera capa y dicha segunda capa comprende un sustrato de vidrio o un sustrato polímero.

10. Una película para ventanas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, en donde al menos una de dicha primera capa y dicha segunda capa comprende una capa de revestimiento.

11. Una película para ventanas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde dicha primera capa comprende un sustrato polímero o un sustrato de vidrio y en donde dicha segunda capa comprende una capa de revestimiento aplicada sobre dicha primera capa, comprendiendo dicha segunda capa nanopartículas.

12. Una película para ventanas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde dicha capa de revestimiento funciona como un revestimiento duro, un adhesivo, una capa absorbente de infrarrojos o una capa anti-vaho.

13. Un método para igualar la diferencia en el índice de refracción entre una primera capa con un índice de refracción f1 y una segunda capa con un índice de refracción f2; comprendiendo dicha primera capa un primer material de la matriz que tiene un índice de refracción fmatriz 1 y comprendiendo dicha segunda capa un segundo material de la matriz que tiene un índice de refracción fmatriz 2, siendo la diferencia entre dicho índice de refracción fmatriz 1 y dicho índice de refracción fmatriz 2, a una longitud de onda de 510 nm, de al menos 0, 1, comprendiendo dicho método la etapa de incorporar nanopartículas que tienen un diámetro que oscila entre 1 y 500 nm en al menos uno de dicho primero o dicho segundo material de la matriz, en donde dichas nanopartículas están presentes en una fracción en volumen tal que la diferencia en el índice de refracción a cada una de las longitudes de onda del intervalo visible de 380 nm a 750 nm sea menor que 0, 08.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicha primera capa y dicha segunda capa 5 comprenden nanopartículas.

15. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, en el que dichas nanopartículas se seleccionan del grupo que consiste en partículas de óxidos, partículas de sulfuros, partículas de nitruros, partículas de óxidos impurificadas, partículas de sulfuros impurificadas, partículas de nitruros impurificadas, y combinaciones de las mismas.