ES2359357T3 - Recubrimiento hidrófilo y procedimiento para fabricar el mismo. - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento para fabricar un artículo recubierto que incluye formar un recubrimiento hidrófilo con propiedades antiniebla sobre un sustrato, el procedimiento comprendiendo: disolver al menos polietilenimina en al menos un disolvente para formar una mezcla de polietilenimina-disolvente y opcionalmente mezclar la mezcla de polietilenimina-disolvente; aplicar un surfactante a una superficie de un sustrato y secar para formar una primera capa; aplicar la mezcla de polietilenimina-disolvente sobre al menos el surfactante seco en el sustrato, y secar la mezcla de polietilenimina-agua para formar una segunda capa; y en la que la segunda capa es hidrófila.

Description

Ciertas formas de realización de ejemplo de la presente invención se refieren a recubrimientos de superficie hidrófilos y/o súper hidrófilos. En ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención, tales recubrimientos hidrófilos pueden utilizarse en el contexto de una superficie interior de una puerta de congelador basada en vidrio, o en cualquier otra aplicación adecuada.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La mojabilidad de los recubrimientos puede jugar un papel en la naturaleza y en la tecnología. Los recubrimientos hidrófilos (recubrimientos con un ángulo de contacto bajo) pueden ser útiles para las superficies de autolimpieza así como en aplicaciones antinieblas y/o antibrumas, Pueden utilizarse recubrimientos hidrófilos basados en dióxido de titanio, aunque ocasionalmente pueden sufrir posibles desventajas, como una vida útil corta de la naturaleza hidrófila y/o la activación a través de la exposición a la radiación ultravioleta (UV). Además, estos recubrimientos pueden requerir una temperatura muy alta de curado, que puede, a su vez, aumentar los costes de fabricación así como el coste del producto final. Además, una temperatura alta de curado puede impedir que estos recubrimientos sean depositados de manera razonable y/o de manera práctica sobre ciertos sustratos, como los sustratos de plástico.
El documento US 3.849.179 se refiere a un recipiente de reacción que tiene sobre una superficie interna del mismo un recubrimiento que contiene polietilenimina, que se aplica a dicha superficie a partir de una solución acuosa. Este recubrimiento disminuye la acumulación no deseada de polímero en la superficie.
El documento US 3.867.175 se refiere a un material que no se empaña. Un sustrato tiene sobre una superficie del mismo un recubrimiento resistente a la abrasión, que no se empaña, que comprende una polialquilenimina, p. ej., polietilenimina, para formar un recubrimiento hidrófilo duradero duro.
El documento US 3.963.806 divulga una composición resinosa adecuada para aplicar un recubrimiento transparente que no se empaña, sobre un sustrato que normalmente se empaña. La composición comprende un polímero de alquilenimina altamente reticulado, que es el producto de reacción de un polímero de polialquilenimina, un compuesto de reticulación que contiene un grupo epoxi y un compuesto etilénico insaturado y otro compuesto de reticulación que contiene un grupo halógeno y un grupo etilénico insaturado.
El documento US 3.766.299 se refiere a un sustrato que tiene sobre una superficie del mismo un recubrimiento antiempañamiento que comprende una polialquilenimina (p. ej., polietilenimina) para formar un recubrimiento hidrófilo duradero duro.
El documento US 3.726.703 divulga un material que no se empaña proporcionado mediante la aplicación de un recubrimiento transparente que no se empaña a un sustrato reflectante o transparente que normalmente se empaña. El recubrimiento que no se empaña comprende un polímero de alquilenimina altamente reticulado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En una forma de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un recubrimiento hidrófilo con propiedades antiniebla para su uso en una aplicación de puerta de congelador, o en cualquier otra aplicación adecuada como otros contextos de ventana. El procedimiento incluye (i), disolver polietilenimina en agua para formar una mezcla de polietilenimina-agua y opcionalmente mezclar la mezcla de polietilenimina-agua; (ii) aplicar un surfactante no iónico a una superficie de un sustrato y secar la superficie del sustrato para formar una primera capa; y (iii) aplicar la mezcla de polietilenimina-agua a un surfactante no iónico seco sobre la primera capa y secar la mezcla de polietilenimina-agua para formar una segunda capa. La segunda capa es hidrófila en ciertas formas de realización de ejemplo (es decir, ángulo de contacto bajo). La etapa (i) puede tener lugar antes o después de la etapa (ii).
En otra forma de realización de ejemplo de esta invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un recubrimiento hidrófilo con propiedades antiniebla. El procedimiento incluye (i), disolver polietilenimina en un disolvente para formar una mezcla de polietilenimina-disolvente y opcionalmente mezclar la mezcla de polietilenimina-disolvente; (ii) aplicar un surfactante no iónico a una superficie de un sustrato y secar la superficie del sustrato para formar una primera capa; y (iii) aplicar la mezcla de polietilenimina-disolvente a un surfactante no iónico seco sobre la primera capa y secar la mezcla de polietilenimina-agua para formar una segunda capa. La segunda capa es hidrófila. La etapa (i) puede tener lugar antes o después de la etapa (ii).
En otra forma de realización de ejemplo más de esta invención, se proporciona un sustrato con al menos un recubrimiento hidrófilo sobre el mismo, directa o indirectamente. El sustrato soporta una primera capa que incluye un surfactante no iónico y una segunda capa que incluye una polietilenimina. Además, la capa de surfactante no iónico soporta la capa de polietilenimina, y la capa que incluye polietilenimina es hidrófila (es decir, ángulo de contacto bajo, al menos inicialmente).
En ciertos casos de ejemplo donde el recubrimiento se utiliza como un recubrimiento de superficie interior en una puerta de congelador por ejemplo, la naturaleza hidrófila del recubrimiento es ventajosa en que evita que el agua (y por lo tanto el hielo) se acumule en la superficie interior de la puerta de congelador manteniendo así la puerta prácticamente transparente para que las personas puedan ver claramente a través de la puerta el interior del congelador. Además, el surfactante puede ser ventajoso en que puede mejorar la durabilidad y/o la adherencia del recubrimiento al sustrato (p. ej., sustrato de vidrio o de plástico).
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIGURA 1 es una de manera genérica ilustra un sustrato y una gota de fluido (p. ej., una gota de agua sésil), y el ángulo de contacto θ formado entre la gota y el sustrato.
La figura 2 ilustra de manera genérica una forma de realización de ejemplo de la presente invención que incluye un ángulo de contacto hidrófilo θ.
La figura 3 es un gráfico que ilustra la variación del ángulo de contacto θ con la concentración de PEI (polietilenimina) en peso en agua según las formas de realización de ejemplo de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La figura 1 ilustra de manera genérica un sustrato 10 (p. ej., sustrato de vidrio o de plástico) y una gota de fluido 50
(p. ej., una gota de agua sésil) sobre el sustrato 10, y el ángulo de contacto θ formado entre la gota 50 y el sustrato
10. El rendimiento hidrófilo en cualquiera de las formas de realización descritas y reivindicadas es una función del ángulo de contacto θ, la energía superficial γ, y/o la mojabilidad o energía de adherencia W. La energía superficial γ del sustrato 10 puede calcularse midiendo su ángulo de contacto θ.
La figura 2 ilustra de manera genérica una forma de realización de la presente invención. El sustrato 20 soporta un recubrimiento de una capa basada en surfactante 30. El sustrato 20 puede, por ejemplo, comprender vidrio y/o plástico. El sustrato 20 puede, por ejemplo, consistir en un único material. De manera alternativa, el sustrato 20 puede comprender múltiples materiales, preferentemente en capas. Aunque el sustrato 20 se representa como soportando directamente (es decir, en contacto directo con) la capa basada en surfactante 30, también se contempla un soporte indirecto o parcial. La capa basada en surfactante 30 puede ser una capa no iónica, como una que comprenda Chemwet 29 disponible en ChemCor, Inc., que se cree que es un politilenglicol sustituido por fluoroalquilo en agua con 1,4 dioxano (<0,1% en peso). Chemwet 29 es una solución basada en surfactante que puede limpiar vidrio y potencialmente puede actuar como una capa de interferencia para mejorar parcialmente la humectación, propiedades y adherencia. La capa basada en surfactante 30 soporta un recubrimiento 40 que comprende PEI (es decir, polietilenimina o (C2H5N)n). Hay que reseñar que las capas 30 y 40 pueden estar o no directamente en contacto en diferentes formas de realización de esta invención. Asimismo, la capa 30 puede estar o no en contacto directo con el sustrato 20 en diferentes formas de realización de esta invención (p. ej., puede haber otra(s) capa(s) entre ellas).
El recubrimiento 40 puede ser de o incluir PEI disuelto o bien mezclado en un medio; como un disolvente como el agua, alcohol (p. ej., metanol, etanol, isopropanol, u otros alcoholes adecuados), y/o un(os) disolvente(s) adecuado(s) para PEI. El PEI puede comprender menos de o igual a 15 por ciento en peso de la mezcla de PEI-disolvente, menos de o igual a 10 por ciento en peso, menos de o igual a 8 por ciento en peso, menos de o igual a 6 por ciento en peso, menos de o igual a 4 por ciento en peso, menos de o igual a 2 por ciento en peso, y/o menos de o igual a 0,5 por ciento en peso, en ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención. El recubrimiento 40 puede mostrar un ángulo de contacto θ preferentemente inferior o igual a aproximadamente 25 grados, más preferentemente inferior o igual a aproximadamente 20 grados, más preferentemente inferior o igual a aproximadamente 15 grados, e incluso más preferentemente inferior o igual a aproximadamente 10 grados, en ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención.
El espesor combinado de la capa basada en surfactante 30 y el recubrimiento 40 es preferentemente de aproximadamente 0,2 a 5 µm, más preferentemente de aproximadamente 0,5 a 3 micrómetros, más preferentemente de aproximadamente 1 a 2,5 micrómetros, e incluso más preferentemente de aproximadamente 1,3 a 2,1 micrómetros.
Además, la capa basada en surfactante 30 y/o el recubrimiento 40 pueden aplicarse como líquidos, y luego dejar que sequen. El secado puede tener lugar, por ejemplo, en la atmósfera ambiente o en una atmósfera a presión y/o temperatura controlada, como en un horno o horno de vacío. Además, puede controlarse la composición del gas de la atmósfera; es decir, el secado puede tener lugar, por ejemplo, en una atmósfera inerte de nitrógeno o argón o en una atmósfera totalmente llena de oxígeno, dióxido de carbono, u otro gas. Además, el secado parcial (o evaporación) se contempla y se incluye en el término "secado" y sus variantes.
Para medir el ángulo de contacto en una forma de realización, se coloca una gota sésil 50 de un líquido como el agua en el sustrato (p. ej., con el recubrimiento 40 sobre el mismo) como se muestra en la Figura 2. Aparece un ángulo de contacto θ entre la gota 50 y el artículo subyacente que comprende el sustrato 20 y las capas soportadas, que define un ángulo θ que depende de la tensión de interfase entre las tres fases en el punto de contacto. Aunque no dibujado a escala, el ángulo de contacto representado en la Figura 1 es mayor que el ángulo de contacto representado en la Figura 2, porque el artículo en la Figura 2 es hidrófilo (es decir, resulta en un ángulo de contacto menor).
Varias formas de realización de ejemplo que ilustran los recubrimientos hidrófilos de ciertos ejemplos de esta invención se presentan en los siguientes ejemplos nos 1-6. La tabla 1, que sigue la descripción de las formas de realización de ejemplo, resume ciertas propiedades de los ejemplos.
Ejemplo #1
En este ejemplo, se disolvió un 0,4% en peso de polietilenimina (PEI) en un 99,6% en peso de agua. Esta solución se mezcló durante 2 minutos utilizando un agitador magnético. Se utilizó un sustrato de vidrio con un espesor de 3mm, y se limpió con agua y a continuación se activó la superficie utilizando una solución no iónica comercialmente disponible conocida como "Chemwet 29" (suministrada por ChemCor, Inc.). Se utilizó el recubrimiento de flujo para recubrir el sustrato con la solución de recubrimiento; el recubrimiento de flujo se produce cuando un líquido se lanza o se aplica a un sustrato o a una superficie y la gravedad hace que fluya hacia abajo y/o a través de la superficie o sustrato. Se secó el recubrimiento al aire durante 30 minutos y a continuación se depositó un recubrimiento de PEI en el sustrato sobre el surfactante utilizando un procedimiento de recubrimiento de flujo. A continuación se secó el recubrimiento durante 30 minutos al aire a temperatura ambiente. La configuración del recubrimiento se representa de manera ilustrativa en la Figura 1. El espesor del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de PEI juntos era aproximadamente de 1,3 micrómetros. El ángulo de contacto inicial de este recubrimiento se midió y se descubrió que era de 12,6°. Para una comparación, el ángulo de contacto del sustrato de vidrio, en ausencia de recubrimiento, era de 55°.
Ejemplo #2
En este ejemplo, se repitió el ejemplo #1 excepto en que la cantidad de PEI se sustituyó con el 2% en peso en la solución de PEI/agua. El ángulo de contacto inicial de este recubrimiento era de 9°. El espesor sumado del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de PEI era de 1,4 micrómetros.
Ejemplo #3
En este ejemplo, se repitió el ejemplo #1 excepto en que la cantidad de PEI se sustituyó con el 4% en peso en la solución de PEI/agua. El ángulo de contacto de este recubrimiento era de 7,4°. El espesor sumado del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de PEI era aproximadamente de 1,6 micrómetros.
Ejemplo #4
En este ejemplo, se repitió el ejemplo #1 excepto en que la cantidad de PEI se sustituyó con el 6% en peso en la solución de PEI/agua. El ángulo de contacto de este recubrimiento era de 6,8°. El espesor sumado del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de PEI era de 1,9 micrómetros.
Ejemplo #5
En este ejemplo, se repitió el ejemplo #1 excepto en que la cantidad de PEI se sustituyó con el 8% en peso en la solución de PEI/agua. El ángulo de contacto de este recubrimiento era de 7,7°. El espesor sumado del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de PEI era de 2,1 micrómetros.
Ejemplo #6
En este ejemplo, se repitió el ejemplo #2 excepto en que el agua se sustituyó con un 98% en peso de isopropanol. El ángulo de contacto de este recubrimiento era de 14,2°. El espesor sumado del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de PEI era de 1,6 micrómetros.
Ejemplo #7 (Ejemplo Comparativo)
En este ejemplo comparativo, se disolvió un 0,1% en peso de ácido esteárico en un 99,9% en peso de agua. Esta solución se mezcló durante 2 minutos utilizando un agitador magnético. Se utilizó un sustrato de vidrio con 3mm de espesor que se limpió con agua y a continuación se activó la superficie utilizando una solución no iónica comercialmente disponible "Chemwet 29" (suministrada por ChemCor, Inc.). Se utilizó el recubrimiento de flujo para recubrir el sustrato utilizando Chemwet 29. El recubrimiento se secó al aire durante 30 minutos y a continuación se depositó el recubrimiento de ácido esteárico utilizando un procedimiento de recubrimiento de flujo. A continuación, se secó el recubrimiento durante 30 minutos al aire. El ángulo de contacto de este recubrimiento era de 34,9°. El espesor del recubrimiento de Chemwet 29 y el recubrimiento de ácido esteárico era de 0,3 micrómetros.
Tabla 1: Propiedades de los Recubrimientos de Ejemplo
Nº de ejemplo
Sistema medio (% en peso) Espesor (µm) Ángulo de contacto (grados) Naturaleza del recubrimiento
1
0,4% en peso de PEI 99,6% en peso de agua 1,3 12,6 Hidrófilo
2
2% en peso de PEI 98% en peso de agua 1,4 9 Súper Hidrófilo
3
4% en peso de PEI 96% en peso de agua 1,6 7,4 Súper Hidrófilo
4
6% en peso de PEI 94% en peso de agua 1,9 6,8 Súper Hidrófilo
5
8% en peso de PEI 92% en peso de agua 2,1 7,7 Súper Hidrófilo
6
2% en peso de PEI 98% en peso de isopropanol 1,6 14,2 Hidrófilo
7
0,1% en peso de ácido esteárico 99,9% en peso de agua 0,3 34,9 n/a
La Tabla 1 ilustra que algunos recubrimientos de ejemplo que comprenden PEI (véase los Ejemplos 1-6) por lo general tienen ángulos de contacto θ inferiores a 20 grados. Es decir, ciertas formas de realización de la presente 10 invención proporcionan recubrimientos hidrófilos (ángulo de contacto no superior a aproximadamente 20 grados) o súper hidrófilos (ángulo de contacto no superior a aproximadamente 10 grados). Debe entenderse, por supuesto, que la presente invención no se limita a las formas de realización de ejemplo resumidas en la Tabla 1 y que ángulos de contacto superiores e inferiores a los que aparecen en la Tabla 1 se consideran dentro del alcance de ciertas formas de realización de la presente invención, y que también pueden utilizarse otros materiales para complementar
15 y/o sustituir los analizados en este documento.
La figura 3 es un gráfico que ilustra los Ejemplos 1-5 y que muestra la variación del ángulo de contacto con la concentración de PEI en peso en agua.
20 Ciertas formas de realización de la presente invención pueden tener aplicaciones concretas con respecto a requisitos antiniebla en ambientes concretos, que incluyen ambientes con una temperatura en el intervalo de 283 K a 244 K o inferiores. Por ejemplo, ciertas formas de realización pueden tener una aplicación concreta en refrigeración y/u otros sistemas de refrigeración, tales como los congeladores. Por ejemplo, ciertas formas de realización pueden tener una aplicación concreta como recubrimiento antiniebla para una superficie interior de una puerta de congelador
25 prácticamente transparente (p. ej. para su uso en un supermercado o similares, de manera que los compradores puedan ver los alimentos en el congelador a través de la puerta del congelador). De esta manera, al menos algunas formas de realización tienen utilidad en los refrigeradores y congeladores que funcionan a temperaturas inferiores a 278 K, inferiores a 273 K, o incluso 255 K a 258 K. Algunas formas de realización tienen utilidad en ambientes incluso más fríos, como 244 K, 219 K o incluso 189 K. La naturaleza hidrófila del recubrimiento es ventajosa en que
30 evita que el agua (y por lo tanto el hielo) se acumule en la superficie interior de la puerta del congelador manteniendo así la puerta prácticamente transparente para que las personas puedan ver claramente a través de la puerta el interior del congelador.
Además de una despensa o cocina comercial o doméstica, ciertos entornos, como tiendas de comestibles, supermercados, tiendas de conveniencia, delicatessen, heladerías, máquinas expendedoras, y otros proveedores de autoservicio y no autoservicio de productos alimenticios, pueden ser lugares adecuados para la instalación de al menos algunas formas de realización de los recubrimientos hidrófilos descritos en este documento. Estos, y otros
5 entornos, pueden tener problemas con la condensación en las superficies interiores de los refrigeradores y/o congeladores, por ejemplo, debido a la apertura y cierre de las puertas potencialmente frecuente.
Aunque descritas anteriormente con respecto a un sustrato de vidrio 10, 20, ciertas formas de realización se refieren a sustratos orgánicos o de plástico en lugar de vidrio. En algunas formas de realización, el sustrato comprende un
10 sustrato de plástico, solo o en combinación con vidrio. Por ejemplo, el sustrato puede comprender al menos una capa exterior de butiral de polivinilo (PVB) u otro componente similar al vidrio o polímero adecuado.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Un procedimiento para fabricar un artículo recubierto que incluye formar un recubrimiento hidrófilo con propiedades antiniebla sobre un sustrato, el procedimiento comprendiendo:
    disolver al menos polietilenimina en al menos un disolvente para formar una mezcla de polietilenimina-disolvente y opcionalmente mezclar la mezcla de polietilenimina-disolvente; aplicar un surfactante a una superficie de un sustrato y secar para formar una primera capa; aplicar la mezcla de polietilenimina-disolvente sobre al menos el surfactante seco en el sustrato, y secar la mezcla de polietilenimina-agua para formar una segunda capa; y en la que la segunda capa es hidrófila.
  2. 2.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el disolvente comprende un alcohol.
  3. 3.
    El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el alcohol comprende uno o más de isopropanol, metanol, y etanol.
  4. 4.
    El procedimiento de reivindicación 1, en el que la mezcla de polietilenimina-disolvente comprende menos de
    o igual a 15 por ciento de polietilenimina en peso, más preferentemente menos de o igual a 10 por ciento de polietilenimina en peso, más preferentemente menos de o igual a 8 por ciento de polietilenimina en peso, todavía más preferentemente menos de o igual a 6 por ciento de polietilenimina en peso, todavía más preferentemente menos de o igual a 4 por ciento de polietilenimina en peso, más preferentemente menos de o igual a 2 por ciento de polietilenimina en peso, y más preferentemente menos de o igual a 0,5% por ciento de polietilenimina en peso.
  5. 5.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en el que una gota de agua sésil en contacto con la segunda capa muestra un ángulo de contacto inferior o igual a 25 grados, más preferentemente inferior o igual a 20 grados, más preferentemente inferior o igual a 15 grados, todavía más preferentemente inferior o igual a 10 grados.
  6. 6.
    El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la primera capa y la segunda capa tienen un espesor combinado de aproximadamente 0,5 a 3 micrómetros, más preferentemente de aproximadamente 1 a 2,5 micrómetros.
  7. 7.
    El procedimiento para fabricar un artículo recubierto que incluye un recubrimiento hidrófilo con propiedades hidrófilas según la reivindicación 1, el procedimiento comprendiendo:
    disolver al menos polietilenimina en al menos agua para formar una mezcla de polietilenimina-agua y mezclar la mezcla de polietilenimina-agua; aplicar un surfactante a una superficie de un sustrato y secar para formar una primera capa; aplicar la mezcla de polietilenimina-agua sobre al menos la primera capa en el sustrato y secar la mezcla de polietilenimina-agua para formar una segunda capa; y en el que la segunda capa es hidrófila para tener un ángulo de contacto no superior a aproximadamente 25 grados.
  8. 8.
    El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el surfactante es un surfactante no iónico y comprende un derivado de polietilenglicol.
  9. 9.
    El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el surfactante no iónico comprende un polietilenglicol sustituido por fluoroalquilo.
  10. 10.
    El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la mezcla de polietilenimina-agua comprende menos de o igual a 15 por ciento de polietilenimina en peso, en particular menos de o igual a 10 por ciento de polietilenimina en peso, en particular menos de o igual a 8 por ciento de polietilenimina en peso, en particular menos de o igual a 6 por ciento de polietilenimina en peso, en particular menos de o igual a 4 por ciento de polietilenimina en peso, en particular menos de o igual a 2 por ciento de polietilenimina en peso, y en particular menos de o igual a 0,5% por ciento de polietilenimina en peso.
  11. 11.
    El procedimiento de la reivindicación 7, en el que una gota de agua sésil en contacto con la segunda capa muestra un ángulo de contacto inferior o igual a 25 grados, en particular inferior o igual a 20 grados, en particular inferior o igual a 15 grados, y en particular inferior o igual a 10 grados.
  12. 12.
    El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el sustrato comprende un sustrato de vidrio o un sustrato plástico, en particular un sustrato plástico que comprende butiral de polivinilo.
  13. 13.
    El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la primera capa y la segunda capa tienen un espesor combinado de entre 0,5 y 3 micrómetros, en particular entre 1 y 2,5 micrómetros, y en particular entre 1,3 y 2,1 micrómetros.
    5 14. Una ventana que comprende un sustrato y un recubrimiento hidrófilo, en la que el recubrimiento hidrófilo comprende:
    una primera capa que comprende un surfactante no iónico soportada por al menos el sustrato;
    y una segunda capa que comprende polietilenimina proporcionada sobre al menos la primera capa que 10 comprende el surfactante;
    y
    en la que el recubrimiento tiene un ángulo de contacto inferior o igual a 25 grados.
  14. 15. Un sistema de refrigeración que comprende un espacio cerrado, en el que el espacio cerrado se define
    15 parcialmente por una puerta que comprende la ventana de la reivindicación 14, en el que el sistema de refrigeración genera una temperatura inferior a 278 K, más preferentemente inferior a 273 K, en el espacio cerrado.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10574623B2 (en) * 2009-03-30 2020-02-25 Avaya Inc. System and method for graphically managing a communication session with a context based contact set
US9272949B2 (en) 2010-07-09 2016-03-01 Guardian Industries Corp. Coated glass substrate with heat treatable ultraviolet blocking characteristics
EP2868627A4 (en) * 2012-06-29 2016-03-23 Oceans King Lighting Science GRAPHIC FILM, MANUFACTURING METHOD APPLYING THEREOF
US8926032B2 (en) 2012-07-31 2015-01-06 Whirlpool Corporation Hydrophilic structure for condensation management on the movable mullion of a refrigerator
US8864251B2 (en) * 2012-07-31 2014-10-21 Whirlpool Corporation Hydrophilic structures for condensation management in refrigerator appliances
WO2023212640A2 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 The Regents Of The University Of California Passive freezing desalination driven by radiative cooling

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3867175A (en) * 1970-11-04 1975-02-18 Esb Inc Non-fogging material
US3766299A (en) * 1970-11-04 1973-10-16 Esb Inc Reaction product of polyalkylene imine and epoxy halo ethylenic substituted difunctional compounds
US3726703A (en) * 1970-11-04 1973-04-10 Esb Inc Non-fogging material
US3963806A (en) * 1973-05-14 1976-06-15 Esb Incorporated Reaction product of polyalkylene imine and epoxy, halo, ethylenic substituted difunctional compounds
US3849179A (en) * 1973-08-27 1974-11-19 Goodrich Co B F Internally coated reaction vessel and process for coating the same
US4927869A (en) * 1988-09-15 1990-05-22 Ppg Industries, Inc. Chemically treated glass fibers for reinforcing polymers
US6303225B1 (en) * 2000-05-24 2001-10-16 Guardian Industries Corporation Hydrophilic coating including DLC on substrate
US6284377B1 (en) * 1999-05-03 2001-09-04 Guardian Industries Corporation Hydrophobic coating including DLC on substrate
US6713179B2 (en) * 2000-05-24 2004-03-30 Guardian Industries Corp. Hydrophilic DLC on substrate with UV exposure
US6878403B2 (en) * 2002-10-04 2005-04-12 Guardian Industries Corp. Method of ion beam treatment of DLC in order to reduce contact angle
US7267782B2 (en) * 2003-06-19 2007-09-11 Owens-Corning Fiberglas Technology Ii, Llc Two-part combination of compositions for forming substantially colorless thermoplastic reinforcements
US7012115B2 (en) * 2003-07-30 2006-03-14 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Aqueous urethane polyol and coating composition containing the same
US20070077399A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Matthew Borowiec Anti-fog film assemblies, method of manufacture, and articles made thereof

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