ES2324586B1 - Cubierta polimerica con propiedades protectoras frente a la radiacion solar. - Google Patents
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Abstract
Cubierta polimérica con propiedades protectoras
frente a la radiación solar, adaptada para controlar tanto la
radiación ultravioleta como la infrarroja o ambas a la vez. La
cubierta comprende un sus trato de material polimérico de densidad
específica superior a 1, provisto de al menos un compuesto
absorbente de radiación UV, y al menos un filtro solar selectivo,
transparente a la luz visible y reflejante de la radiación
infrarroja, aplicado sobre dicho sus trato y que está configurado
por al menos una primera capa de material dieléctrico; al menos una
primera capa metálica; una capa intermedia, a modo de de barrera; y
al menos una segunda capa de material dieléctrico.
La cubierta es aplicable como recubrimiento de
materiales laminares rígidos y también como material para
invernaderos o edificios con paredes transparentes.
Description
Cubierta polimérica con propiedades protectoras
frente a la radiación solar.
La presente invención se refiere a una cubierta
polimérica protectora frente a la radiación ultravioleta (UV) y
reflectora de radiación infrarroja, que comprende un sustrato de
material polimérico de densidad específica superior a 1, aditivos
bloqueantes UV y al menos un filtro solar selectivo, transparente a
la luz visible y reflejante de radiación infrarroja, aplicado sobre
dicho sustrato polimérico.
La invención también se refiere a usos de dicha
cubierta polimérica.
\vskip1.000000\baselineskip
Los materiales plásticos, por sus propiedades
estructurales, están consiguiendo sustituir poco a poco a otros
materiales tradicionales de naturaleza metálica o inorgánica, como
son los vidrios.
Los materiales plásticos ofrecen ventajas sobre
los metales por su "fácil" moldeabilidad, transformación,
peso, mantenimiento y durabilidad al no ser fácilmente oxidables.
Sin embargo, no todo son ventajas ya que también tienen las
limitaciones propias de los materiales orgánicos. Algunas de dichas
limitaciones son: dureza, resistencia a la abrasión, resistencia
térmica y consistencia mecánica. Recientemente y mediante procesos
de mezcla de distintos materiales plásticos, esto es, aditivación o
adición de cargas minerales como fibra de vidrio o fibra de carbono,
ha sido posible mejorar y conseguir propiedades con las que llegan a
igualar, o incluso superar, a los materiales metálicos
tradicionales.
En cuanto a transparencia se refiere, existen
plásticos tan transparentes como el vidrio. Son polímeros amorfos
como el polimetilmetacrilato, polietilentereftalato y policarbonato.
Estos plásticos tienen valores de transmitancia similares al
vidrio. Se pueden aditivar y colorear fácilmente, tienen mucho menos
peso (1,13 Kg/m^{2}.mm del policarbonato frente a los 2,5
Kg/m^{2}.mm del vidrio), son menos frágiles, pero por el contrario
tienen menor resistencia a la abrasión. Esta última limitación se ha
intentado compensar mediante el uso de recubrimientos y tratamientos
superficiales.
Existen múltiples aplicaciones en las que por
motivos energéticos, prácticos o estéticos, es necesario disponer
de cubiertas, techumbres o cerramientos que sean transparentes, de
forma que dejen pasar la luz visible. El material tradicional por
excelencia para esta aplicación es el vidrio, dada su transmitancia
solar cercana al 90% y sus características mecánicas, que hace que
sea ampliamente utilizado para estas aplicaciones. El desarrollo de
materiales plásticos transparentes ha permitido que este tipo de
materiales sean altamente competitivos respecto a los tradicionales,
dadas sus características físicas y químicas: fácil transformación,
flexibilidad y adaptación y bajo peso. Este es el caso de
lucernarios en grandes almacenes y viviendas con los que se
consigue aportar luminosidad a superficies internas alejadas de las
ventanas laterales de los edificios y en los que el bajo peso de los
materiales plásticos permite reducir la estructura de soporte.
También es el caso de los invernaderos agrícolas, en los que el uso
de plásticos sobre estructuras extremadamente ligeras permite
aumentar considerablemente el rendimiento en cantidad y calidad de
los
cultivos.
cultivos.
Siendo como es la radiación solar uno de los
factores ambientales más difíciles de controlar, particularmente en
latitudes superiores a 25º desde el ecuador es necesario disponer
de sistemas de control de la radiación solar. Por ejemplo, en
latitudes en torno a 40ºN la radiación que se recibe en la
superficie en el mes de Diciembre es aproximadamente un tercio de
la que se recibe en el mes de Junio.
El uso de materiales plásticos o vidrio para la
construcción de cerramientos transparentes, conlleva durante los
meses cálidos de la primavera y el verano, y sobre todo en las
zonas templadas y calientes del planeta, un incremento considerable
de la temperatura en el interior del habitáculo. Este incremento
causado por la radiación solar alcanza valores en torno a 1000
W/m^{2} para incidencia normal. Esta situación nos fuerza a hacer
uso de la ventilación natural o del aire acondicionado para reducir
la temperatura del interior hasta valores confortables o adecuados.
La necesidad de utilizar el aire acondicionado tiene el
inconveniente del elevado consumo energético necesario para reducir
la temperatura interna y el coste económico que lleva asociado.
En el caso de los filmes empleados en
invernaderos la transparencia es una cualidad extremadamente
importante en la radiación que resulta útil para el crecimiento y
desarrollo de las plantas. En este sentido hay que reseñar que de
entre todo el espectro de radiación solar, solamente una parte de
la radiación es considerada como radiación útil para el crecimiento
de las plantas. Así, la intensidad de la radiación comprendida
entre 400-700 nanómetros, conocida como "Radiación
Fotosintéticamente Activa" (RFA = PAR en inglés), es la radiación
que afecta directamente al crecimiento y desarrollo de las plantas.
En la siguiente tabla aparecen expresados los porcentajes que
corresponden a cada uno de los rangos de longitud de onda del total
de la radiación que incide en la superficie
terrestre:
terrestre:
\vskip1.000000\baselineskip
En el sector agrícola, donde los materiales
plásticos transparentes han sido utilizados ampliamente como
recubrimientos de cultivos hortofrutícolas y florales, es donde el
control de la radiación solar presenta un interés añadido. En
procesos de agricultura intensiva bajo invernaderos y durante la
época estival todas las plantas sufren de estrés térmico. Dicho
estrés produce una reducción de su crecimiento y de su rendimiento
final. En la actualidad para controlar la radiación dentro de los
invernaderos se están usando las siguientes soluciones: la
utilización de filmes especialmente aditivados, la vaporización de
agua en su interior, el recubrimiento del exterior de los
invernaderos con lechadas de cal, la utilización de mallas para
crear sombras artificiales y el forzar la aireación del interior
del invernadero. Estas acciones, además de no evitar completamente
el estrés térmico de las plantas, no reducen el elevado consumo de
agua, debido a las pérdidas que se producen por la evaporación de
agua en el interior del invernadero y por la necesaria ventilación
del mismo. Por otra parte, durante el tiempo en que los
invernaderos permanecen abiertos para facilitar la ventilación y
aireación interior existe la posibilidad de que penetren insectos
indeseados en el interior, afectando perniciosamente a los cultivos
agrícolas. Por el contrario, en las noches invernales la temperatura
del invernadero baja debido principalmente a la diferencia de
temperaturas entre el día y la noche y a la alta transmisión
infrarroja del filme. Esta bajada de temperaturas hace necesario
aplicar calefacción adicional, con el consiguiente gasto
energético.
energético.
La utilización de filtros selectivos resuelve en
gran medida los problemas antes mencionados. Reduce la temperatura
en el interior del habitáculo o del invernadero. En estos el uso de
filtros selectivos hace disminuir la evaporación del agua, también
disminuye la necesidad de ventilación y además mitiga la perdida de
temperatura nocturna en el interior del invernadero.
Por otro lado el control de radiación
ultravioleta en el interior de los invernaderos puede evitar o
reducir el número de insectos en el interior dado que su campo de
visión se encuentra principalmente en esa zona del espectro. En la
actualidad las plagas de insectos se combaten mediante la
utilización de insecticidas o depredadores biológicos, con el
consiguiente incremento de gasto productivo y la disminución de la
calidad de los productos cultivados. El uso de insecticidas, dada la
toxicidad de este tipo de compuestos, conlleva un riesgo para el
consumo humano, pudiendo llegar a afectar seriamente a la salud de
los consumidores. La posibilidad de combatir las plagas
seleccionando la radiación en el interior de los invernaderos
mediante técnicas de filtración de la radiación UV es una
alternativa ventajosa y aplicable a los materiales plásticos
transparentes, empleados comúnmente en la fabricación de cubiertas
para invernaderos tal y como se detalla más adelante.
En la actualidad, los filmes que se emplean para
la protección de invernaderos son filmes de polietileno o
co-polímeros de polietileno, preferentemente
etilenvinilacetatos (EVA). Este tipo de materiales plásticos tienen
una consistencia estructural y mecánica condicionada por las
características propias de este tipo de resinas. Tienen una densidad
específica inferior a 1, siendo inferior a las de los materiales
plásticos técnicos o ingenieriles. Dada la cristalinidad propia de
los polietilenos el nivel de transmitancia en la zona del visible es
inferior al 70-80%. Además son materiales con una
turbidez del 11% aproximadamente. También, por sus propiedades
moleculares y ópticas, son materiales más transparentes a la
radiación IR que los plásticos técnicos.
Para la construcción de estructuras de
invernaderos también se han empleado otro tipo de resinas plásticas
de mejor nivel de transmisión de la radiación que las poliolefinas
y de mejor consistencia estructural, como son los
polimetilmetacrilatos y policarbonatos multicelulares con una
transmitancia en la zona del visible del 70-80%
aproximadamente. Sin embargo estos materiales, además de ser más
caros que las poliolefinas, también tienen el inconveniente de que
se produce un excesivo recalentamiento ambiental en el interior de
los habitáculos que recubren.
Teniendo en cuenta todo lo expuesto, en
cualquier tipo de cerramientos, el control de la radiación
transmitida mediante el uso de filtros solares mejora
considerablemente las prestaciones de dicho cerramiento.
Con objeto de controlar la radiación IR se ha
procedido, normalmente, a aditivar las poliolefinas con distintos
tipos de compuestos orgánicos e inorgánicos. Preferiblemente se
utilizan óxidos metálicos en proporciones que oscilan entre el 0.5 y
el 15%. Es el caso de los silicatos naturales (talco, caolin, etc),
silicatos sintéticos (zeolitas), sílice, carbonato cálcico, sulfato
de bario, hidróxido de aluminio, hidrosulfatos metálicos, borax,
boratos metálicos, etc. De esta forma se han patentado distintos
tipos de plásticos aditivados como los descritos, por ejemplo, en la
patente española ES 439227, las patentes estadounidenses US 4651467
y US 4559381 o en los documentos de patente europea EP 01541012 A1
y EP 0429731.
No obstante la adición de este tipo de productos
a los polietilienos plantea una serie de desventajas. Por ejemplo,
la mayoría de ellos deben ser adicionados en grandes cantidades
(entre el 1-30%) para conseguir una buena opacidad a
la radiación infrarroja. Estos compuestos actúan como cargas de
adición de las poliolefinas, condicionando y reduciendo sus
propiedades mecánicas, y lo que es más importante reduciendo
también la transmisión total de la radiación visible. En la
actualidad las láminas de mayor duración que se están
comercializando en el sector agrario garantizan una durabilidad
máxima de 3 años. En cualquiera de los casos, se produce una
disminución de la transmisión en todo el espectro solar con muy
poca selectividad visible-infrarrojo, por lo que la
disminución de la radiación solar lleva acompañada una reducción de
la radiación visible.
Se puede obtener mayor selectividad
visible-infrarrojo, esto es, conseguir que el
control de la radiación solar se lleve a cabo sin reducir la
transmisión visible, mediante la utilización de filtros multicapas.
Dichos filtros contienen capas metálicas transparentes de forma que
se produce la reflexión de la radiación infrarroja y la transmisión
de la radiación visible. Hay precedentes de la utilización de
filtros sobre sustratos transparentes para reflejo de la radiación
infrarroja como el filtro descrito en la patente europea EP
0454666B1. Sin embrago, los filtros descritos en dicho documento
resultan útiles como láminas aplicables para acristalamientos. Dicha
lámina se ubica entre dos vidrios y poseen unas propiedades
mecánicas y de durabilidad no aptas para ser utilizadas de forma
individual e independiente, fuera del propio acristalamiento.
Además, en la mencionada patente EPO454666B1 no se contempla el
control de la radiación UV y su efecto al combinarlo con el control
de la radiación IR.
La radiación UV es altamente perniciosa para los
seres humanos, siendo desencadenante de melanomas y carcinomas de
piel, entre otras muchas disfunciones dermatológicas. Por todo ello
en las épocas más calurosas del verano debemos protegernos de este
tipo de radiación. La radiación UV es también dañina para los
materiales plásticos, ya que disminuye su durabilidad y altera sus
propiedades mecánicas. Es por esta razón por la que muchos de ellos
llevan incluidos estabilizantes UV. Estos compuestos son añadidos
solamente con el fin de preservar la durabilidad de estos materiales
en aplicaciones externas, estando fuera de su objetivo el proteger
a los seres vivos de los efectos perniciosos de esta radiación. En
este sentido el control de los efectos perniciosos de la radiación
UV en materiales plásticos para la agricultura se realiza mediante
la aditivación de algún compuesto absorbente ultravioleta en la masa
polimérica. Son varias las técnicas conocidas para la aditivación de
estabilizantes UV en las resinas plásticas con objeto de mejorar su
resistencia a este tipo de radiación y por ende mejorar la
durabilidad de estos materiales. La forma más sencilla es mediante
la dispersión física de aditivos UV a las resinas, de modo que los
estabilizantes UV quedan atrapados en los intersticios de las
cadenas poliméricas (tal y como se describe en las patentes US
4,325,863, 4.333.920). Otra forma es mediante el uso de moléculas
que contengan grupos UV reactivos y que además sean capaces de ser
copolimerizados durante su fabricación (como se describe en la
patente US 4.055.714), quedando los estabilizantes UV incorporados a
las cadenas poliméricas. Una tercera opción es por adición reactiva
de estabilizantes UV a oligómeros o polímeros para formar
copolímeros ramificados con estos compuestos (tal y como se describe
en las patentes US 4.743.657 y 5.556.936).
La patente japonesa JP9207262 A1 describe una
lámina para usos agrícolas capaz de filtrar la radiación IR basada
en un filtro solar constituido por al menos una capa de óxido de
estaño. En esta misma patente se menciona el que la lámina es
transparente a la radiación UV, interceptando únicamente parte de la
radiación infrarroja. La resina empleada para la fabricación de
dicha lámina es polietilentereftalato (PET) y se prevé que la misma
contenga una lámina protectora a base de una resina fluorada o un
tipo de silicona. De todas formas, la lámina detallada en la
solicitud de patente japonesa JP9207262 A1 está enfocada
precisamente a permitir el paso de la radiación UV, facilitando por
ello la visibilidad de los insectos en el interior de los
invernaderos en los que se emplea esta lámina. Por otra parte, las
láminas fabricadas de acuerdo con dicha patente poseen una
selectividad visible-infrarrojo muy
reducida.
reducida.
La solicitud de patente japonesa JP2000221322 A1
también describe un filtro de IR y UV, resultante del efecto
combinado de la agrupación de múltiples láminas de diferentes
índices de refracción. Estas láminas, con altos índices de
refracción, comprenden al menos una capa de un material
eléctricamente conductivo constituida por aluminio con óxido de
zinc y/o óxido de estaño e indio (ITO). La conjunción de todas las
láminas transparentes permite filtrar las radiaciones IR y UV,
generadas por una fuente lumínica en el interior de equipos de vídeo
digitales, pero su aplicabilidad a grandes superficies es muy
complicada, ya que el número de capas involucradas es muy alto (del
orden de 30 capas). Dicha conjunción tampoco posee propiedades
bajo-emisivas, ya que presenta una reflectancia del
infrarrojo lejano >3 \mum, por lo que su comportamiento
térmico es muy inferior.
Por el momento, no existe en el mercado agrícola
ningún tipo de material laminar o lámina transparente a la luz
visible, con propiedades adecuadas de estabilidad mecánica, óptica,
química y ambiental, que sea aplicable como recubrimiento de
techumbres, paredes o cerramientos. Ni que pueda usarse directamente
como cubierta que permita el control selectivo, simultáneo y
combinado de la radiación infrarroja y la radiación ultravioleta, a
la vez. De ser así evitaría el exceso térmico en el interior del
recinto, disminuiría el riesgo de carcinomas en la piel de los
humanos y la atracción de los insectos. Tampoco existe ningún filme
plástico que expuesto a la intemperie tenga una durabilidad
superior a cinco años.
La cubierta polimérica reflectora de radiación
infrarroja objeto de la presente invención, está diseñada para
controlar conjuntamente la radiación ultravioleta e infrarroja.
La cubierta se caracteriza, esencialmente,
porque comprende:
- un sustrato de material polimérico de densidad
específica superior a 1, provisto de al menos un compuesto
absorbente de radiación UV, seleccionado del grupo formado por
moléculas con grupos sensibles a la radiación UV, estando dichos
compuestos dispuestos en el seno del sustrato de material polimérico
o bien dispuestos en forma de recubrimiento superficial en otro
material que los comprenda; y
- al menos un filtro solar selectivo,
transparente para luz visible y reflejante de radiación infrarroja,
aplicado sobre el sustrato mencionado anteriormente y constituido
por al menos una primera capa de material dieléctrico y transparente
a la luz visible, aplicada a dicho sustrato; al menos una primera
capa metálica aplicada a la primera capa de material dieléctrico;
una capa intermedia a modo de barrera, situada sobre la capa
metálica y al menos una segunda capa de material dieléctrico,
aplicada sobre la citada capa intermedia a modo de barrera.
En la presente invención, como compuestos
absorbentes de radiación UV se incluyen moléculas con grupos
sensibles a la radiación UV, pudiendo ser copolimerizables con el
material del sustrato, o moléculas con grupos sensibles a la
radiación UV adaptadas para reaccionar con oligómeros o polímeros
para luego formar copolímeros ramificados con estos compuestos.
En el contexto de la presente invención el
término transparente significa que permite la transmisión de
radiación visible, a menos que se indique lo contrario. Con ello,
la cubierta polimérica comprende un sustrato de material polimérico
y al menos un filtro solar selectivo que pueden ser completamente
transparentes, dejando ver nítidamente las figuras a su través; o
bien presentar cierta opacidad o un carácter de translúcido, con lo
que las figuras no puedan ser visualizadas a su través. En
cualquier caso, debe entenderse que la luz visible puede atravesar
en un porcentaje muy superior a la transmisión infrarroja el
conjunto formado por el sustrato polimérico y el filtro solar
selectivo.
selectivo.
Por material polimérico de densidad específica
superior a 1, se hace referencia a polímeros técnicos o
ingenie-
riles.
riles.
Según otra característica de la invención, el
filtro solar selectivo, transparente para luz visible y reflejante
de radiación infrarroja, está constituido por al menos una primera
capa de material dieléctrico y transparente a la luz visible,
aplicada a dicho sustrato; al menos una primera capa metálica,
aplicada a la primera capa de material dieléctrico; una capa
intermedia, a modo de barrera, situada sobre la capa metálica; al
menos una segunda capa de material dieléctrico, aplicada sobre la
citada capa intermedia; al menos una segunda capa metálica, aplicada
sobre la segunda capa dieléctrica; al menos una segunda capa
intermedia situada sobre la segunda capa metálica, y al menos una
tercera capa dieléctrica, aplicada sobre la segunda capa intermedia
a modo de barrera.
La cubierta objeto de la invención se
caracteriza también porque comprende al menos una capa protectora
externa superpuesta al filtro solar selectivo y/o a la cara libre
del sustrato de material polimérico.
De un modo preferente, dicha capa protectora
externa está provista de al menos un compuesto absorbente de
radiación UV en su seno.
La cubierta según la invención se caracteriza
también porque el sustrato de material polimérico se escoge
indistintamente del grupo formado por un polímero acrílico, una
poliamida, una polieterimida, un policarbonato, un polivinilacetato,
un polietilentereftalato, un poliestireno, un polivinilcloruro o un
poliacetal, sus copolímeros o una combinación de ellos obtenidos por
procesos de extrusión.
Según otra característica de la invención, las
capas de material dieléctrico comprenden óxidos metálicos y/o
nitruros de elementos metálicos, con un índice de refracción entre
1,4 y 2,4.
La cubierta según la invención está
caracterizada porque los óxidos metálicos son seleccionados del
grupo formado por óxidos de estaño, óxidos de zinc, óxidos de
aluminio, óxidos de titanio, óxidos de silicio, óxidos de níquel, o
mezclas de ellos.
Paralelamente, la cubierta según la invención
está caracterizada porque los nitruros de elementos metálicos se
seleccionan el grupo formado por nitruros de silicio y nitruros de
aluminio, o mezclas de ellos.
La cubierta según la invención se caracteriza
porque las capas metálicas comprenden un material metálico
seleccionado del grupo formado por plata (Ag), oro (Au), aluminio
(Al), cromo (Cr), cobre (Cu), níquel (Ni) o una aleación de los
mismos o mezcla de ellos.
\newpage
En el contexto de la presente invención debe
entenderse por aleación metálica cualquiera de las posibles que
estos metales pueden formar entre ellos o con otros metales.
La cubierta según la invención se caracteriza
también porque el filtro solar selectivo comprende al menos una
capa intermedia, situada entre la capa o capas metálicas y la capa
o capas dieléctricas aplicadas con posterioridad sobre dicha capa o
capas metálicas en el proceso de fabricación de dicho filtro, que
actúa a modo de barrera durante el citado proceso de fabricación y
que está constituida por al menos un compuesto seleccionado del
grupo formado por titanio (Ti), cromo (Cr), níquel (Ni), aleaciones
de níquel y cromo (NiCr) y óxidos de indio y estaño
(ITO).
(ITO).
La cubierta según la invención se caracteriza
porque la capa protectora externa de material polimérico se escoge
indistintamente del grupo formado por un polímero acrílico, una
poliamida, una polieterimida, un policarbonato, un polivinilacetato,
un polietilentereftalato, un poliestireno, un polivinilcloruro, un
poliacetal, o un copolímero de estas resinas.
Otra opción es que la capa protectora externa de
material polimérico se escoja indistintamente del grupo formado por
una poli-alfa olefina o copolímeros de ésta
poli-alfa olefina con polietileno (PE),
polipropileno (PP), etilenvinilacetato (EVA), polivinilfluoruro
(PVF) o etileno-alcohol vinílico (EVOH).
Es también preferida una cubierta donde la capa
protectora externa de material polimérico se escoge indistintamente
del grupo formado por resinas epoxídicas, resinas acrílicas o
uretánicas alifáticas o aromáticas aditivadas con antioxidantes y/o
compuestos que absorban la radiación UV.
Según otra característica de la invención, la
capa protectora externa comprende varios aditivos seleccionados de
entre compuestos antioxidantes y/o compuestos o polímeros
fluorescentes.
Según otra característica de la invención, el
espesor de cada una de las capas metálicas, cada una de las capas de
material dieléctrico y cada una de las capas intermedias está
comprendido entre 5 y 500 nm.
La cubierta de acuerdo con la invención se
caracteriza también porque el sustrato polimérico y/o la capa
protectora comprende el compuesto absorbente de radiación UV en un
porcentaje en peso respecto del total de dicho sustrato inferior al
10%.
Además, de acuerdo con la invención el sustrato
polimérico y/o la capa protectora comprende varios aditivos
seleccionados de entre compuestos antioxidantes y/o compuestos o
polímeros fluorescentes.
La cubierta según la invención se caracteriza
porque tiene una transmitancia del 0% al 70% a la longitud de onda
de 290 nm en la región ultravioleta.
Según una realización preferida, la cubierta se
caracteriza porque además comprende una capa adhesiva de material
polimérico dispuesta entre la capa protectora externa y la capa
contigua de material dieléctrico y transparente a la luz visible
sobre la que se aplica.
Es también objeto de la presente invención, una
cubierta caracterizada porque comprende:
- -
- un sustrato de material polimérico de densidad específica superiora 1, provisto de al menos un compuesto absorbente de radiación UV; y
- -
- un filtro solar selectivo, transparente para luz visible y reflejante de radiación infrarroja, aplicado sobre dicho sustrato transparente y constituido por una primera capa de material dieléctrico y transparente a la luz visible aplicada a dicho sustrato; una capa metálica aplicada a la primera capa de material dieléctrico; una capa intermedia aplicada a la capa metálica y constituida por al menos un compuesto seleccionado del grupo formado por titanio (Ti), cromo (Cr), níquel (Ni), aleaciones de níquel y cromo (NiCr) y óxidos de indio y estaño (ITO); y una segunda capa de material dieléctrico aplicada sobre la mencionada capa intermedia.
De un modo preferente, sobre la última capa de
material dieléctrico del filtro solar selectivo y/o en la cara
libre del sustrato de material polimérico, se prevé la presencia de
la capa protectora externa.
Otra realización preferida de la cubierta objeto
de la invención comprende:
- -
- un sustrato de material polimérico provisto de al menos un compuesto absorbente de radiación UV; y
- -
- al menos dos filtros solares selectivos que quedan constituidos por una primera capa de material dieléctrico y transparente a la luz visible, aplicada a dicho sustrato; una primera capa metálica, aplicada a la primera capa de material dieléctrico; una capa intermedia, a modo de barrera, situada sobre la capa metálica; una segunda capa de material dieléctrico, aplicada sobre la citada capa intermedia; una segunda capa metálica, aplicada sobre la segunda capa dieléctrica; una segunda capa intermedia situada sobre la segunda capa metálica, y una tercera capa dieléctrica, aplicada sobre la segunda capa intermedia a modo de barrera.
Del mismo modo que en la otra realización, sobre
la última capa de material dieléctrico del filtro solar selectivo
y/o en la cara libre del sustrato de material polimérico, se prevé
la presencia de la capa protectora externa.
Es también objeto de la presente invención el
uso de una cubierta para la construcción de invernaderos o
edificios con paredes y/o cubiertas y/o techumbres
transparentes.
Otro objeto de la presente invención es el uso
de una cubierta como recubrimiento de materiales laminares rígidos
seleccionados del grupo formado por materiales cerámicos, plásticos,
vidrios, materiales metálicos o una combinación de ellos.
\vskip1.000000\baselineskip
Con la finalidad de ilustrar las ventajas y
propiedades de la cubierta objeto de la presente invención, se
presentan a continuación y siempre a modo de ejemplos no
limitativos, unos dibujos que muestran distintas realizaciones de la
citada cubierta. En dichos dibujos:
La Fig. 1 representa un esquema de la sección
transversal de una cubierta, de acuerdo con la invención, en la que
puede visualizarse un sustrato transparente y un filtro solar
selectivo que incluye una capa metálica;
La Fig 2 representa un esquema de la sección
transversal de una cubierta, también de acuerdo con la invención,
en la que puede visualizarse un sustrato transparente y un filtro
solar selectivo que incluye dos capas metálicas;
La Fig. 3 muestra otra realización de la
cubierta objeto de la invención en la que a la cubierta de la Fig.
1 se ha añadido además una capa protectora externa unida al filtro
solar selectivo mediante una capa de adhesivo;
La Fig. 4 muestra una cubierta de acuerdo con la
Fig. 2 en la que se ha utilizado un filtro solar selectivo que
incluye dos capas metálicas y una capa protectora externa unida al
filtro solar selectivo mediante una capa de adhesivo;
La Fig. 5 corresponde a un gráfico en el que en
ordenadas se representa la transmitancia de una cubierta según la
invención con cuatro capas en función de la longitud de onda,
comparándose el perfil de transmitancia con el de una cubierta de
las que comúnmente se emplean en un invernadero;
La Fig. 6 corresponde a otro gráfico en el que
se compara la transmitancia a distintas longitudes de onda de una
cubierta con siete capas de acuerdo con la invención, comparándola
con una cubierta convencional para invernaderos; y
la Fig. 7 muestra la diferencia de
transmitancias entre una cubierta polimérica desprovista de capa
protectora externa, con otra cubierta polimérica a la que se ha
aplicado una capa protectora externa con un compuesto absorbente de
radiación UV.
\vskip1.000000\baselineskip
La cubierta 1 polimérica reflectora de radiación
infrarroja objeto de la invención, comprende, tal y como se deduce
de las Figs. 1 a 4 al menos un sustrato 2 de material transparente
y polimérico; y al menos un filtro solar selectivo
3.
3.
El sustrato 2 de material transparente está
provisto de al menos un compuesto capaz de absorber la radiación
ultravioleta UV. Tal y como puede apreciarse en la Tabla 1, los
compuestos absorbentes de radiación UV que se emplean en la
cubierta 1 de la invención son compuestos sensibles a la radiación,
pudiendo ser capaces de copolimerizar con las moléculas poliméricas
con las que se constituye el sustrato 2 de material transparente.
Alternativamente, también se emplean moléculas con grupos o regiones
sensibles a radiación UV y que pueden reaccionar con oligómeros o
polímeros para formar co-polímeros ramificados con
los mismos.
En función de cuál sea la molécula o moléculas
empleadas en el procedimiento de polimerización del sustrato 2, la
cubierta 1 resultante podrá absorber la radiación en distintos
rangos de longitudes de onda dentro de la zona del espectro de
radiación electromagnética correspondiente a la radiación
ultravioleta (UV).
Estas moléculas absorben total o parcialmente la
radiación UV y la combinación de las mismas, en el seno del sustrato
2 de material transparente, aporta las propiedades deseadas, en
función de cuál deba ser el uso final de la cubierta 1
polimérica.
El filtro solar selectivo 3 está constituido, a
su vez, por al menos una primera capa de material dieléctrico 4 y
transparente a la luz visible, estando dicha primera capa de
material dieléctrico 4 aplicada al sustrato 2; al menos una primera
capa metálica 5 que se aplica sobre la primera capa de material
dieléctrico 4; y al menos una segunda capa de material dieléctrico
6, esta última aplicada sobre la capa metálica 5.
Como se desprende de las Figs. 1 a 4, entre la
capa o capas metálicas 5, 5' y la capa o capas de material
dieléctrico 6, 6' aplicadas con posterioridad sobre las contiguas
metálicas 5, 5' durante el proceso de fabricación del filtro solar
selectivo 3, se dispone una capa intermedia 7, la cual actúa de
barrera precisamente durante dicho procedimiento de fabricación a
fin de
\hbox{evitar el deterioro de las capas metálicas 5, 5'
mientras se aplican las capas de material dieléctrico 6,
6'.}
Esta capa intermedia 7 contiene al menos un
compuesto seleccionado del grupo formado por titanio, cromo,
níquel, aleaciones de cromo y níquel y óxidos de indio y estaño
(ITO). Por lo general, el espesor de la capa intermedia 7 está
comprendido entre 5 y 20 nm.
Las Figs. 1 y 3 representan realizaciones
concretas de cubiertas 1 poliméricas según la invención, en las que
sobre un sustrato 2 de material transparente se ha dispuesto un
filtro solar selectivo 3 con una única capa metálica 5 situada entre
una primera capa de material dieléctrico 4 transparente a la luz
visible y una capa intermedia 7 seguida de una segunda capa de
material dieléctrico 6 transparente a la luz visible.
Alternativamente, las Figs. 2 y 4 muestran otro
modo de realización de la cubierta 1 transparente objeto de la
invención, donde el filtro solar selectivo 3 comprende dos capas
metálicas 5, 5' situadas entre sendas capas de material dieléctrico
4, 6, 6' con capas intermedias 7, 7' aplicadas sobre las capas
metálicas 5, 5' antes de que se añadan las respectivas capas de
material dieléctrico 6, 6' adicionadas con posterioridad durante el
procedimiento de fabricación del filtro solar selectivo 3.
Los sustratos 2 transparentes corresponden a
materiales poliméricos tal como un polímero acrílico, una poliamida,
una polieterimida, un policarbonato, un polivinilacetato, un
polietilentereftalato, un poliestireno, un polivinilcloruro o un
poliacetal. También se emplean sustratos 2 constituidos por
co-polímeros de los compuestos antes citados o bien
sustratos 2 que sean una combinación de dos o más de ellos.
Estos sustratos 2 de material transparente y
polimérico se obtienen por procesos de co-extrusión
de los distintos materiales que los constituyen y en al menos uno
de los polímeros empleados se ha previsto la presencia de un
compuesto absorbente de radiación UV durante el procedimiento de
polimerización.
Las capas de material dieléctrico 4, 4', 6, 6'
tienen un índice de refracción comprendido entre 1,4 y 2,4. Para
ello, se emplean óxidos metálicos y/o nitruros de elementos
metálicos, tal como óxidos de estaño, óxidos de zinc, óxidos de
aluminio, óxidos de titanio, óxidos de silicio, óxidos de níquel, o
mezclas de ellos; así como nitruros de silicio y nitruros de
aluminio, o mezclas de ellos. Estas capas de material dieléctrico
4, 4', 6, 6', que por definición son aislantes eléctricas, son
transparentes a la luz visible. El espesor de las capas de material
dieléctrico 4, 4', 6, 6' está comprendido entre 5 y 500 nm.
Para las capas metálicas 5, 5' se emplea plata
(Ag), oro (Au), aluminio (Al), cromo (Cr), cobre (Cu), níquel (Ni),
una mezcla de dos o más de ellos o bien una aleación de dichos
metales. Estas capas metálicas 5, 5' tiene un espesor comprendido
entre 5 y 100 nm.
Finalmente, con la finalidad de impedir la
degradación ambiental del filtro solar selectivo 3 y para dotar así
de mayor durabilidad y mejores propiedades mecánicas a todo el
conjunto formado por el sustrato 2 transparente y el filtro solar
selectivo 3, la cubierta 1 puede comprender una capa protectora
externa 8, también de material polimérico y que puede contener o no
en su seno al menos un compuesto absorbente de radiación UV.
La capa protectora externa 8 está dispuesta de
forma contigua a la última capa de material dieléctrico 6, 6'
depositada durante el procedimiento de fabricación de la cubierta 1
ó directamente sobre la cara libre 10 del sustrato 2, en el otro
lado de filtro solar selectivo 3, protegiendo por ejemplo contra la
abrasión externa la otra cara de la cubierta
1.
1.
Esta capa protectora externa 8 de material
polimérico comprende al menos un compuesto seleccionado de entre un
polímero acrílico, una poliamida, una polieterimida, un
policarbonato, un polivinilacetato, un polietilentereftalato, un
poliestireno, un polivinilcloruro, o un poliacetal, o un copolímero
de estas resinas.
Alternativamente, la capa protectora externa
puede estar constituida por un compuesto tal como una
poli-alfa olefina o copolímeros de esta
poli-alfa olefina con polietileno (PE),
polipropileno (PP), etilenvinilacetato (EVA), polivinilfluoruro
(PVF) o etileno-alcohol vinílico (EVOH).
Otros compuestos útiles para conformar la capa
protectora externa 8 son resinas epoxídicas, resinas acrílicas o
uretánicas alifáticas o aromáticas, las cuales pueden estar
aditivadas con compuestos antioxidantes o absorbentes UV.
También se prevé que la capa protectora 8 de
acuerdo con la invención comprenda varios aditivos del tipo
antioxidantes y/o sustancias fluorescentes (poliméricas o no), para
controlar la radiación en el interior de cualquier habitáculo
fabricado con dicha cubierta 1.
Tal y como se desprende de las Figs. 3 y 4, la
cubierta 1 puede comprender una capa de adhesivo 9, dispuesta de
forma intercalada entre la capa protectora externa 8 y la última
capa de material dieléctrico 6, 6'. De una forma preferente, se
prevé que dicha capa adhesiva 9 comprenda también al menos un
compuesto absorbente de radiación UV de la misma naturaleza que los
empleados en el seno del sustrato 2 de material polimérico
transparente, y en la misma proporción en peso, esto es, un
porcentaje inferior al 10% en peso.
También se prevé que la cubierta 1 de acuerdo
con la invención comprenda en el sustrato 2 de material
transparente y polimérico y/o en la capa protectora externa, varios
aditivos del tipo antioxidantes y/o sustancias fluorescentes
(poliméricas o no), que sirvan para proteger los materiales de la
degradación por radiación UV y, por otro lado, para seleccionar el
paso de la radiación solar a través de la cubierta 1 y
consecuentemente, al interior de cualquier habitáculo fabricado con
dicha cubierta 1.
Aunque no aparece representada, otra realización
según la invención prevé que el sustrato 2 de material polimérico
comprenda por su cara libre del filtro solar selectivo 3, otra capa
externa 8 protectora o cualquier recubrimiento superficial, los
cuales, de un modo preferente, comprenderán al menos un compuesto
absorbente de radiación UV. Todo ello con la finalidad de dotar de
mayor rigidez todo el conjunto y/o de hacerlo más resistente al
desgaste por esta radiación.
A continuación, con la finalidad de facilitar la
comprensión de la invención, se describen algunos de los
procedimientos que pueden emplearse para la fabricación de la
cubierta 1 polimérica transparente reflectora de radiación
infrarroja y absorbente de radiación ultravioleta.
Así, para la obtención de la cubierta 1 de la
invención se procede de modo que sobre de un sustrato 2 de material
transparente y polimérico se adiciona una primera capa de material
dieléctrico 4 seguida de la deposición de una primera capa metálica
5. Sobre dicha primera capa metálica 5 y con la finalidad de
protegerla, se añade una capa intermedia 7 a modo de barrera y
constituida por al menos un compuesto seleccionado de entre
titanio, cromo, níquel, aleaciones de cromo y níquel y óxidos de
indio y estaño (ITO). Seguidamente, sobre dicha capa intermedia 7,
se procede a la deposición o adición de una segunda capa de material
dieléctrico 6. Llegados a este punto, si la cubierta 1 debe tener
una sola capa metálica, la misma queda ya lista para su utilización
como producto acabado. Sin embargo, si la cubierta 1 está destinada
a ser usada en la intemperie, resulta conveniente añadir sobre de
la segunda capa de material dieléctrico 6 una capa protectora
externa 8 según se ha descrito anteriormente.
Para la adición sucesiva de las distintas capas
4, 5, 6, 7, 8 al sustrato 2 transparente, se emplea principalmente
un procedimiento de deposición de metales y/o compuestos
dieléctricos, tal como la deposición química de vapor (CVD) o la
deposición física de vapor (PVD). De un modo preferido, dentro de
las técnicas de PVD se escoge la técnica de "magnetron
sputtering".
En relación con la capa protectora externa 8,
ésta puede añadirse por laminación mediante la intercalación de una
capa adhesiva 9 con una naturaleza según se ha descrito
anteriormente. Si dicha capa protectora externa 8 se añade por
laminación, se emplea una capa adhesiva 9 y se adhiere por un
proceso denominado de termofusión o "hot melt". También puede
adherirse la capa protectora externa 8 a la última capa de material
dieléctrico 6, 6' mediante un adhesivo activado térmicamente o por
radiación UV.
Si la capa de protección externa 8 es de resinas
epoxídicas, resinas acrílicas o uretánicas alifáticas o aromáticas,
entonces puede añadirse mediante técnicas de volatilización o
"spray" o mediante un rodillo, y con posterioridad activándose
térmicamente y/o por radiación UV dichas resinas.
En función de cuál sea el número de capas
metálicas 5, 5' que deba contener el filtro solar selectivo 3 que se
añade al sustrato 2 de material transparente y polimérico para
constituir la cubierta 1 según la invención, los pasos de adición de
capa metálica 5, 5', seguida de adición de capa intermedia 7, 7' y
capa de material dieléctrico 6, 6' se suceden progresivamente hasta
haberse depositado la última capa metálica 5', la cuál se cubre con
la última capa de material dieléctrico 6'.
Evidentemente, pueden existir variantes del
procedimiento descrito, conocidas por el experto en la materia, que
dependerán de cuáles sean los materiales empleados y los usos de
las cubiertas 1 transparentes que se obtengan.
A continuación, se presentan algunos ejemplos de
cubiertas 1 de acuerdo con la invención, así como sus propiedades
de transmitancia a las distintas longitudes de onda. Dichos ejemplos
permiten visualizar las propiedades de las cubiertas 1 en relación
con aquellas cubiertas o estructuras homólogas del estado de la
técnica.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Sobre un film o sustrato 2 de material
transparente de policarbonato (PC) que en su seno comprende un
derivado de benzofenona como absorbente de radiación UV, en un
porcentaje en peso del 5%, se añade o construye con la técnica de
"magnetron sputtering" un filtro solar selectivo 3 de los que
comprenden capas de material dieléctrico 4, 6, 6' con óxido de
estaño, con espesores de 25 nm y 50 nm y una capa metálica 5 de
plata con un espesor de 15 nm y una capa intermedia 7, a modo de
barrera, de Ti y con un grosor de 2 nm.
Con la finalidad de determinar la selectividad
visible/infrarrojo y la capacidad de transmitir la radiación UV, se
realiza un estudio espectroscópico de cubierta 1 del ejemplo 1 y a
la vez se compara la transmitancia a las distintas longitudes de
onda de la cubierta del ejemplo 1 con la transmitancia de un film
convencional para inverna-
deros.
deros.
En la Fig. 5 puede visualizarse el
comportamiento de la cubierta 1 del ejemplo 1 y el del film
convencional. La línea gruesa oscura corresponde al porcentaje de
transmitancia de una cubierta 1 con cuatro capas metálicas 5. La
cubierta 1 presenta bajos porcentajes de transmitancia en la región
de las longitudes de onda de la zona del espectro correspondientes
a la radiación UV (de 200 a 400 nm), lo que permite afirmar que la
radiación UV no penetra a través de la cubierta, o lo hará en un
porcentaje muy bajo. Respecto a las longitudes de onda del espectro
correspondientes a la luz visible (de 400 a 800 nm), la cubierta 1
del ejemplo 1 presenta una transmitancia del 50% al 70%, lo que
asegura la buena visibilidad a través de la misma. En relación con
la zona del espectro de radiación electromagnética correspondiente a
las radiaciones infrarrojas (de 800 a 3000 nm), las causantes del
calentamiento, puede apreciarse que la transmitancia de la cubierta
1 según la invención decae bruscamente en relación a la de la luz
visible, siendo inferior al 2%.
Comparativamente, los films empleados
convencionalmente en invernaderos, uso que también puede darse a la
cubierta 1 objeto de la invención, permiten el paso de la luz en
mayor porcentaje en la zona del espectro UV y también en la zona
del espectro correspondiente a radiación infrarroja (línea gruesa
clara de la Fig. 5). Por lo tanto, lo que debe interpretarse como
ya es sabido es que este tipo de films permite el paso tanto de
radiación UV como IR, favoreciendo la entrada de insectos y plagas
en el interior de los invernaderos y aumentando el calor en los
mismos durante el día, por efecto de la radiación IR.
En esta Fig. 5 puede apreciarse también otro
efecto que se da en la cubierta 1 de dicho ejemplo y, en general en
las cubiertas 1 poliméricas según la invención, y es que las mismas
presentan una transmitancia mayor en la zona del visible que la de
los films convencionales para invernaderos, haciéndolas óptimas para
esta aplicación, e incluso aptas para cerramientos o cubiertas
transparentes.
\newpage
Ejemplo
2
Sobre un film o sustrato 2 de material
transparente de policarbonato (PC), que en su seno comprende un
derivado de benzofenona como absorbente de radiación UV, y con un
porcentaje en peso del 5%, se añade o construye con la técnica de
"magnetron sputtering" un filtro solar selectivo 3 de los que
comprenden capas de material dieléctrico 4, 6, 6' con óxido de
estaño de espesores de 30 nm, 80 nm y 35 nm respectivamente y dos
capas metálicas 5 de plata de 10 nm y 12 nm de espesor
respectivamente y dos capas de barrera de titanio de 2 nm de
espesor.
De igual forma que en el ejemplo 1, también se
estudió la selectividad visible/infrarrojo y la capacidad de
transmitir la radiación UV, y se comparó con los datos obtenidos con
un film convencional para invernaderos.
En la Fig. 6 puede visualizarse con una línea
gruesa oscura la transmitancia de una cubierta 1 con siete capas
(entre capas de material dieléctrico 4, 6, capas intermedias 7, a
modo de barrera, y capas metálicas 5 en función de la longitud de
onda de la radiación. Igual que en el ejemplo 1, la transmitancia
resulta máxima en la zona del visible del espectro, mientras que es
prácticamente nula en las zonas del espectro correspondientes a
radiación UV e IR.
Además, en la zona del espectro del visible el
paso de la radiación a través de la cubierta 1 es mayor que la
equivalente para un film convencional de invernadero.
Si se comparan los datos representados en las
Figs. 5 y 6, puede observarse que con los materiales empleados para
las cubiertas 1 de los ejemplos 1 y 2, en la estructura con dos
capas metálicas 5, 5' de plata, existe una mayor selectividad
visible/infrarrojo. Esto es, por las condiciones de interferencia
que se producen en las diferentes capas, aumenta simultáneamente la
transmisión visible y la reflexión infrarroja.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Sobre una cubierta 1 polimérica transparente
preparada tal y como se describe en el ejemplo 2 se le añadió otro
film acrílico a modo de capa protectora externa. El filme protector
empleado era un copolímero butil-metil metacrilato
(CAS 256018-33-7) suministrado por
Aldrich, conteniendo un 3% de Tinuvin 360 (estabilizante UV).
En la Fig. 7 puede visualizarse la diferencia de
transmitancias de una cubierta transparente 1 sin capa protectora
externa 8 (línea clara) y otra con una capa protectora externa 8
aplicada y con aditivo UV (línea oscura).
En términos comparativos, la Fig. 7 muestra la
diferencia de transmitancia entre ambas cubiertas 1. La cubierta 1
provista de capa protectora externa 8 tiene valores de
transmitancia próximos a cero en la región del UV
(280-400 nm).
Con estos ejemplos, queda demostrado que las
cubiertas 1 objeto de la invención son excelentes barreras térmicas,
siendo capaces de reflejar la radiación IR, la cual al no ser
absorbida no es reemitida hacia el interior de la cubierta 1.
Las cubiertas 1 poliméricas objeto de la
invención pueden emplearse como recubrimiento de materiales
laminares rígidos, tal como vidrios para la construcción, vidrios
para automóviles, plásticos que deban protegerse de ciertas
radiaciones, así como materiales cerámicos o metálicos, a los que se
quiera asegurar una cierta durabilidad.
Uno de los usos más adecuados de la cubierta 1
objeto de la invención es el de su empleo directo en la
construcción de invernaderos o edificios con paredes y/o techumbres
y/o cubiertas transparentes.
Así, con el objeto de la presente invención, se
aportan nuevos materiales con propiedades de estabilidad mecánica,
óptica, química y ambiental adecuadas para su utilización como
cubiertas y techumbres de invernaderos de larga duración, incluso
superior a 3 años (máxima actual de las cubiertas de los
invernaderos actuales construidos por poliolefinas). La utilización
conjunta de filtros solares 3 y compuestos absorbentes de radiación
ultravioleta presenta, además de las mencionadas, otras ventajas.
Por una parte, la utilización de filtros solares 3 con diseño
adecuado realiza cierto control de la radiación ultravioleta
permitiendo menor concentración de los aditivos bloqueantes
empleados hasta la fecha. Por otra parte, estos filtros solares
selectivos 3, por sus características de reflectores de infrarrojo,
evitan la transmisión interior-exterior del
infrarrojo lejano, reduciendo las pérdidas energéticas del
invernadero en las noches frías de invierno, y por tanto
disminuyendo las necesidades de calefacción.
Con la cubierta 1 objeto de la invención se
podrá disponer de cubiertas o cerramientos con un mínimo de
transmitancia luminosa que sea acorde con la aplicación requerida,
superior al 50% e inferior al 90%; una transmisión solar (visible)
entre el 50% y el 75% de la transmisión luminosa, una transmisión en
el UV inferior al 3% y una transmisión en IR térmico inferior al
2%. A la vez, se asegura que las cubiertas y/o cerramientos tengan
una durabilidad superior a 5 años en condiciones de intemperie.
Claims (23)
1. Cubierta (1) polimérica con propiedades
protectoras frente a la radiación solar, adaptada para controlar
conjuntamente la radiación ultravioleta e infrarroja,
caracterizada porque comprende:
- -
- un sustrato (2) de material polimérico de densidad específica superior a 1, provisto de al menos un compuesto absorbente de radiación UV, seleccionado del grupo formado por moléculas con grupos sensibles a la radiación UV, estando dichos compuestos absorbentes de la radiación UV dispuestos en el seno del sustrato de material polimérico o bien en forma de recubrimiento superficial en otro material que los comprenda; y
- -
- al menos un filtro solar selectivo (3), transparente para luz visible y reflejante de radiación infrarroja, aplicado sobre dicho sustrato y constituido por al menos una primera capa de material dieléctrico (4) y transparente a la luz visible, aplicada a dicho sustrato; al menos una primera capa metálica (5) aplicada a la primera capa de material dieléctrico; una capa intermedia (7), a modo de de barrera, situada sobre la capa metálica y al menos una segunda capa de material dieléctrico (6), aplicada sobre la citada capa de barrera.
2. Cubierta (1) polimérica según la
reivindicación 1 caracterizada porque el filtro solar
selectivo (3) comprende además al menos una segunda capa metálica
(5'), aplicada sobre la segunda capa de material dieléctrico (6); al
menos una segunda capa intermedia (7') situada sobre la segunda capa
metálica, y al menos una tercera capa dieléctrica (6'), aplicada
sobre la segunda capa intermedia a modo de barrera.
3. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
además comprende al menos una capa protectora externa (8)
superpuesta al filtro solar selectivo y/o a la cara libre (10) del
sustrato (2) de material polimérico.
4. Cubierta (1) polimérica según la
reivindicación 3, caracterizada porque la capa protectora
externa (8) de material polimérico está provista en su seno de al
menos un compuesto absorbente de radiación UV.
5. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
sustrato (2) de material polimérico se escoge independientemente del
grupo formado por un polímero acrílico, una poliamida, una
polieterimida, un policarbonato, un polivinilacetato, un
polietilentereftalato, un poliestireno, un polivinilcloruro o un
poliacetal, sus copolímeros o una combinación de ellos obtenidos
por procesos de extrusión.
6. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una
o varias de las capas de material dieléctrico (4, 6) comprenden
óxidos metálicos y/o nitruros de elementos metálicos, con un índice
de refracción entre 1,4 y 2,4.
7. Cubierta (1) polimérica según la
reivindicación 6, caracterizada porque los materiales
dieléctricos son óxidos metálicos seleccionados del grupo formado
por óxidos de estaño, óxidos de zinc, óxidos de aluminio, óxidos de
titanio, óxidos de silicio, óxidos de níquel, o mezclas de ellos, o
nitruros de elementos metálicos seleccionados del grupo formado por
nitruros de silicio y nitruros de aluminio, o mezclas de ellos.
8. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una
o varias de las capas metálicas (5, 5') comprenden un material
metálico seleccionado del grupo formado por plata (Ag), oro (Au),
aluminio (Al), cromo (Cr), cobre (Cu), níquel (Ni) o una aleación de
los mismos o mezcla de ellos.
9. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una
o varias de las capas intermedias (7, 7') a modo de barrera
comprenden un material seleccionado del grupo formado por titanio
(Ti), cromo (Cr), níquel (Ni), aleaciones de níquel y cromo (NiCr)
y óxidos de indio y estaño (ITO).
10. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizada porque la capa
protectora externa (8) de material polimérico se escoge
independientemente del grupo formado por un polímero acrílico, una
poliamida, una polieterimida, un policarbonato, un polivinilacetato,
un polietilentereftalato, un poliestireno, un polivinilcloruro, o un
poliacetal, o un copolímero de estas resinas.
11. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizada porque la capa
protectora externa (8) de material polimérico se escoge
independientemente del grupo formado por una
poli-alfa olefina o copolímeros de esta
poli-alfa olefina con polietileno (PE),
polipropileno (PP), etilenvinilacetato (EVA), polivinilfluoruro
(PVF) o etileno-alcohol vinílico (EVOH).
12. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizada porque la capa
protectora externa (8) de material polimérico se escoge
independientemente del grupo formado por resinas epoxídicas, resinas
acrílicas o uretánicas alifáticas o aromáticas aditivadas con
compuestos estabilizantes de radiación UV.
13. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 12 anteriores, caracterizada
porque la capa protectora externa (8) comprende además varios
aditivos seleccionados de entre compuestos antioxidantes y/o
compuestos o polímeros fluorescentes.
14. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
espesor de cada una de las capas metálicas (5, 5'), cada una de las
capas de material dieléctrico (4, 6) y cada una de las capas
intermedias (7, 7') está comprendido entre 5 y 500 nm.
15. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
sustrato (2) de material polimérico y/o la capa protectora externa
(8) comprende el compuesto absorbente de radiación UV en un
porcentaje en peso respecto del total de dicho sustrato inferior al
10%.
16. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
sustrato (2) comprende además varios aditivos seleccionados de
entre compuestos antioxidantes y/o compuestos o polímeros
fluorescentes.
17. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
tiene una transmitancia del 0% al 70% a la longitud de onda de 290
nm en la región ultravioleta.
18. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 17 anteriores, caracterizada
porque además comprende una capa adhesiva (9) de material
polimérico dispuesta entre la capa protectora externa (8) y la capa
contigua de material dieléctrico (6) y transparente a la luz
visible.
19. Cubierta (1) polimérica caracterizada
porque comprende:
- -
- un sustrato (2) de material polimérico de densidad específica superior a 1, provisto de al menos un compuesto absorbente de radiación UV; y
- -
- un filtro solar selectivo (3), transparente para luz visible y reflejante de radiación infrarroja, aplicado sobre dicho sustrato y constituido por una primera capa de material dieléctrico (4) y transparente a la luz visible, aplicada a dicho sustrato; una capa metálica (5) aplicada a la primera capa de material dieléctrico; una capa intermedia (7) aplicada a la capa metálica y constituida por al menos un compuesto seleccionado del grupo formado por titanio (Ti), cromo (Cr), níquel (Ni), aleaciones de níquel y cromo (NiCr) y óxidos de indio y estaño (ITO); y una segunda capa de material dieléctrico (6) aplicada sobre la capa intermedia.
20. Cubierta (1) polimérica según la
reivindicación 19, caracterizada porque comprende:
- -
- un sustrato (2) de material polimérico provisto de al menos un compuesto absorbente de radiación UV; y
- -
- al menos dos filtros solares selectivos (3 -3') que quedan constituidos por una primera capa de material dieléctrico (4) y transparente a la luz visible, aplicada a dicho sustrato; una primera capa metálica (5), aplicada a la primera capa de material dieléctrico; una capa intermedia (7), a modo de barrera, situada sobre la capa metálica; una segunda capa de material dieléctrico (6), aplicada sobre la citada capa intermedia; una segunda capa metálica (5'), aplicada sobre la segunda capa dieléctrica; una segunda capa intermedia (7') situada sobre la segunda capa metálica, y una tercera capa dieléctrica (6'), aplicada sobre la segunda capa intermedia a modo de barrera.
21. Cubierta (1) polimérica según una cualquiera
de las reivindicaciones 19 o 20, caracterizada porque además
comprende al menos una capa protectora externa (8) superpuesta
al/los filtro/s solar/es selectivo/s y/o a la cara libre (10) del
sustrato (2) de material polimérico.
22. Uso de una cubierta (1) polimérica según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores como recubrimiento de
materiales laminares rígidos seleccionados del grupo formado por
materiales cerámicos, plásticos, vidrios, materiales metálicos o
una combinación de ellos.
23. Uso de una cubierta (1) transparente según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21 para la construcción
de invernaderos o edificios con paredes y/o techumbres y/o
cubiertas transparentes.
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