ES2566603T3 - Procedimiento de fabricación de un revestimiento adaptativo - Google Patents

Abstract

Procedimiento de fabricación de un revestimiento para revestir o formar una superficie de edificio, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas: a - aplicación sobre un soporte eléctricamente conductor de al menos una capa de pintura precursora de una capa activa que comprende una mezcla de precursores de polímeros y al menos un cristal líquido. b - formación de la capa activa por tratamiento de la capa de pintura precursora que comprende: - una etapa de polimerización parcial durante 90 a 120 minutos a temperatura comprendida entre 18º y 25 ºC, - una etapa de separación de fase durante 20 a 40 segundos entre 65º y 75 ºC, - una etapa de polimerización final entre 18 horas y 30 horas a temperatura comprendida entre 18º y 25 ºC, c - aplicación de al menos una segunda capa de pintura conductora que tiene por objeto formar un segundo electrodo, de manera que se forme un revestimiento adaptativo que posee unas propiedades ópticas modificables de manera reversible y controlables mediante la aplicación de un campo eléctrico.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de fabricacion de un revestimiento adaptativo

La presente invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de un revestimiento adaptativo que tiene por objeto aplicarse sobre unos soportes de forma y de naturaleza variadas.

Se entiende aqu por revestimiento adaptativo un revestimiento del que las propiedades opticas son modificables de manera reversible y controlable mediante la aplicacion de un campo electrico.

La invencion encontrara su aplicacion en cualquier tipo de campo en el que es deseable la modificacion de las propiedades opticas de un revestimiento. Pueden citarse, por ejemplo, en la industria de la edificacion, estores o revestimientos flexibles para los techos y fachadas, o bien, en la industria del automovil, piezas de carrocena, retrovisores o tambien viseras de cascos.

La invencion encontrara mas particularmente su aplicacion en las utilizaciones en las que se busca el control solar y luminoso.

La modificacion del aspecto visual se utiliza, principalmente, en los dispositivos de produccion de imagenes, como el cine, la television, las pantallas de ordenador. Las tecnologfas empleadas utilizan sistemas diversos y, en particular, electronicos.

El documento de los Estados Unidos US-A1-2006/0262260 se refiere a un visualizador reflexivo biestable que comprende una capa de obtencion de imagen modulable electricamente y que se hincha con el agua, comprendiendo una capa conductora un polfmero electricamente conductor y una capa barrera entre ambas dos.

El documento europeo EP-A2-1447706 se refiere a una pantalla de cristales lfquidos que comprende un sustrato, una pluralidad de primer conductor, una capa de cristal lfquido colesterico y una pluralidad de segundo conductor.

Los dispositivos descritos en estos dos documentos a nombre de Kodak tienen por objeto unos aparatos electronicos.

La fabricacion de estos dispositivos es, por lo general, compleja y delicada, ya que necesita el ensamblaje de diferentes materiales preparados independientemente y ensamblados a continuacion, la mayona de las veces mediante laminado. Estas tecnicas no permiten obtener unos revestimientos adaptativos facilmente.

Por lo tanto, existe la necesidad de proponer un procedimiento de fabricacion de revestimiento adaptativo que permita una implementacion facil.

Para ello, la presente invencion esta relacionada con un procedimiento de fabricacion de un revestimiento adaptativo que comprende al menos tres etapas principales: al menos dos etapas que incluyen la aplicacion de capas de pintura y al menos una que incluye un tratamiento de al menos una de las capas de pintura.

El revestimiento obtenido segun el procedimiento tiene por objeto recubrir unas superficies de edificio: superficie mural, de techumbre o de vidrio o de proteccion del tipo estor o bien formar una superficie de edificio, en concreto, en el marco de la arquitectura textil tecnica que incluye las membranas textiles plasticas compuestas. La superficie de vidrio puede ser de vidrio o plastico. La arquitectura textil se entiende por la creacion de todo o parte de un edificio o de una construccion con material textil.

El procedimiento segun la invencion comienza con la aplicacion sobre un soporte electricamente conductor de al menos una capa de pintura precursora de una capa activa. A continuacion, se realiza una etapa de formacion de la capa activa por tratamiento de la capa de pintura precursora. Finalmente, se aplica al menos una segunda capa de pintura conductora.

Segun un modo preferente de realizacion, se aplica una primera capa de pintura conductora sobre un soporte. Esta primera capa de pintura conductora otorga propiedades de conductividad electrica al soporte.

Las primera y segunda capas de pintura conductora tienen por objeto formar el primero y el segundo electrodo.

La capa de pintura precursora comprende unos precursores de polfmeros y al menos un cristal lfquido. Durante la formacion de la capa activa, un tratamiento de la capa de pintura precursora tiene por objeto modificar su morfologfa para obtener la generacion de la capa activa.

Se entiende por capa activa una capa de material de la que las caractensticas ffsico-qmmicas permiten una modificacion no definitiva reversible y controlada de sus propiedades opticas cuando se le aplica un campo electrico, en concreto, por medio de los primero y segundo electrodos.

Segun la invencion, la etapa de formacion de la capa activa es primordial, puesto que es ella la que va a conferir a una pintura precursora las propiedades opticas buscadas. Gracias, en concreto, a esta etapa de formacion de la

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capa activa, los diferentes elementos del revestimiento pueden aplicarse mediante cualquier medio del campo de las pinturas sin otras limitaciones.

De esta manera, con el procedimiento segun la invencion y contrariamente a los procedimientos de la tecnica anterior, puede producirse facilmente un revestimiento adaptativo sobre cualquier clase de soportes mediante la simple aplicacion de varias capas de pintura de las que al menos una de entre ellas experimenta una transformacion para formar la capa activa que posee unas propiedades opticas modificables durante la aplicacion de un campo electrico.

La etapa de formacion de la capa activa modifica la morfologfa de la capa de pintura precursora para dar la capa activa.

Ventajosamente, la etapa de formacion de la capa activa comprende al menos una etapa de separacion de fase y/o al menos una fase de polimerizacion.

Preferentemente, la formacion de la capa activa comienza con una fase de polimerizacion parcial durante la que se inicia la polimerizacion de los precursores de polfmeros de la capa de pintura precursora. A continuacion, viene, ventajosamente, una etapa de separacion de fase, es decir, que un tratamiento preferentemente termico y/o fotoqmmico va a contribuir a la formacion de inclusiones de cristal lfquido, ventajosamente de tamano micrometrico o inferior. Finalmente, se realiza una fase de polimerizacion final para terminar la polimerizacion de los precursores de polfmeros y, de esta manera, estabilizar la morfologfa de la capa activa. La modulacion de estas fases influye en la morfologfa final de la capa activa y, por lo tanto, en sus propiedades opticas.

Antes de nada, conviene recordar que la invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de un revestimiento adaptativo del que las propiedades opticas son modificables de manea reversible y controlable mediante la aplicacion de un campo electrico caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas:

a - aplicacion sobre un soporte electricamente conductor de al menos una capa de pintura precursora de una capa activa que comprende una mezcla de precursores de polfmeros y al menos un cristal lfquido, b - formacion de la capa activa por tratamiento de la capa de pintura precursora.

c - aplicacion de al menos una segunda capa de pintura conductora que tiene por objeto formar un segundo electrodo.

De manera mas precisa, la invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de un revestimiento para revestir o formar una superficie de edificio, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas:

a - aplicacion sobre un soporte electricamente conductor de al menos una capa de pintura precursora de una capa activa que comprende una mezcla de precursores de polfmeros y al menos un cristal lfquido. b - formacion de la capa activa por tratamiento de la capa de pintura precursora que comprende:

- una etapa de polimerizacion parcial durante 90 a 120 minutos a temperatura comprendida entre 18° y 25 °C,

- una etapa de separacion de fase durante 20 a 40 segundos entre 65° y 75 °C,

- una etapa de polimerizacion final entre 18 horas y 30 horas a temperatura comprendida entre 18° y 25 °C,

c - aplicacion de al menos una segunda capa de pintura conductora que tiene por objeto formar un segundo electrodo,

de manera que se forme un revestimiento adaptativo que posee unas propiedades opticas modificables de manera reversible y controlables mediante la aplicacion de un campo electrico.

Otros objetivos y ventajas se mostraran en el transcurso de la descripcion que sigue de los modos de realizacion preferentes de la invencion que, sin embargo, no son limitativos de esta.

Segun unas variantes preferentes, pero no limitativas, el procedimiento es tal que:

- comprende previamente a las etapas a, b, c una etapa d) de aplicacion sobre un soporte de al menos una

primera capa de pintura conductora que tiene por objeto formar un primer electrodo para obtener un soporte

electricamente conductor.

- la etapa de formacion de la capa activa comprende al menos una etapa de separacion de fase de la capa de pintura precursora,

- la etapa de formacion de la capa activa comprende al menos una fase de polimerizacion,

- la etapa de formacion de la capa activa comprende: una fase de polimerizacion parcial, una fase de separacion de fase, una fase de polimerizacion final,

- la etapa de formacion de la capa activa comprende un tratamiento termico y/o fotoqmmico,

- las fases de polimerizacion parcial y final se realizan a temperatura comprendida entre 18° y 25 °C,

- la etapa de formacion de la capa activa comprende:

- una etapa de polimerizacion parcial durante 90 a 120 minutos a temperatura comprendida entre 18° y 25 °C,

- una etapa de separacion de fase durante 20 a 40 segundos entre 65° y 75 °C,

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- una etapa de polimerizacion final entre 18 horas y 30 horas a temperature comprendida entre 18° y 25 °C,

- la etapa de formacion de la capa activa comprende:

- una etapa de polimerizacion parcial por irradiacion

- una etapa de separacion de fase por irradiacion,

- una etapa de polimerizacion final por irradiacion

- la capa de pintura precursora comprende al menos un precursor de poftmeros, o al menos un cristal ftquido y un agente humectante,

- los precursores de poftmeros son unos monomeros de resina termo y/o fotorreticulables,

- la relacion entre las proporciones de cristal ftquido y de precursores de poftmeros en la capa activa es inferior a 1,

- las aplicaciones de las etapas a, c y d se realizan por pulverizacion,

- al menos uno de los primero y segundo electrodos es transparente,

- la viscosidad de las pinturas pulverizadas es inferior a 5.000 miliPascal.segundo

- comprende una etapa de aplicacion de una capa de pintura de proteccion,

- la aplicacion de la capa de pintura de proteccion se realiza por pulverizacion,

- el soporte comprende Etileno-TetraFluoroEtileno (ETFE),

- previamente a la etapa d), el soporte se reviste o ensambla con una peftcula pasiva de baja emisividad y/o con una peftcula de control solar y/o con una peftcula fotovoltaica,

- el soporte es una superficie mural de techumbre o de edificio o una superficie de vidrio de un edificio o una superficie de proteccion de un edificio,

- la capa activa comprende un estructura microcompuesta,

- comprende una etapa de activacion que consiste en unir los primero y segundo electrodos a una fuente de tension,

- las primera y segunda capas de pintura conductora son identicas,

- la capa de proteccion comprende unos aditivos anti UV o que reflejan los infrarrojos solares,

- comprende varias aplicaciones sucesivas de capas de pintura precursora,

La invencion trata igualmente sobre el revestimiento adaptativo obtenido de manera directa mediante el procedimiento de fabricacion descrito mas arriba y que comprende segun un modo de realizacion un dispositivo de mando electrico.

Los dibujos adjuntos se dan a tftulo de ejemplo y no son limitativos de la invencion. Representan solamente unos modos de realizaciones de la invencion y permitiran comprenderla de manera sencilla.

Las figuras 1 a 3: representaciones esquematicas en corte de diferentes revestimientos obtenidos mediante diferentes modos de realizacion del procedimiento segun la invencion. El soporte se representa con 1, la capa conductora en contacto con este con 2, la capa activa con 3 (y 6 o 7 si hay dos o tres capas activas), el segundo electrodo con 4 y la capa de proteccion con 5.

Figura 4: grafica que representa la transmision de un revestimiento adaptativo fabricado de manera directa mediante el procedimiento objeto de la invencion segun diferentes tensiones aplicadas (En el orden creciente de las curvas: 0 Voltio; 30 Voltios; 60 Voltios; 75 Voltios; 110 Voltios; 220 Voltios).

Figura 5: grafica que representa la transmision del revestimiento adaptativo que contiene un colorante azul fabricado de manera directa mediante el procedimiento objeto de la invencion segun diferentes tensiones aplicadas (En el orden creciente de las curvas: 0 Voltio; 30 Voltios; 40 Voltios; 50 Voltios; 60 Voltios; 70 Voltios; 80 Voltios; 90 Voltios; 120 Voltios; 150 Voltios; 220 Voltios).

La presente invencion se refiere a un procedimiento de fabricacion de un revestimiento adaptativo. Se entiende por revestimiento adaptativo, un revestimiento del que las propiedades opticas son modificables temporalmente y de manera reversible y controlada en funcion de un campo electrico.

El revestimiento adaptativo de la invencion esta adaptado particularmente para el control solar y luminoso.

El termino revestimiento se entiende como un material que tiene por objeto revestir un soporte. El revestimiento segun la invencion es particularmente ventajoso, ya que se aplica como una pintura y adopta de manera directa la forma del soporte ngido o flexible sobre el que se deposita. El revestimiento adaptativo segun la invencion se deposita preferentemente de manera directa sobre su soporte final.

El soporte puede ser de naturalezas diversas, como de plastico, textil, vidrio, papel, metales, y de formas variadas. Es decir, que el soporte puede ser plano o curvo o que presente angulos, puede ser ngido o flexible. Se citan a tftulo de ejemplo unos materiales preferentes: plastico transparente de tipo Poliester, Policloruro de Vinilo (PVC), Etileno- TetraFluoroEtileno (ETFE), Polimetacrilato de Metilo (PMMA), policarbonato. Una de las caras del soporte, opuesta a la superficie que recibe la primera capa de pintura, puede ser adhesiva para facilitar su fijacion sobre una pared o sobre cualquier otro objeto.

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El soporte puede ser transparente y/o conductor. A tftulo de ejemplo, un soporte poliester MELINEX® de Dupont revestido de ITO, del que la resistividad de superficie esta comprendida, preferentemente, entre 300 y 60 Ohmios/cuadrado, proporcionados por la comparna ISF estan muy adaptados.

Sobre este soporte, se aplican varias capas de pintura. Se entiende el termino pintura como una preparacion de la que el vehnculo es lfquido de manera que pueda extenderse o proyectarse. Esta preparacion puede ser o no de color, ser opaca o dejar pasar los rayos luminosos. Una vez evaporado o endurecido el vetnculo lfquido, la pintura forma una pelfcula.

Las capas de pintura se aplican mediante cualquier tipo de procedimientos de aplicacion de pintura, como pincel, rodillo, serigraffa o chorro de tinta, etc. El procedimiento de aplicacion preferente es la pulverizacion que permite un deposito de pintura eficaz sobre unos soportes de forma variada. La pulverizacion es una proyeccion de partfculas muy finas.

La viscosidad de las pinturas esta adaptada al tipo de procedimiento de aplicacion.

Se aplican al menos dos capas de pintura conductora que tienen por objeto formar un primero, despues un segundo electrodo y entre estas se aplica al menos una capa de pintura precursora.

Se aplica al menos una primera capa de pintura conductora de manera directa sobre el soporte o sobre una capa intermedia. El soporte puede haber experimentado previamente un tratamiento para favorecer la adherencia de la capa conductora o para conferirle ciertas propiedades opticas de transmision o reflexion. El soporte puede, en particular, estar revestido o ensamblado con una pelfcula pasiva de baja emisividad, como realizada con oxido de indio y estano o con una pelfcula de control solar formada por capa fina metalica o con una pelfcula fotovoltaica. Esta primera capa de pintura conductora constituye el primer electrodo.

Despues, se aplica al menos una capa de pintura precursora, preferentemente de manera directa sobre el primer electrodo.

Se realiza una etapa de tratamiento de esta capa de pintura precursora para formar una capa activa.

A continuacion, se aplica al menos una segunda capa de pintura conductora, preferentemente de manera directa sobre la capa activa. Esta segunda capa de pintura conductora constituye el segundo electrodo.

De manera ventajosa, se aplica una capa de pintura de proteccion por encima del segundo electrodo.

Los primero y segundo electrodos pueden estar formados a partir de pinturas conductoras identicas o diferentes. Se entiende por pintura conductora una pintura que conduce una corriente electrica. Los electrodos tienen como objetivo la aplicacion de un campo electrico a traves de la capa activa para permitir su activacion. Se entiende por activacion, la modificacion de las propiedades opticas de la capa activa.

Los primero y segundo electrodos estan unidos a una fuente de tension y, ventajosamente, a un dispositivo electronico que permite controlar el revestimiento en funcion de su entorno y hacerlo adaptativo a este. Las tensiones de activacion que permiten hacer pasar el revestimiento de un estado al otro son, preferentemente, inferiores a 220 V y dependen del espesor de la capa activa Estas tensiones se obtienen, por lo general, a partir de la red de distribucion 50 HZ, pero nada impide que se utilice una tension continua o tambien alterna con una frecuencia inferior a unos cuantos kilohercios.

Las fuentes de activacion preferentes de la invencion son:

- una pila electrica y un dispositivo elevador de tension.

- Una tension de 24 o 48voltios, obtenida a partir de la red de distribucion. Estas tensiones se han elegido por cuestiones de seguridad.

Los dispositivos de mandos preferentes de la invencion son:

- un mando infrarrojo o radiofrecuencia para activar la tension de alimentacion mediante un modo “todo o nada” o progresivo.

- Un dispositivo electronico que incluye un microprocesador en el que se han introducido unas reglas de mandos.

- Un microordenador que incluye unos programas para el pilotaje de ciertos elementos o del conjunto del revestimiento.

- Uno o unos sensores de luz, como unos fotodiodos para actuar sobre el revestimiento en funcion de un alumbrado o de una exposicion al sol existente.

- Una asociacion de los sensores a los elementos del mando, como los que permiten seguir los movimientos del sol y pilotar inteligentemente el revestimiento en funcion de la exposicion al sol.

Ventajosamente, al menos un electrodo situado por el lado del observador es transparente. En las figuras y para lo que sigue de la descripcion, el electrodo situado por el lado del observador es el segundo electrodo 4.

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La pintura conductora transparente puede estar formada, por ejemplo, por poKmeros conductores, por nanotubos de carbono en solucion con disolventes adaptados. De manera preferente, puede utilizarse una pintura de ITO (Indium Tin Oxyde: Oxido de Estano e Indio) o, mas generalmente, de oxido transparente conductor. En ciertos casos, pueden ser deseables unas mezclas de pinturas conductoras para ajustar la transparencia y la conductividad.

A tttulo de ejemplo, la mezcla AGFA® EL3020 en el propanol a razon de uno por tres esta bien adaptada. La mezcla AGFA® EL3020 es un polfmero conductor PEDOT-PpS: (poli(3,4-etilenodioxitiofeno) dopado mediante el poli(acido sulfonico estireno).

En un modo preferente de realizacion de la invencion, las capas tienen una resistividad de 100 Ohmios/cuadrado.

Ventajosamente, cuando la pintura conductora contiene un disolvente, el secado de las capas puede efectuarse a temperatura ambiente sustancialmente entre 18° y 25 °C. En un modo preferente de la invencion, el secado de las capas de pintura conductora se realiza entre 55 y 65 °C, de manera que se aumente la rapidez del secado y, por lo tanto, se disminuya la duracion de fabricacion del revestimiento adaptativo.

En el caso de las pinturas conductoras fotorreticulables, que no contienen disolvente, no hay etapa de secado, sino de reticulacion.

Segun el modo de realizacion en el que los electrodos estan formados a partir de ITO, se disuelven unas nanopartfculas conductoras de ITO con gran concentracion por encima del umbral de percolacion en un polfmero que constituye un aglutinante. El propio aglutinante puede ser conductor.

Los primero y segundo electrodos tienen por objeto estar unidos a un circuito electrico. Ventajosamente, las tomas de contacto con los primero y segundo electrodos se realizan con una pasta conductora o mediante cualquier otro medio conductor.

Una de las preferencias de la invencion se refiere a los soportes transparentes de los que se hacen variar las propiedades opticas, como la transparencia, la reflexion, la absorcion o la emision, gracias al deposito del revestimiento adaptativo obtenido de manera directa mediante el procedimiento objeto de la invencion. En una de las formas de la invencion, el soporte ya contiene una capa de unos cuantos Angstroms y unas cuantas decenas de Angstroms de un metal, como la plata o el aluminio que permiten conferir al soporte, antes de que se recubra del revestimiento activo, una conductividad que permite utilizarlo como electrodo y, por otra parte, conferirle segun el espesor de la capa metalica una transparencia y una reflexion determinada que van a modularse mediante la activacion del revestimiento adaptativo. En una de las formas de la invencion, el soporte ya contiene un revestimiento conductor transparente, como una capa de ITO. La utilizacion de un soporte de este tipo permite que se evite una etapa de aplicacion del primer electrodo. Las propiedades de reflexion, transmision, difusion o emision del revestimiento se ajustaran en funcion de las aplicaciones consideradas, en concreto, mediante:

- las propiedades iniciales del soporte recubierto o no de electrodos o de capas funcionales,

- la composicion de las capas que constituyen el revestimiento adaptativo y, en particular, de la capa activa,

- los tratamientos (termico, fotoqmmico, aplicacion de un campo electrico) de la capa activa durante su preparacion.

Estos aspectos se ilustran en los ejemplos que siguen.

La aplicacion de la capa de pintura precursora de la capa activa se realiza, igualmente, mediante cualquier tipo de procedimientos de aplicacion de una pintura y, en concreto, mediante la pulverizacion.

La pintura precursora comprende una mezcla de monomeros y de al menos un cristal lfquido. Los monomeros son unos precursores de polfmeros. La mezcla puede comprender un agente de humectacion y, eventualmente, unos aditivos, como colorantes, agentes de superficie de los que las moleculas tienen una afinidad a la vez por el polfmero y el cristal lfquido. Es posible utilizar monomeros que forman unas pelfculas solidas mediante reaccion qmmica o fotoqmmica. En la pintura precursora, se prefiere que el cristal lfquido sea minoritario respecto a los precursores de polfmeros. Ventajosamente, la relacion de las proporciones del cristal lfquido y de los precursores de polfmeros es inferior a 1.

El cristal lfquido utilizado puede ser de anisotropfa dielectrica positiva o negativa o dual en frecuencia. Puede contener adyuvantes, como unos dopantes quirales o unos colorantes. Tambien puede contener unos agentes de superficie.

Los precursores de polfmeros estan constituidos, preferentemente, por una resina termo o fotorreticulables. A modo de ejemplo, el compuesto Desmophen/Desmodrur® bicomponente de BAYER® con matriz poliuretano esta bien adaptado al procedimiento segun la invencion. Para las aplicaciones del revestimiento adaptativo obtenido a partir del procedimiento segun la invencion para las utilizaciones en exterior, es decir, sometidos a las radiaciones solares, se prefieren los precursores de polfmeros bicomponentes.

El agente humectante es esencial para la aplicacion de la pintura precursora sobre el soporte. Se elige,

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preferentemente, en funcion del soporte y de la composicion de precursor de poKmeros y del cristal Ifquido elegido. Se anade en proporcion escasa a la mezcla cristal Kquido/precursor de polfmeros. La utilizacion del Zonyl FSO fluorosurfactante de DUPONT a un 2 % de la mezcla cristal Kquido/precursores de polfmeros es satisfactoria.

El disolvente permite que se ajuste la viscosidad de la mezcla en funcion del procedimiento de aplicacion de la pintura. Ventajosamente, las proporciones entre, por una parte, la mezcla constituida por los precursores de polfmero, el cristal lfquido y estos adyuvantes, el agente humectante y, por otra parte, el disolvente pueden estar comprendidas entre 1/1 y 1/4 y, preferentemente, alrededor de1/2. El disolvente se elige, ventajosamente, de manera que se solubilice el conjunto de los constituyentes de la mezcla. Ventajosamente, el disolvente no presenta toxicidad. La acetona es un disolvente adaptado.

Segun un modo de realizacion, pueden depositarse sucesivamente las unas por encima de las otras varias capas de pintura precursora de la capa activa.

Como se representa en las figuras 2 o 3, el revestimiento adaptativo segun la invencion puede comprender al menos dos capas 3, 6 o tres 3, 6, 7 activas. Estas capas de pintura precursora de la capa activa comprenden, preferentemente, unas mezclas diferentes. Segun un modo de realizacion ventajoso, se realiza una etapa de formacion de la capa activa despues de cada una de las aplicaciones de capa de pintura precursora.

A tftulo preferente, las diferentes capas activas procedentes de las diferentes capas de pintura precursora se activan todas mediante el primero y el segundo electrodo y no necesitan electrodo intermedio. Las diferentes capas activas pueden activarse o no simultaneamente. Si las capas activas tienen tensiones de activacion diferentes, se activaran sucesivamente durante el aumento de la tension de activacion.

Las capas activas poseen o no unas propiedades diferentes. Es interesante, por ejemplo, combinar una capa activa que tenga unas propiedades opticas de oclusion y una capa activa reflectora de la luz. Segun otra posibilidad, es posible combinar unas capas activas reflectoras que tengan la propiedad de reflejar la luz en unas gamas de longitudes de ondas diferentes: por ejemplo, en lo visible y el infrarrojo. Es ventajoso que las pinturas precursoras contengan unos constituyentes, como unos polfmeros identicos y unos cristales lfquidos diferentes. De esta manera, es posible obtener una reflexion proxima a un 100% a partir de un cristal lfquido colesterico o nematico quiral encapsulado en un polfmero depositando una primera capa de pintura precursora que contenga los monomeros con una cierta proporcion de cristal lfquido dopado mediante un porcentaje de dopante quiral derecho, despues aplicando una capa de pintura precursora que incluya los mismos monomeros que contengan la misma proporcion de cristal lfquido dopado mediante el mismo porcentaje del isomero izquierdo del dopante quiral.

Si se desea extender la banda de reflexion en longitudes de ondas, basta con depositar sucesivamente varias capas de pintura precursora, constituidas por los mismos monomeros que contengan sucesivamente un cristal lfquido dopado mediante unas concentraciones diferentes del mismo dopante quiral.

Cuando se aplican la o las capas de pintura precursora, la pintura debe poseer unas caractensticas de viscosidad compatibles con los metodos de aplicacion utilizados. Preferentemente, la viscosidad de las mezclas pulverizadas es inferior a 5.000 miliPascal.segundo, de manera mas precisa entre 25 y 500 mPa.s, de manera mas precisa de aproximadamente 150 mPa.s. Para los depositos mediante chorro de tinta, las viscosidades son todavfa mas escasas: preferentemente de alrededor de 5 mPa.s.

Por lo tanto, la pintura se formula a veces mediante dilucion adecuada en un disolvente.

Durante el deposito y despues de evaporacion del disolvente, la capa de pintura precursora obtenida no presenta las caractensticas convenientes para activarse electricamente. Debe experimentar un tratamiento que tiene por objeto modificar su morfologfa y conferirle unas caractensticas opticas buscadas formando, de esta manera, la capa activa.

Esta etapa de formacion de la capa activa o fase de generacion o tambien llamada fase de regeneracion comprende al menos una etapa de separacion de fase. Se entiende por etapa de separacion de fase que los cristales lfquidos y los precursores de polfmero y/o el polfmero ya polimerizado se separan. El proceso de separacion de fases (nucleacion y crecimiento, descomposicion espinodal) es complejo y depende de numerosos parametros, como las concentraciones respectivas de polfmero y cristal lfquido, la temperatura, la concentracion de un eventual disolvente.

Los cristales lfquidos forman inclusiones en la matriz de monomeros y/o polfmero.

Esta etapa de separacion de fase puede realizarse por tratamiento termico y/o fotoqmmico. Cuanto mas larga es la duracion del tratamiento termico y/o fotoqmmico, mas importantes son las inclusiones de cristales lfquidos en la matriz de polfmero y las propiedades opticas de la capa activa vanan.

Ventajosamente, esta etapa de formacion de la capa activa comprende al menos una etapa de polimerizacion de los precursores de polfmero de la pintura precursora. Preferentemente, esta etapa de formacion comprende una etapa de polimerizacion parcial que permite polimerizar una parte de los monomeros. Esta etapa de polimerizacion parcial permite generar una matriz de polfmero suficientemente consistente para permitir la formacion de las inclusiones de cristales lfquidos durante la etapa de separacion de fase y, al mismo tiempo, suficientemente poco reticulada para

permitir esta formacion. A continuacion, la etapa de separacion de fase permite separar los cristales Kquidos de la mezcla monomero/poKmero por el efecto del calor o de la radiacion Uv, segun los modos de realizacion. Los cristales Kquidos forman unas microinclusiones de las que el tamano depende de los tratamientos termicos y/o fotoqmmicos. Cuando se obtiene la morfologfa deseada, es decir, un tamano de microinclusion de alrededor de la 5 micra o inferior, se procura inmovilizar la microestructura obtenida.

Finalmente, se para esta etapa de separacion de fase mediante un temple rapido y mediante una polimerizacion final que permite completar y terminar la polimerizacion de los monomeros todavfa presentes en la mezcla. Esta polimerizacion final lleva a la estabilizacion de la morfologfa de las microinclusiones de cristales lfquidos y, por lo tanto, a la estabilizacion de las propiedades opticas de la capa activa.

10 Estas diferentes etapas de la etapa de formacion de la capa activa pueden realizarse mediante un tratamiento termico y/o fotoqmmico.

Segun el modo de realizacion en el que el tratamiento es termico, la etapa de polimerizacion inicial se realiza a temperatura ambiente desde la aplicacion de la capa de pintura precursora: la evaporacion del disolvente permite que se inicie la polimerizacion de los monomeros. A tttulo de ejemplo, esta etapa de polimerizacion parcial esta 15 comprendida entre 90 y 120 minutos a temperatura ambiente.

Se entiende por temperatura ambiente una temperatura comprendida sustancialmente entre 18 y 25 °C.

A continuacion, se realiza la etapa de separacion de fase mediante una subida de temperatura entre 65 °C y 75 °C durante aproximadamente 20 a 40 segundos.

Esta etapa de separacion de fase se para mediante un temple termico en el que el revestimiento se enfna 20 rapidamente a temperatura ambiente.

Despues, se finaliza la polimerizacion durante una duracion que va de 18 a 30 horas a temperatura ambiente.

La etapa de formacion de la capa activa se realiza en presencia o en ausencia de un campo electrico. La aplicacion de un campo electrico es util, en concreto, para obtener, despues de la etapa de formacion, unos revestimientos adaptativos transparentes sin tension electrica aplicada que se vuelven opacos durante la puesta en tension.

25 Cuando los monomeros son polimerizables por tratamiento fotoqmmico, por ejemplo, cuando la resina utilizada es fotorreticulables, se procede de manera analoga, pero en este caso, la accion de la temperatura sobre la separacion de fase y sobre la polimerizacion se sustituye por la accion fotoqmmica de la radiacion Uv (Ultravioleta) de la que se regula la intensidad y la dosis para obtener los mismos efectos sobre la morfologfa de la capa activa y, por lo tanto, sobre sus propiedades electroopticas. De esta manera, la etapa de polimerizacion parcial y la etapa de 30 polimerizacion final se realizan por irradiacion a ciertas longitudes de ondas. Preferentemente, la longitud de onda de irradiacion es de aproximadamente 365 nanometros y las potencias son de alrededor de unos cuantos milivatios/cm2. Las duraciones de irradiacion van de unos cuantos segundos a varias decenas de minutos.

La etapa de separacion de fase puede realizarse, igualmente, mediante un tratamiento termico como durante una etapa de formacion termica.

35 Antes de la formacion de la capa activa, la morfologfa de la pintura precursora es homogenea. Despues de la etapa de formacion de la capa activa, la capa activa comprende unas microinclusiones de cristal lfquido de las que el tamano y el reparto se regulan mediante las caractensticas de la etapa de formacion de la capa activa. La capa activa es un microcompuesto con propiedades opticas controlables.

En la figura 4 se recogen unos ejemplos de caractensticas opticas en lo visible de un revestimiento adaptativo 40 oclusivo obtenido de manera directa mediante el procedimiento segun la invencion que conmuta a una tension de 220 voltios. La capa activa es aqm relativamente espesa (100 micrometros) y los electrodos transparentes considerablemente conductores. Por lo general, la capa activa como la capa de proteccion tiene un espesor comprendido entre unas cuantas micras y unas cuantas decenas de micras. Las capas conductoras son, por lo general, de espesor mas escaso (inferiores a la micra). La aplicacion de la tension sobre la capa de la figura 4 45 permite una modulacion de un 60 % de la luz. La amplitud de esta modulacion puede modificarse y, en particular, aumentarse mediante una disminucion del espesor de la capa activa y una reduccion de la conductividad de los electrodos. En la figura 5 se recoge otro ejemplo de caractenstica optica en lo visible de un revestimiento adaptativo oclusivo de color obtenido de manera directa mediante el procedimiento segun la invencion que conmuta a una tension de 120 voltios. La capa activa es aqm de un espesor de 70 micrometros. El espectro del revestimiento 50 conmutado incluye una banda de absorcion elegida aqm para que el revestimiento sea azul. Evidentemente, son posibles otros colores mediante la eleccion de colorantes incluidos en el cristal lfquido. Asimismo, tambien pueden realizarse otras funcionalidades, como la reflexion luminosa.

Segun un modo de realizacion particularmente ventajoso, se aplica una capa de pintura de proteccion por encima del segundo electrodo. Esta capa de pintura de proteccion tiene por objeto proteger el revestimiento adaptativo. Esta 55 capa de pintura de proteccion puede aplicarse mediante cualquier tipo de procedimientos de aplicacion de las

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pinturas, en concreto, como la pulverizacion.

La capa de pintura de proteccion permite mejorar la transparencia colmatando unos defectos de superficie que pueden ocasionar una difusion parasita de la luz. Pueden utilizarse varios tipos de resina que tengan una buena adherencia con la capa inferior que constituye aqu el segundo electrodo. Estas resinas se disuelven a veces en un disolvente para pulverizarse, como se ha mencionado anteriormente. Tambien pueden utilizarse unas resinas fotorreticulables. Uno de los procedimientos ventajosos de la invencion consiste en utilizar una resina epoxi flexible bicomponente, como la comercializada por Resoltech® con el N.° 1070. Las proporciones resina/endurecedor mas adecuadas son 10/4.

La capa de pintura de proteccion que tiene por objeto las aplicaciones solares incluye, igualmente, unos aditivos anti- UV o que reflejan los infrarrojos solares. Una de las soluciones consiste en aplicar unas nanopartfculas de oxidos metalicos, como unas partfculas de oxido de indio y estano (ITO), depositadas en capa fina gracias a un recubrimiento en una resina anadida a una escasa concentracion (1 a 10%) y que sirve de aglutinante o a mayor concentracion (10 a 99 %) y utilizada entonces como encapsulante.

En lo que se refiere al modo de aplicacion de las capas de pintura del revestimiento segun la invencion, son posibles varios modos de realizaciones.

Para pequenas superficies, el modo de deposito de las capas de pinturas conductoras, capa de pintura precursora y capa de pintura de proteccion puede efectuarse manualmente por pulverizacion con la ayuda de un aerografo, como los proporcionados por la comparua Paintbrush.

Segun un modo preferente de la invencion, el deposito es automatico, lo que permite la realizacion de grandes dimensiones de manera reproducible. Tambien es posible utilizar unas boquillas, como las electromandadas de los dispositivos “chorro de tinta”.

En una variante de la invencion, es posible igualmente utilizar unos dispositivos chorro de tinta y pilotar la fase de deposito para escribir, dibujar o pintar un motivo de formas variadas sobre unas superficies de formas variadas igualmente.

Mas adelante se describen de manera no limitativa unos ejemplos de aplicaciones del procedimiento de fabricacion segun la invencion.

Se prefiere la siguiente composicion del revestimiento adaptativo segun la invencion:

Pintura conductora: Agfa® EL3020 (polfmero conductor PEDOT-PPS)

Pintura precursora: Resina bicomponente Bayer Desmodur® N 75MPA y Desmophen® A 365 65 % AB/X + Cristal lfquido V85 POLYMAGE anisotropfa positiva, punto de clarificacion de 90 °C (Relacion Resina/Cristal Lfquido 7/3) + Zonyl FSO fluorosurfactante a un 2 % del conjunto. El disolvente es la acetona y su proporcion con respecto al conjunto de los otros constituyentes es 2/1.

El cristal lfquido puede sustituirse por una mezcla nematica con anisotropfa positiva, proporcionada por la comparMa MERCK o por una mezcla de cianobifenilos con anisotropfas positivas, como la mezcla E7.

Pintura de proteccion: resina epoxi flexible bicomponente 1070 de Resoltech® con el N.° 1070. Proporciones resina/endurecedor 10/4.

Ejemplo 1

Objeto decorativo: una figurita incluida en una esfera revestida de un revestimiento adaptativo segun la invencion, que es opaca cuando el revestimiento no esta activado y se vuelve transparente cuando este se activa mediante un mando infrarrojo, dejando, de esta manera, aparecer la figurita.

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, mostrar que el revestimiento adaptativo puede depositarse sobre un soporte con absolutamente cualquier forma.

Soporte: una esfera de plastico transparente o de vidrio que presenta una abertura susceptible de colocarse sobre un soporte.

Pintura del objeto:

La pulverizacion se efectua con un aparato Kremlin-Rexson®. Las condiciones de pulverizacion son P=2 bares con una boquilla N.° 3.

Las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba se depositan sucesivamente mediante esta tecnica.

- una capa transparente conductora de polfmero conductor. Se toma un contacto electrico en la parte de la esfera

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proxima a la abertura,

- una capa de pintura precursora.

Formacion

Despues de evaporacion del disolvente de la pintura precursora durante 90 minutes al aire y a la temperatura ambiente, se calienta la esfera a 75 °C durante 40 segundos introduciendola en una estufa previamente calentada. Retirada de la estufa, la esfera se enfna llevandose a temperatura ambiente.

- Se deposita una segunda capa transparente conductora de polfmero conductor sobre el conjunto, y sobre la que se toma un segundo contacto electrico.

Activacion

Los dos contactos electricos se unen a una pila de 9 V, a un circuito elevador de tension y a un circuito receptor de un mando infrarrojo que funciona mediante todo o nada.

El revestimiento adaptativo esta en un estado oclusivo debido a la difusion de la luz asociada a las microinclusiones de cristal lfquido.

Una activacion a distancia, gracias al mando infrarrojo, de la tension de activacion del revestimiento adaptativo permite la aparicion visual de la figurita.

Ejemplo 2: Estor - Superficie de proteccion de un edificio

La siguiente aplicacion describe la realizacion de un estor adaptativo capaz de realizar automaticamente un control solar.

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, mostrar las propiedades del revestimiento adaptativo en un amplio campo espectral, su utilizacion en el campo del confort visual y termico, la posibilidad de tener un mando complejo realizado gracias a unas reglas de mando y a un microprocesador.

Soporte

Se utiliza una pelteula bicapa poliester/PVC. El PVC aporta unas cualidades mecanicas relacionados con su flexibilidad y, por otra parte, una proteccion anti-UV, puesto que contiene unos agentes anti-UV. En el diseno del estor, la cara PVC esta por el lado del sol, la cara poliester por el lado interior de la vivienda. En el ejemplo realizado, la pelteula rectangular tiene una dimension de 1,5 metros por 1,2 metros.

Deposito

Se depositan sucesivamente, por pulverizacion preferentemente, las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba. Ventajosamente, el cristal lfquido utilizado en el presente ejemplo tiene una temperatura de isotropizacion alta (de alrededor o superior a 100 °C). Unas mezclas del solicitante, como V86 o unas mezclas proporcionadas por la comparna Merck responden a esta exigencia. Las tomas de contacto se efectuan sobre uno de los lados del revestimiento. La capa de proteccion es analoga a la utilizada en la composicion preferente descrita mas arriba.

Formacion

La capa activa esta formada como se indica en el ejemplo 1; siendo aqu la temperatura de separacion de fase isotropa mas elevada (de alrededor de 100 °C).

Activacion

El revestimiento se monta sobre un enrollador. El armazon de montaje del enrollador comprende un sensor de intensidad luminosa. El circuito de mando del estor comprende un circuito reductor de tension que permite llevar la tension de 220 V de la red de distribucion a 48 V. Un circuito electronico permite modificar la tension aplicada al estor entre 0 y 48 V. El dispositivo incluye, igualmente, un circuito que puede responder a un mando a distancia infrarrojo. Este puede sustituirse por un mando a distancia de otro tipo, como radiofrecuencia, por ejemplo. El revestimiento puede enrollarse o no. En la posicion no enrollada, puede activarse o no.

En un primer modo de funcionamiento, accionando el mando a distancia, el usuario hace conmutar el circuito electronico que manda la alimentacion del estor para obtener una posicion transparente u ocultante para la luz solar. El tiempo de respuesta del conjunto material y de la electronica es 1/100 de segundo.

El montaje sobre un enrollador es practico, pero no es obligatorio, en particular, el revestimiento puede ser adhesivo por una cara y, por lo tanto, pegarse sobre una pared de edificio (ventana, batiente) por el lado interior del edificio.

En un segundo modo de funcionamiento, accionando el mando a distancia, el usuario obtiene todos los grados

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intermedios de ocultacion entre la transparencia y la opacidad.

En un tercer modo de funcionamiento, la senal captada por el detector de intensidad luminosa solar manda el grado de ocultacion del estor. En funcion del alumbramiento exterior, el estor adapta automaticamente el mdice de luz que lo atraviesa y el alumbramiento interior de la habitacion. Este lo elige el usuario en funcion del confort deseado.

En una variante del dispositivo anterior, la mezcla cristal lfquido contiene un colorante que permite elegir el color del estor.

En otra variante de la invencion, la mezcla cristal lfquido contiene un agente de superficie que permite efectuar una modulacion de superficie. El segundo electrodo se deposita en forma de bandas paralelas. La etapa de formacion se realiza sobre unas porciones en forma de bandas. Se forman unas bandas de la capa activa para tratamiento de la pintura precursora a tension y otras no. Las bandas de capas activas formadas a tension aparecen transparentes, las otras opacas. Solo pueden mandarse electricamente las bandas opacas.

En una variante de este caso, el cristal lfquido puede ser dual, permitiendo de esta manera el paso de la transparencia a la oclusion mediante una variacion de frecuencia del campo electrico.

En una variante de este caso, el cristal lfquido es un cristal lfquido dual y la modificacion de la tension de la senal de mando permite el paso de un estado transparente a un estado difusivo.

En otra variante de la invencion, los cristales lfquidos nematicos quirales utilizados se eligen para que posean unas propiedades funcionales y, en particular, que reflejen la luz solar en lo visible o el infrarrojo.

Ejemplo 3: Membranas polfmeras y tejidos textiles que tienen por objeto los techos y fachadas. Arquitectura textil

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, mostrar la utilizacion del revestimiento adaptativo en unas estructuras compuestas de grandes dimensiones.

Ciertas tecnicas de construccion modernas utilizan unas membranas polfmeras para realizar techos y fachadas de edificios. Existen varios tipos de membranas que utilizan PVC (Policloruro de Vinilo), fibra de vidrio o tambien unas pelfculas a base de TFE (tetrafluoroetileno) o de PVF (polifluoruro de vinilo), como el ETFE (Copolfmero Etileno- TetraFluoroEtileno). El ETFE presenta numerosos intereses. En primer lugar, hay una buena transparencia. A continuacion, puede imprimirse y soldarse. Entonces, la superficie se trata mediante diferentes medios conocidos: tratamientos qmmicos, efecto Corona, descarga electrica, efecto de radiaciones.

La presente invencion permite pintar estas membranas para controlar electricamente la transmision luminosa a traves de estas. Las funcionalidades buscadas son dobles: el control de la luz visible para un mejor confort visual y el control de la luz solar, en particular, del infrarrojo solar para un mejor confort termico.

En las tecnicas de construccion que utilizan estos revestimientos, se corta la pelfcula que forma la membrana en diferentes piezas que se calculan gracias a unos programas informaticos especializados, para que una vez soldadas, puedan formar una bolsa o una almohadilla transparente que puede comprender de 2 a 5 capas de pelfcula. Se coloca una valvula en la almohadilla. Las almohadillas se hinchan y ensamblan para formar un techo o una fachada. Existen diferentes tipos de ensamblajes en celdas que forman unas figuras geometricas, como unos nidos de abejas. Los techos o fachadas realizados de esta manera presentan la ventaja de que son mas ligeros que el vidrio, que resisten mejor la accion del viento mediante deformacion de las almohadillas. Sin embargo, estas almohadillas dejan pasar la luz solar, lo que es un inconveniente mayor en los dfas de mucho sol. La presente invencion permite remediar este inconveniente pintando las almohadillas con un revestimiento capaz de efectuar una ocultacion o una reflexion controlable de la luz solar que llega al techo o la fachada considerada. Pueden utilizarse pinturas de varios colores y acoplarse eventualmente a unos dispositivos de alumbrado, como los que utilizan LEDs (diodos electroluminiscentes).

Soporte: En el ejemplo considerado, los soportes son unas pelfculas de ETFE. Se han cortado gracias a un programa de ordenador, de tal manera que una vez ensambladas, soldadas e hinchadas, puedan formar una almohadilla. La soldadura se efectua simplemente mediante calentamiento local de dos o varias (hasta cinco) pelfculas superpuestas. El revestimiento adaptativo puede montarse en las almohadillas sobre la cara del lado interior del edificio, en vez de sobre la cara situada por el lado exterior del edificio para evitar su deterioro por la luz solar. Es ventajoso, para evitar las tensiones, realizar una almohadilla que contenga tres capas de ETFE y colocar el revestimiento adaptativo entre las dos caras exteriores de la almohadilla.

Deposito: Se depositan sucesivamente, por pulverizacion preferentemente, las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba. Ventajosamente, la mezcla cristal lfquido del presente ejemplo se elige para que tenga una temperatura separacion de fase (o de transicion) isotropa/anisotropa de alrededor de 80 °C.

El revestimiento esta por el lado interior del edificio.

Formacion:

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La formacion se efectua como en el ejemplo 1.

Activacion

La activacion se efectua como en el ejemplo 2.

Ejemplo 4: Peffcula laminable fotovoltaica con propiedades opticas controlables

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, ilustrar la asociacion de las funcionalidades aportadas por el revestimiento adaptativo con otras funcionalidades, como la generacion de energfa mediante una peffcula fotovoltaica flexible.

El presente ejemplo parte de la siguiente constatacion:

- Es diffcil integrar en las construcciones unos componentes fotovoltaicos capaces de generar electricidad, unos componentes capaces de aportar un control y una proteccion solar.

- Cuando se integran estos componentes, lo son separadamente.

- Todas las integraciones se refieren a paneles planos.

Ahora bien, existen numerosos edificios procedentes de una arquitectura moderna que no pueden integrar estos componentes.

Una solucion consiste en recurrir a unas peffculas fotovoltaicas. Estas peffculas pueden ser, eventualmente, laminadas, pero son opacas y no incluyen zonas para el control del flujo solar.

El siguiente ejemplo trata sobre la realizacion de una peffcula flexible utilizable sobre un soporte de forma variada del que ciertas zonas son fotovoltaicas y otras zonas complementarias con transparencia (o reflectancia) que puede mandarse electricamente, de manera que la peffcula pueda integrase en cualquier tipo de edificio.

Esta integracion se efectua mediante laminado entre dos paredes transparentes flexibles o ngidas, como plastico o vidrio o tambien mediante integracion con unos metodos de ensamblaje clasicos, como el pegado en unas estructuras flexibles como los tejidos tecnicos. Permite fabricar unos elementos planos o de forma diferente, en particular, curva o ciffndrica. La bifuncionalidad permite, por una parte, la recuperacion de la energfa electrica y, por otra parte, la optimizacion del confort termico y luminoso.

Las tecnologfas propuestas para la realizacion de estas peffculas fotovoltaicas se conocen bien y pueden utilizarse aqrn.

Para el revestimiento adaptativo segun la invencion, se depositan sucesivamente, por pulverizacion preferentemente, las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba.

En nuestro caso, pueden utilizarse dos modos de realizacion:

- la peffcula fotovoltaica se deposita sobre ciertas zonas del soporte, como una peffcula laminable y, sobre las zonas complementarias, se deposita un revestimiento adaptativo.

- se deposita sobre ciertas zonas del soporte un revestimiento adaptativo y sobre las zonas complementarias se coloca una peffcula fotovoltaica previamente obtenida y que utiliza otra peffcula soporte.

En lo que se refiere a los materiales fotovoltaicos, las tecnologfas utilizables aqrn estan mas o menos maduradas. Se distinguen, en concreto, por una duracion de vida de las celdas solares bastante superiores para los compuestos inorganicos que para los compuestos organicos, como las celdas solares llamadas “Dye-sensitized”. Tambien pueden utilizarse unas peffculas de CIGS (Cobre Indio Galio Selenio), CIS (Cobre Indio Selenio), o CdTe (Telururo de Cadmio) que ya se han experimentado en unas estructuras flexibles, como ropas. Un modo preferente de la invencion utiliza las peffculas de silicio amorfo o microcristalino, en concreto, debido a sus prestaciones con escaso nivel de iluminacion y, sobre todo, a su excelente durabilidad para las utilizaciones en exterior con unos rendimientos aceptables. Las peffculas soportes son bastante diversas: PI (Poliimida), PET (Polietileno tereftalato), PEN (Polietileno naftalato), y se utilizan unos metodos de depositos diversos (impresion, “roll to roll”, serigraffa, fotolitograffa, encapsulacion), segun los materiales seleccionados. Se obtiene un deposito a baja temperatura (< 120 °C) de silicio policristalino de buena calidad mediante excitacion plasma.

Para depositar la peffcula fotovoltaica y el revestimiento adaptativo sobre un mismo soporte, se procede a un deposito, sobre ciertas zonas previamente elegidas, del material que aporta la primera funcionalidad ocultando las zonas complementarias. Despues, se deposita el material que aporta la segunda funcionalidad sobre las zonas complementarias ocultando esta vez las zonas en las que se ha depositado el material que aporta la primera funcionalidad. Previamente y despues de estas dos operaciones, se habra tenido cuidado de depositar, mediante unos metodos habituales, como la serigraffa, las pistas conductoras metalicas necesarias para la activacion de las zonas.

El soporte esta constituido por una peffcula laminable de etileno vinilo acetato de tipo Evasafe (Bridgestone).

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Igualmente, puede utilizarse tambien una pelfcula laminable de PVB (Polivinil butiral). Sobre esta peKcula se deposita una pelfcula fotovoltaica flexible o un revestimiento o pintura fotovoltaica y su sistema de conexion en diferentes zonas. En las zonas restantes se deposita el revestimiento adaptativo.

El modo de deposito, la formacion son identicos al ejemplo 1.

Ejemplo 5: Visera y opticas de material de gafas

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, ilustrar la asociacion de las funcionalidades aportadas por el revestimiento adaptativo con otras funcionalidades. La funcionalidad anadida es el desempanado.

Es posible utilizar unas capas transparentes, como capas de ITO en las viseras de cascos o gafas de vision para proceder en invierno al desempanado del casco. Para ello, sobre el mismo electrodo, se colocan dos contactos electricos sobre la misma cara del ITO, para hacer pasar una corriente a la capa conductora transparente y permitir calentarla, en particular, en invierno. La presente invencion anade un revestimiento adaptativo a este sistema para controlar el nivel de luz que atraviesa la visera o las gafas y, de esta manera, aportar un confort suplementario.

Sobre un soporte no plano, de forma elegida, que constituye la visera, realizada en una pieza plastica, sobre la que se ha depositado un ITO para calentarla, se depositan sucesivamente, por pulverizacion preferentemente, las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba. La capa de pintura precursora se formula para que presente una transparencia en reposo. Comprende un agente de superficie que permite una modulacion de la luz que entra y su realizacion se efectua en presencia de un campo electrico. La aplicacion de una tension perpendicularmente a la superficie permite que se obtenga una disminucion del nivel de luz que penetra en el casco, manteniendo al mismo tiempo una vision muy clara a traves de este. El calentamiento se efectua gracias a una resistividad de superficie del ITO.

La formacion se realiza como en el ejemplo 1.

Ejemplo 6: Asociacion con un espejo - Realizacion de un retrovisor que puede electromandarse

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, ilustrar la asociacion de las funcionalidades aportadas por el revestimiento adaptativo con otras funcionalidades. La funcionalidad anadida es el efecto espejo.

La utilizacion de espejos curvos es habitual, en concreto, en ciertos retrovisores de automovil. Poder controlar el nivel de reflexion de estos espejos conservando al mismo tiempo una imagen clara es menos frecuente.

Sobre un espejo de forma curva, se depositan sucesivamente las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba. Por otra parte, se colocan un detector de luz como en el ejemplo 2 y un circuito electronico que contiene un microprocesador para ajustar el nivel de luz reflejada por el espejo en funcion del alumbramiento del sensor.

El sistema esta disenado para que oculte como maximo solo una parte relativamente escasa de la luz, de manera que en caso de avena, el conductor conserve una vision clara en el espejo.

Ejemplo 7: Pieza de carrocena Automovilfstica

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, ilustrar el deposito de un revestimiento adaptativo sobre unos sustratos de naturaleza y de forma variadas y la asociacion de las funcionalidades aportadas por el revestimiento adaptativo con otras funcionalidades.

Ciertos componentes automovilfsticos de vidrio o de plastico dejan entrar la luz solar en un automovil. Este es el caso de los techos que se abren. Unos “concepts car” crean modelos en los que el conductor tendna un campo de vision total o casi total, estando protegidos al mismo tiempo por una “carcasa” de plastico.

El presente ejemplo tiene como objetivo mostrar como reflejar de manera controlable una parte del espectro solar en lo visible o el infrarrojo sobre unas piezas de plastico transparentes y controlar, consiguientemente, las propiedades de confort luminoso y termico. Se realiza un techo solar curvo y que puede electromandarse.

Soporte:

Se ha termoformado previamente una pieza transparente de PMMA (Polimetacrilato de metilo) de tipo Altuglass® o Plexiglass® o Policarbonato para que tenga una forma deseada no plana.

Depositos

Se depositan sucesivamente, por pulverizacion preferentemente, las capas de pinturas segun la composicion preferente de mas arriba.

El sistema de ocultacion igualmente analogo al descrito en el ejemplo 2.

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La capa activa se realiza en varias pulverizaciones sucesivas. Despues de cada pulverizacion, se forma la capa correspondiente de manera que no quede afectada por la pulverizacion siguiente. Los precursores de los polfmeros son identicos. Los cristales Kquidos utilizados estan constituidos por un nematico quiral dopado. El dopaje es diferente de una capa a la otra. Por lo tanto, se obtiene un control solar en una banda amplia de longitudes de ondas.

La activacion se efectua a partir de una tension de 12 V y de un circuito elevador de tension.

Ejemplo 8: Dispositivo de senalizacion adaptativo

Este ejemplo tiene por objeto, en concreto, ilustrar la asociacion de las funcionalidades aportadas por el revestimiento adaptativo con otras funcionalidades. Se asocia un revestimiento electroluminiscente al revestimiento adaptativo que permite, de esta manera, obtener un componente del que las propiedades opticas en transparencia o reflexion y, por otra parte, en emision son controlables mediante accion de un campo electrico.

Soporte

Se utiliza un soporte plano de tipo poliester recubierto de ITO.

Depositos

Sobre una parte de la pelfcula, por el lado de la cara ITO, se deposita una pelfcula electroluminiscente de 30 micras de espesor que representa un logo. Con este fin, se utiliza el producto 8154L de Dupont®. Se recubre la pelfcula y el deposito electroluminiscente mediante el revestimiento adaptativo, de tal manera que el conjunto de la pelfcula y revestimiento tenga un espesor de 50 micras.

La pintura conductora es la de la composicion preferente descrita mas arriba.

La pintura precursora esta constituida como para la composicion preferente descrita mas arriba. La capa de proteccion es una resina fotorreticulable NOA 68.

Activacion: la aplicacion de una tension de 100 V y 400 Hz produce simultaneamente el paso de la oclusion a la transparencia del revestimiento adaptativo, y el paso del estado no emisivo a emisivo de la parte del dispositivo constituido mediante el material electroluminiscente.

El revestimiento electroluminiscente 8154L puede sustituirse por otros revestimientos electroluminiscentes, como el 7160E de Dupont® o de un tipo diferente. Tambien es posible sustituir el revestimiento electroluminiscente por otro tipo de senalizacion, como, por ejemplo, un tejido de fibras opticas iluminadas.

Tambien puede realizarse sobre el mismo principio utilizando el revestimiento adaptativo unos dispositivos de visualizaciones electronicos mas complejos que utilizan un mando electronico.

Ejemplo 9: Ventana o claraboya de tienda

Este ejemplo tiene por objeto ilustrar las caractensticas del revestimiento adaptativo (deposito sobre un soporte flexible) con la asociacion de otras funcionalidades, como la oclusion luminosa.

Las tiendas de lonas se utilizan en diferentes aplicaciones (camping, alojamiento de militares en campana). Una vez en el interior de la tienda y cerrada esta, no hay ninguna visibilidad hacia el exterior.

Incluir en la tienda una ventana o una claraboya revestida de un revestimiento adaptativo conmutable, entre una posicion transparente y ocultante, mediante un interruptor o un mando a distancia, permite remediar esta situacion.

La composicion del revestimiento es la de la composicion preferente descrita mas arriba. La activacion es identica al ejemplo 2.

REFERENCIAS

1. Soporte

2. Pintura conductora

3. Pintura adaptativa

4. Pintura conductora transparente

5. Capa de proteccion

6. Pintura adaptativa que refleja la luz alrededor de A (lambda) 1

7. Pintura adaptativa que refleja la luz alrededor de A (lambda) 2

Claims (18)

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   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento de fabricacion de un revestimiento para revestir o formar una superficie de edificio, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas:

   a - aplicacion sobre un soporte electricamente conductor de al menos una capa de pintura precursora de una capa activa que comprende una mezcla de precursores de polfmeros y al menos un cristal lfquido. b -formacion de la capa activa por tratamiento de la capa de pintura precursora que comprende:

   - una etapa de polimerizacion parcial durante 90 a 120 minutos a temperatura comprendida entre 18° y 25 °C,

   - una etapa de separacion de fase durante 20 a 40 segundos entre 65° y 75 °C,

   - una etapa de polimerizacion final entre 18 horas y 30 horas a temperatura comprendida entre 18° y 25 °C,

   c - aplicacion de al menos una segunda capa de pintura conductora que tiene por objeto formar un segundo electrodo,

   de manera que se forme un revestimiento adaptativo que posee unas propiedades opticas modificables de manera reversible y controlables mediante la aplicacion de un campo electrico.
2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1 que comprende previamente a las etapas de a, b, c, una etapa d) de aplicacion sobre un soporte de al menos una primera capa de pintura conductora que tiene por objeto formar un primer electrodo para obtener un soporte electricamente conductor.
3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion anterior en el que el soporte es una superficie mural o de techumbre de edificio o una superficie de vidrio o de proteccion de un edificio.
4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion 2 o 3 en el que el soporte comprende Etileno-TetraFluoroEtileno (ETFE) destinado a ser utilizado en arquitectura textil.
5. 5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 en el que previamente a la etapa d) el soporte esta revestido e ensamblado con una pelfcula pasiva de baja emisividad y/o con una pelfcula de control solar y/o con una pelfcula fotovoltaica.
6. 6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la etapa de formacion de la capa activa comprende un tratamiento termico y/o fotoqmmico.
7. 7. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la etapa de formacion de la capa activa comprende un temple termico despues de la fase de separacion de fase y antes de la fase de polimerizacion final.
8. 8. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la etapa de formacion de la capa activa comprende:

   - una etapa de polimerizacion parcial por irradiacion,

   - una etapa de separacion de fase por irradiacion,

   - una etapa de polimerizacion final por irradiacion.
9. 9. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la capa de pintura precursora comprende una mezcla de precursor de polfmeros, de cristales lfquidos y un agente humectante.
10. 10. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que los precursores de polfmeros son unos monomeros de resina termo y/o fotorreticulables.
11. 11. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la relacion entre las proporciones de cristales lfquidos y de precursores de polfmero en la capa activa es inferior a 1.
12. 12. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que las aplicaciones de las etapas a, c y d se realizan por pulverizacion.
13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 12 en la que la viscosidad de las pinturas pulverizadas es inferior a 5.000 mPas.
14. 14. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que las aplicaciones de las etapas a, c y d se realizan por impresion mediante chorro de tinta.
15. 15. Procedimiento segun la reivindicacion anterior en el que la viscosidad de las pinturas depositadas por impresion mediante chorro de tinta es de alrededor de 5 mPas.
16. 16. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15 en el que al menos uno de los electrodos primero o segundo es transparente.
17. 17. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende una etapa de aplicacion de una capa de pintura de proteccion.
18. 18. Procedimiento segun la reivindicacion anterior en el que la aplicacion de la capa de pintura de proteccion se realiza por pulverizacion.