ES2593813T3 - Estructura multicapa como reflector con estabilidad mecánica elevada - Google Patents

Abstract

Una estructura multicapa que contiene capa A: una capa de sustrato, seleccionada de un plástico termoplástico, un metal o un vidrio, capa B: una capa de barrera, seleccionado de titanio o del grupo de los metales nobles, capa C: capa de reflector metálica, capa D: opcionalmente una capa oxídica, seleccionada de óxido de aluminio (AlOx), dióxido de titanio, SiO2, Ta2O5, ZrO2, Nb2O5 y HfO capa E: a) es una capa de polímero de plasma (capa de protección contra la corrosión) depositada de precursores de siloxano, o en el caso de que la capa D sea de óxido de aluminio o SiO2, la capa E es b) una capa de óxido de metal de alto índice de refracción, seleccionándose los óxidos de metal de dióxido de titanio, SiO2, Ta2O5, ZrO2, Nb2O5 y HfO, o puede ser SiO2, y opcionalmente puede aplicarse una capa adicional según la capa E (a), una capa de polímero de plasma, capa F: siendo la capa F barnices sol-gel, que se preparan mediante hidrólisis de dispersiones acuosas de dióxido de silicio coloidal y un organoalcoxisilano y/o un alcoxisilano o mezclas de organoalcoxisilanos de fórmula general RSi (OR')3 y/o alcoxisilanos de fórmulas generales Si(OR')4, en donde en el/los organoalcoxisilano(s) de fórmula general RSi(OR')3, R representa un resto alquilo C1 a C6 monovalente o un resto alquilo C1-C6 total o parcialmente fluorado, una unidad vinilo o una unidad alilo, un resto arilo o un grupo alcoxi C1-C6, y en donde esta capa F no contiene ningún absorbedor UV.

Description

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DESCRIPCION

Estructura multicapa como reflector con estabilidad mecanica elevada

La presente invencion se refiere a una estructura multicapa para su aplicacion como espejo/reflector, en el sector de la CPV (concentrating photovoltaics (fotovoltaica de concentracion)) y CSP (concentrating solar power (energfa solar de concentracion)). La estructura multicapa contiene una capa de sustrato, una capa de barrera, una capa de reflector metalica, una capa oxfdica opcional y una capa adicional, que puede ser una capa de polfmero de plasma o una capa de oxido de metal de alto mdice de refraccion. Ademas, la estructura descrita anteriormente se protege mediante un sistema de capa de cubierta de acuerdo con la invencion frente a influencias medioambientales y a solicitacion mecanica.

Los espejos de plata para aplicaciones en el sector de CPV y CSP son ya conocidos.

El documento WO 2000007818 describe espejos de plata a base de un sustrato polimerico con una capa de plata aplicada directamente sobre el mismo, que esta superpuesta a su vez por una capa protectora polimerica aplicada sobre la misma y unida firmemente con la misma. Sobre esta capa de polfmero esta aplicada una pelfcula polimerica absorbedora de UV.

El documento US 6078425 describe espejos multicapa que contienen capas reflexivas de aluminio y plata, depositandose una capa de adherencia de mquel y/o de aleaciones de cromo o nitruros sobre la superficie de aluminio. La capa de plata se protege mediante una capa de mquel y/o aleaciones de cromo o nitruros y una o varias capas de oxidos de metal.

Partiendo de los sistemas conocidos que estan construidos a partir de una capa de metal (Al o Cu), una capa de reflexion de plata, o bien una capa protectora transparente de oxido de aluminio o una capa de nitruro de silicio con SiO2 aplicado sobre la misma y capas de oxido de tantalio, en Society of Vacuum Coaters (2009), 52a, 473-477 se sustituira el sistema de capa protectora complejo, para realizar una produccion en masa por medio de instalaciones de metalizacion de ciclo corto. En este sentido las estructuras de capa producidas dispondran, ahora como antes, de una reflectividad suficiente y propiedades a la intemperie suficientes.

Society of Vacuum Coaters (2009), 52a, 473-477 divulga por lo tanto estructuras multicapa especiales con reflectividad elevada y estabilidad a la intemperie elevada. En este caso se describen estructuras de capa que presentan un sustrato de plastico, una capa de metal, un reflector de plata aplicado sobre la misma y una Topcoat (recubrimiento superior) de siloxano de plasma. Sin embargo, en este caso no se consiguen los requisitos planteados de la estructura descrita.

A partir de Concentrating Photovoltaic Conference 7 (CPV 7), Las Vegas, abril de 2011 se conoce la necesidad de, para aplicaciones de CPV, poner a disposicion espejos de plata de alta reflexion con alta longevidad. En este contexto se plantean en general distintos planteamientos para la solucion. A este respecto se planteo entre otros un sistema que tiene la siguiente estructura general: sustrato, metal, reflector de plata, oxido de metal, HMDSO.

En SVC/Society of Vacuum Coaters 2009, Optics 021 se lleva a cabo el recubrimiento por plasma como procedimiento sencillo para la produccion de sistemas multicapas reflectantes metalicos y resistentes a la corrosion y ensayos. Se describe que segun este procedimiento hasta el momento no se ha utilizado ninguna capa protectora de oxido de aluminio en los recubrimientos de ciclo corto descritos anteriormente.

Para la aplicacion de reflectores en el sector de CPV y CSP no es suficiente el perfil de propiedades de los sistemas mencionados anteriormente, sin embargo en particular con respecto a la obtencion de una alta reflectividad durante la vida util en el uso exterior. En particular, ahora como antes, no se ha resuelto aun de manera satisfactoria para un uso comercial la influencia negativa de la reflectividad por la corrosion debida a la intemperie reforzada. Ademas estos sistemas multicapa deberan poder producirse de manera sencilla y economica en un gran numero de piezas.

A las formas de realizacion mencionadas anteriormente es comun que los espejos de plata de este tipo se cubran por regla general en el lado frontal con una placa de vidrio, para proteger la estructura que se encuentra por debajo del reflector frente a influencias exteriores tales como la intemperie o solicitacion mecanica mediante desgaste. Segun el grosor y el tipo de la placa de vidrio usada, se reduce la reflectividad del reflector, mediante lo cual las estructuras de este tipo pierden efectividad y con ello rentabilidad. Ademas prescindir de una placa de vidrio ofrece una mayor libertad de diseno para el conjunto del elemento constructivo resultante.

El material compuesto de reflector y placa de vidrio se sella adicionalmente en el borde para impedir una penetracion de humedad y por lo tanto la corrosion de la capa reflectante. Ademas se reduce la reflectividad de la estructura por el agua adherida en el espacio intermedio entre reflector y placa de vidrio. Para el sellado de la estructura son necesarias etapas de trabajo adicionales, que aumentan adicionalmente los costes de la estructura.

Es objetivo de la presente invencion por lo tanto, poner a disposicion un sistema multicapa que disponga de una reflectividad alta de manera constante a lo largo del ciclo de vida, no debiendo ya protegerse el reflector resultante mediante una placa de vidrio frente a influencias externas. La capa reflectante se encuentra en este sentido sobre un

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soporte y esta orientada directamente al sol. La radiacion incidente se refleja de este modo directamente sin atravesar el material de soporte. Las disposiciones de reflector de este tipo se denominan first surface mirrors (espejos de primera superficie).

Ademas el sistema multicapa presenta una alta estabilidad de forma, una baja formacion de grietas asf como una baja rugosidad superficial y satisface de este modo los requisitos de la norma DIN EN 62108 con respecto a la estabilidad frente a cambios ambientales (capttulos 10.6, 10.7 y 10.8).

El objetivo se resolvio mediante una estructura multicapa de acuerdo con la invencion, que comprende una capa de sustrato A, una capa de barrera B, una capa de reflector metalica C, una capa opcional D, una capa de polfmero de plasma E asf como una capa de cubierta que contiene constituyentes inorganicos y la capa de cubierta no contiene ningun absorbedor UV.

Es por lo tanto objeto de la presente invencion una estructura multicapa que contiene las siguientes capas: capa A: una capa de sustrato, seleccionada de un plastico termoplastico, metal o vidrio

capa B: una capa de barrera, seleccionada de titanio o del grupo de los metales nobles, siendo oro, paladio, platino, vanadio, tantalio, metales nobles preferidos,

capa C: capa de reflector metalica, preferentemente de plata o de aleaciones de plata, presentando la aleacion de plata porcentajes inferiores al 10% en peso de oro, platino, paladio y/o titanio, asf como aluminio,

capa D: opcionalmente una capa oxfdica, seleccionada de oxido de aluminio (AlOx), dioxido de titanio, SiO2, Ta2O5, ZrO2, Nb2O5 y de HfO

capa E:

a) capa de polfmero de plasma (capa protectora frente a la corrosion) depositada a partir de precursores de siloxano; por ejemplo y preferentemente se mencionan hexametidisiloxano (HMDSO), octametilciclotetrasilosano (OmcTs), octametiltrisiloxano (OMTS), tetraetilortosilano (TEOS) y tetrametildisiloxano (TMDSO), decametilciclopentasiloxano (DMDMS), hexametilciclotrisiloxano (HMCTS), trimetoximetilsilano (TMOMS), tetrametilciclotetrasiloxano (TMCTS); se prefiere especialmente HMDSO,

o

en el caso de que la capa D sea de oxido de aluminio o SiO2 la capa E es

b) una capa de oxido de metal de alto mdice de refraccion, pudiendo ser los oxidos de metal seleccionados de dioxido de titanio, SiO2, Ta2O5, ZrO2, Nb2O5 y de HfO o SiO2 y opcionalmente puede estar aplicada una capa adicional segun la capa E (a), es decir una capa de polfmero de plasma.

Capa F:

(en adelante denominada tambien capa de cubierta inorganica) siendo la capa F lacas sol-gel, que se producen mediante hidrolisis de dispersiones acuosas de dioxido de silicio coloidal y un organoalcoxisilano y un alcoxisilano o mezclas de organoalcoxisilanos de formula general RSi(OR')3 y/o alcoxisilanos de formulas generales Si(OR')4, en la que en el/los organoalcoxisilano(s) de formula general RSi(OR')3, R representa un resto alquilo C1 a C6 monovalente o un resto alquilo C1 - C6 total o parcialmente fluorado, una unidad de vinilo o una unidad de alilo, un resto arilo o un grupo alcoxi C1 - C6, y no conteniendo esta capa ningun absorbedor UV.

Capa A:

La capa A se selecciona de un plastico termoplastico, metal o vidrio.

Los plasticos termoplasticos para la capa de sustrato son preferentemente policarbonato, poliestireno, copolfmeros de estireno, poliesteres aromaticos tales como poli(tereftalato de etileno) (PET), copolfmero de PET- ciclohexanodimetanol (PETG), polietilennaftalato (PEN), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poliolefina dclica, poli- o copoliacrilatos y poli- o copolimetacrilato tal como por ejemplo poli- o copolimetilmetacrilatos (tales como PMMA) asf como copolfmeros con estireno tales como por ejemplo poliestirenoacrilonitrilo transparente (PSAN), poliuretanos termoplasticos, polfmeros a base de olefinas dclicas (por ejemplo TOPAS®, un producto comercial de la empresa Ticona), combinaciones de policarbonato con copolfmeros olefmicos o polfmeros de injerto, tales como por ejemplo copolfmeros de estireno/acrilonitrilo. Se prefiere especialmente policarbonato, PET o PETG, en particular la capa de sustrato es de policarbonato.

Los policarbonatos en el sentido de la presente invencion son tanto homopolicarbonatos, copolicarbonatos como poliestercarbonatos tal como son por ejemplo en el documento EP-A 1.657.281.

La produccion de policarbonatos aromaticos tiene lugar, por ejemplo, mediante reaccion de difenoles con halogenuros de acido carbonico, preferentemente fosgeno y/o con dialogenuros de acido dicarboxflico aromaticos,

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preferentemente dialogenuros de acido bencenodicarbox^lico, de acuerdo con el procedimiento de interfases, opcionalmente con el uso de interruptores de cadena, por ejemplo monofenoles y opcionalmente con el uso de agentes de ramificacion trifuncionales o mas de trifuncionales, por ejemplo trifenoles o tetrafenoles. Asf mismo es posible una produccion a traves de un procedimiento de polimerizacion en fundido mediante reaccion de difenoles con, por ejemplo, difenilcarbonato.

Los difenoles para la produccion de los policarbonatos aromaticos y/o poliestercarbonatos aromaticos son preferentemente aquellos de formula (I)

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en la que

A es un enlace simple, alquileno C1 a C5, alquilideno C2 a C5, cicloalquilideno C5 a Ca, -O-, -SO-, - CO-, -S-, -SO2- , arileno Ca a C12, al que pueden estar condensados anillos aromaticos adicionales que contienen dado el caso heteroatomos, o un resto de formula (II) o (III)

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B alquilo Ci a C12, preferentemente metilo, halogeno preferentemente cloro y/o bromo. x es en cada caso independientemente entre sf 0, 1 o 2, p es 1 o 0, y

R5 y Ra para cada X1 pueden seleccionarse individualmente, independientemente entre sf son hidrogeno o alquilo C1 a Ca, preferentemente hidrogeno, metilo o etilo,

X1 es carbono y

m es un numero entero de 4 a 7, preferentemente 4 o 5, con la condicion de que en al menos un atomo X1, R5 y Ra sean al mismo tiempo alquilo.

Difenoles adecuados para la produccion de los policarbonatos son por ejemplo hidroquinona, resorcinol, dihidroxidifenilo, bis(hidroxifenil)alcanos, bis(hidroxifenil)cicloalcanos, bis(hidroxifenil)sulfuros, bis(hidroxifenil)eteres, bis(hidroxifenil)cetonas, bis(hidroxifenil)sulfonas, bis(hidroxifenil)sulfoxidos, alfa-alfa'-

bis(hidroxifenil)diisopropilbencenos, ftalimidinas, derivados de isatina o fenolftalema, as^ como sus compuestos alquilados en el nucleo y halogenados en el nucleo.

Difenoles preferidos son 4,4'-dihidroxidifenilo, 2,2-bis-(4-hidroxifenil)propano, 2,4-bis(4-hidroxifenil)-2-metilbutano,

1.1- bis-(4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno, 2,2-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis-(3-cloro-4-

hidroxifenil)propano, bis(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)metano, 2,2-bis(3,5-dimetil-4-hidroxi-fenil)-propano, bis-(3,5-dimetil- 4-hidroxifenil)sulfona, 2,4-bis(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-p- diisopropilbenceno, 2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)propano, 1,1 -bis(4- hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano y 2-hidrocarbil-3,3-bis(4-hidroxiaril)ftalimidinas as^ como el producto de reaccion de N-fenil-isatina y fenol.

Difenoles especialmente preferidos son 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano,

2.2- bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano, 2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano, 1,1 -bis-(4-hidroxifenil)-

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ciclohexano y 1,1 bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.

En el caso de homopolicarbonatos se utiliza solo un difenol, en el caso de los copolicarbonatos se utilizan varios difenoles. Derivados de acido carbonico adecuados son por ejemplo fosgeno o difenilcarbonato.

Interruptores de cadena adecuados, que pueden emplearse en la produccion de los policarbonatos, son tanto monofenoles como acidos monocarboxflicos. Monofenoles adecuados son fenol en sf, alquilfenoles tales como cresoles, p-terc-butilfenol, cumilfenol, p-n-octilfenol, p-iso-octilfenol, p-n-nonilfenol y p-iso-nonilfenol, halofenoles tales como p-clorofenol, 2,4-diclorofenol, p-bromofenol y 2,4,6-tribromofenol, 2,4,6-triyodofenol, p-yodofenol, as^ como sus mezclas. Interruptores de cadena adecuados son fenol, cumilfenol y/o p-terc-butilfenol.

Policarbonatos especialmente preferidos en el marco de la presente invencion son homopolicarbonatos a base de bisfenol A y copolicarbonatos a base de los monomeros seleccionados de al menos uno del grupo de bisfenol A, 1,1- bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, 2-hidrocarbil-3,3-bis-(4-hidroxiaril)-ftalimidinas y los productos de reaccion de N-fenilisatina y fenol. Los policarbonatos pueden ser lineales o estar ramificados de manera conocida. El porcentaje de los comonomeros con respecto a bisfenol A asciende en general hasta el 60 % en peso, preferentemente hasta el 50 % en peso, de manera especialmente preferente del 3 al 30 % en peso. Mezclas de homopolicarbonato y copolicarbonatos pueden usarse asf mismo.

Los policarbonatos y copolicarbonatos que contienen 2-hidrocarbil-3,3-bis(4-hidroxiarilo)ftalimidinas como monomeros se conocen entre otros por el documento EP 1582549 A1. Los policarbonatos y copolicarbonatos que contienen monomeros de bisfenol a base de productos de reaccion de N-fenilisatina y fenol se describen por ejemplo en el documento WO 2008/037364 A1.

Los policarbonatos termoplasticos aromaticos tienen pesos moleculares medios (promedio en peso Mw, medido mediante GPC (cromatograffa de permeacion en gel con patron de policarbonato) de 10.000 a 80.000 g/mol preferentemente de 14.000 a 32.000 g/mol, de manera especialmente preferente de 18.000 a 32.000 g/mol. En el caso de piezas moldeadas de policarbonato coladas por inyeccion, el peso molecular medio preferido asciende a 20.000 a 29.000 g/mol. En el caso de piezas moldeadas de policarbonato extruidas el peso molecular medio preferido asciende a de 25.000 a 32.000 g/mol.

Los policarbonatos pueden contener asf mismo materiales de relleno. Como material de relleno son adecuados esferas de vidrio, esferas huecas de vidrio, copos de vidrio, negros de humo, grafitos, nanotubos de carbono, cuarzo, talco, glima, silicatos, nitruros, wollastonita, asf como acidos silfcicos pirogenos o precipitados, presentando los acidos silfcicos superficies BET de por lo menos 50 m2/g (segun la norma DlN 66131/2).

Materiales de relleno en forma de fibra preferidos son fibras metalicas, fibras de carbono, fibras sinteticas, fibras de vidrio o fibras de vidrio molidas, se prefieren especialmente fibras de vidrio o fibras de vidrio molidas. Fibras de vidrio preferidas son tambien aquellas que se usan en la forma de realizacion de fibra sin fin (rovings), fibras de vidrio longitudinales y fibras de vidrio cortado, que se producen a partir de vidrio M-, E-, A-, S-, R- o C-, prefiriendose adicionalmente el vidrio E, A o C.

El diametro de las fibras asciende preferentemente a de 5 a 25 pm, mas preferentemente de 6 a 20 pm, de manera especialmente preferente de 7 a 15 pm. Las fibras de vidrio longitudinales presentan preferentemente una longitud de 5 a 50 mm, mas preferentemente de 5 a 30 mm, aun mas preferentemente de 6 a 15 mm y de manera especialmente preferente de 7 a 12 mm; estas se describen por ejemplo en el documento WO-A 2006/040087. Las fibras de vidrio cortado presentan preferentemente en al menos el 70 % en peso de las fibras de vidrio una longitud de mas de 60 pm.

Materiales de relleno inorganicos adicionales son partfculas inorganicas con forma de grano seleccionadas del grupo que comprende geometnas esferica/cubica/tabular/de disco y de placa. En particular son adecuados materiales de relleno inorganicos con forma esferica o de placa, preferentemente en forma finamente dividida y/o porosa con una gran superficie exterior y/o interior. A este respecto se trata preferentemente de materiales inorganicos termicamente inertes en particular a base de nitruros tales como boronitruro, de oxidos u oxidos mixtos tales como oxido de cerio, oxido de aluminio, de carburos tales como carburo de wolframio, carburo de silicio o carburo de boro, cuarzo pulverizado tal como harina de cuarzo, SiO2 amorfo, arena molida, partfculas de vidrio tales como polvo de vidrio, en particular esferas de vidrio, silicatos o aluminosilicatos, grafito en particular grafito sintetico de alta pureza. En particular se prefieren a este respecto cuarzo y talco, con la mayor preferencia cuarzo (forma de grano esferica). Estos materiales de relleno se caracterizan por un diametro medio d50% de 0,1 a 10 pm, preferentemente de 0,2 a 8,0 pm, mas preferentemente de 0,5 a 5 pm.

Los silicatos se caracterizan por un diametro medio d50% de 2 a 10 pm, preferentemente de 2,5 a 8,0 pm, mas preferentemente de 3 a 5 pm, y de manera especialmente preferente de 3 pm, prefiriendose un diametro superior dg5%, de manera correspondiente, de 6 a 34 pm, mas preferentemente de 6,5 a 25,0 pm, aun mas preferentemente de 7 a 15 pm y de manera especialmente preferente de 10 pm. Preferentemente los silicatos presentan una superficie bEt espedfica, determinada mediante adsorcion de nitrogeno de acuerdo con la norma ISO 9277, de 0,4 a 8,0 m2/g, mas preferentemente de 2 a 6 m2/g y de manear especialmente preferente de 4,4 a 5,0 m2/g.

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Los silicatos adicionalmente preferidos presentan solo como maximo el 3 % en peso de constituyentes secundarios, siendo preferentemente el contenido en

Al2O3 < 2,0 % en peso,

Fe2O3 < 0,05 % en peso,

(CaO + MgO) <0,1 % en peso,

(Na2O + K2O) < 0,1 % en peso), respectivamente con respecto al peso total del silicato.

Una forma de realizacion ventajosa adicional usa wollastonita o talco en forma de tipos finamente molidos con un diametro de partfcula medio d50 de <10 pm, preferentemente <5 pm, de manera especialmente preferente <2 pm, de manera muy especialmente preferente <1,5 pm. La distribucion de tamano de grano se determina mediante elutriacion.

Los silicatos pueden tener un recubrimiento con compuestos organicos de silicio, empleandose preferentemente encolantes de epoxisilano, metilsiloxano, y metacrilsilano. Se prefiere especialmente un encolante de epoxisilano.

Los materiales de relleno pueden anadirse en una cantidad hasta el 40 % en peso con respecto a la cantidad de policarbonato. Se prefiere del 2,0 al 40,0 % en peso preferentemente del 3,0 al 30,0 % en peso, mas preferentemente del 5,0 al 20,0 % en peso, de manera especialmente preferente del 7,0 al 14, 0 % en peso.

Como componente de combinacion para policarbonatos son adecuados polfmeros de injerto de monomeros de vinilo sobre bases de injerto tales como cauchos de dieno o cauchos de acrilato. Los polfmeros de injerto B son preferentemente aquellos de

B.1 del 5 a 95, preferentemente del 30 al 90 % en peso, de al menos un monomero de vinilo

B.2 del 95 al 5, preferentemente del 70 al 10 % en peso de una o varias bases de injerto con temperaturas de transicion vttrea de <10 °C, preferentemente < 0 °C, de manera especialmente preferente < -20 °C.

La base de injerto B.2 tiene en general un tamano de partfcula medio (valor d50) de 0,05 a 10 pm, preferentemente de 0,1 a 5 pm, de manera especialmente preferente de 0,2 a 1 pm.

Los monomeros B.1 son preferentemente mezclas de

B.1.1 de 50 a 99 partes en peso de compuestos aromaticos de vinilo y/o compuestos aromaticos de vinilo sustituidos en el nucleo (tales como estireno, a-metilestireno, p-metilestireno, p-cloroestireno) y/o esteres alqrnlicos (C1-C8) de acido metacnlico, tales como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo), y

B.1.2 de 1 a 50 partes en peso de cianuros de vinilo (nitrilos insaturados tales como acrilonitrilo y metacrilonitrilo) y/o esteres alqrnlicos (C1-C8) de acido (met)acnlico, tales como metacrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de f-butilo, y/o derivados (tales como anhfdridos e imidas) de acidos carboxflicos insaturados, por ejemplo anhndrido de acido maleico y N-fenil maleinimida.

Monomeros preferidos B.1.1 se seleccionan de al menos uno de los monomeros estireno, a-metil-estireno y metacrilato de metilo, monomeros preferidos B.1.2 se seleccionan de al menos uno de los monomeros acrilonitrilo, anhndrido de acido maleico y metacrilato de metilo. Monomeros especialmente preferidos son B.1.1 estireno y B.1.2 acrilonitrilo.

Bases de injerto B.2 adecuadas para los polfmeros de injerto B son por ejemplo cauchos de dieno, cauchos de EP(D)M, es decir aquellos a base de etileno/propileno y opcionalmente dieno, cauchos de acrilato, poliuretano, silicona, cloropreno y etileno/acetato de vinilo.

Bases de injerto preferidas B.2 son cauchos de dieno, por ejemplo a base de butadieno e isopreno, o mezclas de cauchos de dieno o copolfmeros de cauchos de dieno o sus mezclas con monomeros copolimerizables adicionales (por ejemplo de acuerdo con B.1.2 y B.1.1), con la condicion de que la temperatura de transicion vftrea del componente B.2 se encuentre por debajo de <10 °C, preferentemente < 0 °C, de manera especialmente preferente < -10 °C. Se prefiere especialmente caucho de polibutadieno puro.

Polfmeros B especialmente preferidos son por ejemplo polfmeros ABS (ABS de emulsion, en masa y en suspension), tal como se describen por ejemplo en el documento DE-OS 2035390 (= US-PS 3 644 574) o en el documento DE-OS 2248242 (= GB-Ps 1 409 275) o en Ullmann, Enzyklopadie der Technischen Chemie, vol. 19 (1980), paginas 280 y siguientes. El porcentaje de gel de la base de injerto B.2 asciende al menos al 30 % en peso, preferentemente al menos al 40 % en peso (medido en tolueno).

Los copolfmeros de injerto B se producen mediante polimerizacion por radicales, por ejemplo mediante polimerizacion en emulsion, suspension, disolucion o en masa, preferentemente mediante polimerizacion en

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emulsion o en masa.

Dado que durante la reaccion de polimerizacion, los monomeros de injerto, de manera conocida, no se injertan necesariamente por completo sobre la base de injerto, de acuerdo con la invencion, por poKmeros de injerto B se entienden tambien aquellos productos que se obtienen mediante (co)polimerizacion de los monomeros de injerto en presencia de la base de injerto y aparecen conjuntamente durante el procesamiento.

Las composiciones de polfmero pueden contener opcionalmente tambien aditivos de polfmero habituales adicionales, tales como por ejemplo los antioxidantes, termoestabilizadores, agentes de desmoldeo, blanqueantes opticos, absorbedores UV y agentes de dispersion de la luz descritos en los documentos EP-A 0 839 623, WO-A 96/15102, EP-A 0 500 496 o “Plastics Additives Handbook”, Hans Zweifel, 5a Edicion 2000, Hanser Verlag, Munich) en las cantidades habituales para los materiales termoplasticos respectivos.

Como estabilizadores UV son adecuados benzotriazoles, triazinas, benzofenonas y/o cianoacrilatos arilados. Absorbedores UV especialmente adecuados son hidroxibenzotriazoles, tales como 2-(3',5'-bis-(1,1-dimetilbencil)-2'- hidroxifenil)-benzotriazol (Tinuvin® 234, Ciba Spezialitatenchemie, Basel), 2-(2'-hidroxi-5'-(terc-octil)-fenil)- benzotriazol (Tinuvin® 329, Ciba Spezialitatenchemie, Basel), 2-(2'-hidroxi-3'-(2-butil)-5'-(terc-butil)-fenil)- benzotriazol (Tinuvin® 350, Ciba Spezialitatenchemie, Basel), bis-(3-(2H-benzotriazolilo)-2-hidroxi-5-terc-octil)- metano, (Tinuvin® 360, Ciba Spezialitatenchemie, Basel), (2-(4,6-difenil-1,3,5-triazina-2-il)-5-(hexiloxi)-fenol (Tinuvin® 1577, Ciba Spezialitatenchemie, Basel) asf como las benzofenonas 2,4-dihidroxi-benzofenona (Chimasorb® 22, Ciba Spezialitatenchemie, Basel) y 2 hidroxi-4-(octiloxi)-benzofenona (Chimassorb® 81, Ciba, Basel), acido 2-propenoico, 2-ciano-3,3-difenilnil-2,2-bis[[(2-ciano-1-oxo-3,3-difenil-2-propenil)oxi]-metil]-1,3- propanodiil ester (9Cl) (Uvinul® 3030, BASF AG, Ludwigshafen), 2-[2-hidroxi-4-(2-etilhexil)oxi]fenil-4,6-di(4-fenil)fenil- 1,3,5-triazinas (CGX UVA 006, Ciba Spezialitatenchemie, Basilea) o tetra-etil-2,2'-(1,4-fenilen-dimetilideno)- bismalonate (Hostavin® B-Cap, Clariant AG).

La composicion de polfmero puede contener absorbedores UV habitualmente en una cantidad del 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,1 al 2,5 % en peso con respecto a la composicion total.

La produccion de las composiciones de polfmero tiene lugar con procedimientos de incorporacion habituales mediante combinacion, mezclado y homogeneizacion de los constituyentes individuales, teniendo lugar en particular la homogeneizacion preferentemente en la masa fundida con accion de fuerzas de cizallamiento. Opcionalmente la combinacion y el mezclado tienen lugar antes de la homogeneizacion de la masa fundida con el uso de premezclas de polvo.

El material de sustrato puede encontrarse como lamina o placa. La lamina puede deformarse e inyectarse con un material termoplastico adicional de los materiales termoplasticos mencionados anteriormente (Film Insert Molding (FIM)). Las placas pueden termoconformarse o mecanizarse por medio de drape forming o doblarse en fno. Tambien es posible una conformacion a traves de procedimientos de fundicion inyectada. Estos procedimientos son conocidos por el experto.

El grosor de la capa de sustrato debe crearse en este sentido de modo que en el elemento constructivo este garantizada una rigidez suficiente.

En el caso de una lamina, la capa de sustrato A puede reforzarse mediante retroinyeccion, para garantizar una rigidez suficiente.

El grosor total de la capa A, es decir inclusive una posible retroinyeccion, asciende en general a 1 pm - 10 mm. De manera especialmente preferente el grosor de la capa A) asciende a 1 mm -10 mm, 1 mm - 5 mm, 2 mm - 4 mm. En particular los datos de grosor se refieren al grosor de sustrato total en el caso del uso de policarbonato como material de sustrato inclusive una posible retroinyeccion.

En el caso de PET, el grosor de capa asciende preferentemente a 10 pm -100 pm (PET), el grosor de una lamina de PC asciende preferentemente a 100 pm - 1 mm (lamina de PC), pudiendo reforzarse mediante retroinyeccion estos materiales termoplasticos.

En el caso de sustratos metalicos, el grosor de capa asciende en general a 300 pm - 750 pm. En el caso de sustratos de vidrio el grosor de capa asciende en general a 750 pm - 3 mm, preferentemente de 800 pm - 2 mm.

Capa B:

La capa B se selecciona de los metales mencionados anteriormente. La capa B esta preferentemente libre de cobre o compuestos que contienen cobre o aleaciones que contienen cobre.

El grosor de capa B asciende en general a 40 nm - 250 nm, preferentemente 55 nm - 200 nm y en particular 80 nm - 130 nm.

El grosor de capa especialmente preferido en caso del uso de titanio se encuentra en el intervalo de 105 nm - 120 nm.

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Capa C:

El grosor de la capa C asciende en general a 80 nm - 250 nm, preferentemente 90 nm - 160 nm y de manera especialmente preferente 100 nm -130 nm.

En el caso de plata se emplea plata altamente pura. Productos comercialmente disponibles pueden obtenerse en Heraeus Precious Metals (por ejemplo: Target Ag Reinheit 3N7).

Capa D:

El grosor de la capa D asciende en general a 80 nm - 250 nm, preferentemente 90 nm - 160 nm, de manera especialmente preferente 90 nm -130 nm y de manera especialmente preferente 90 nm -110 nm.

Capa E:

El grosor de la capa E asciende en general a 1 nm - 200 nm, preferentemente 10 nm - 150 nm, de manera especialmente preferente 20 nm -100 nm y de manera especialmente preferente 30 nm - 50 nm.

Aplicacion de las capas:

Las capas B y C se aplican respectivamente mediante evaporacion o mediante bombardeo catodico.

La capa D se evapora reactivamente o se somete a bombardeo catodico reactivamente con oxfgeno como gas reactivo. Estos procedimientos son conocidos en general y se describen en Vakuumbeschichtung, volumen 1-5, Hrsg. Hartmut Frey, VDI Verlag, 1995.

La aplicacion de metales sobre el polfmero puede tener lugar a traves de distintos procedimientos tales como, por ejemplo, mediante evaporacion o bombardeo catodico. Los procedimientos se describen en detalle por ejemplo en “Vakuumbeschichtung vol. 1 a 5”, H. Frey, VDI-Verlag Dusseldorf 1995 o “Oberflachen- und Dunnschicht- Technologie” parte 1, R.A. Haefer, Springer Verlag 1987.

Para conseguir una mejor adherencia de metal y para limpiar la superficie de sustrato, se someten los sustratos normalmente a un pretratamiento con plasma. Un pretratamiento con plasma puede modificar entre otras cosas las propiedades superficiales de los polfmeros. Estos procedimientos se describen en Friedrich y col. in Metallized plastics 5 & 6: Fundamental and applied aspects y H. Grunwald et al. en Surface and Coatings Technology 111 (1999) 287-296.

La capa E se aplica en un procedimiento de PECVD (plasma enhanced chemical vapour deposition (deposicion qrnmica de vapor asistida por plasma)) o un procedimiento de polimerizacion por plasma. En este sentido se evaporan precursores de bajo punto de ebullicion principalmente a base de siloxano en un plasma y se activan de modo que pueden formar una pelfcula. El procedimiento se describe entre otros en Surface and Coatings Technology 111 (1999), 287-296.

Capa F:

Capas de cubierta inorganicas en el sentido de la presente invencion son lacas que se producen de acuerdo con el procedimiento de sol-gel y se describen mas adelante. El procedimiento sol-gel es un procedimiento para la smtesis de materiales no metalicos inorganicos o polimericos fnbridos de dispersiones coloidales, los denominados soles.

Capas de cubierta inorganicas que se produjeron de acuerdo con el procedimiento de sol-gel se encuentran comercialmente disponibles con el nombre Silfort PHC587, Silfort PHC587B, Silfort PHC587C, Silfort SHC5020, Silfort AS4000 y Silfort AS4700 (Momentive Performance Materials), CrystalCoat 6000 (SDC Technologies), PERMA-NEW 6000 (o PERMA-NEW 6000B) CLEAR HARD COATING SOLUTION (California Hardcoating Co.) asf como KASI flex y KASI sunflex (KRD).

La capa de cubierta se caracteriza porque no contiene ningun absorbedor UV.

Las soluciones de recubrimiento de sol-gel se producen mediante hidrolisis de dispersiones acuosas de dioxido de silicio coloidal y un organoalcoxisilano y/o un alcoxisilano o mezclas de organoalcoxisilanos de formula general RSi(OR')3 y/o alcoxisilanos de formulas generales Si(OR')4, en las que en los organoalcoxisilanos de formula general RSi(OR')3, R representa un resto alquilo C1 a C6 monovalente o un resto alquilo C1 - C6 total o parcialmente fluorado, una unidad vinilo o una unidad alilo, un resto arilo o un grupo alcoxi C1 - C6. De manera especialmente preferente R es un grupo alquilo C1 - C4, un grupo metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, terc-butilo, sec- butilo o n-butilo, una unidad de vinilo, alilo, fenilo o fenilo sustituida. Los - OR' se seleccionan independientemente entre sf del grupo que contiene grupos alcoxi C1 a C6, un grupo hidroxi, una unidad de formilo y una unidad de acetilo. Las lacas de polisiloxano de sol-gel entran en parte tambien en la definicion de una laca fnbrida.

El dioxido de silicio coloidal puede obtenerse por ejemplo como, por ejemplo, Levasil 200 A (HC Starck), Nalco 1034A (Nalco Chemical Co.), Ludox AS-40 o Ludox LS (Grace Davison). Como organoalcoxisilanos se mencionan a

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modo de ejemplo los siguientes compuestos: 3,3,3-trifluoropropiltrimetoxisilano, metiltrimetoxisilano, metiltrihidroxisilano, metitrietoxisilano, etiltrimetoxisilano, metiltriacetoxisilano, etiltrietoxisilano, feniltrialcoxisilano (por ejemplo feniltrietoxisilano y feniltrimetoxisilano) y mezclas de los mismos. Como alcoxisilanos se mencionan a modo de ejemplo los siguientes compuestos: tetrametoxisilano y tetraetoxisilano y mezclas de los mismos.

Como catalizadores pueden usarse por ejemplo acidos o bases organicos y/o inorganicos.

En una forma de realizacion, las partfculas de dioxido de silicio coloidales pueden formarse in situ tambien mediante precondensacion a partir de alcoxisilanos (vease para ello “The Chemistry of Silica", Ralph K. Iler, John Wiley & Sons, (1979), paginas 312-461).

La hidrolisis de la solucion sol-gel se interrumpe o se ralentiza fuertemente mediante la adicion de disolventes, preferentemente alcoholicos, tales como por ejemplo isopropanol, n-butanol, isobutanol o mezclas de los mismos. A continuacion sigue una etapa de envejecimiento de algunos segundos o varios dfas/semanas. Ademas pueden anadirse aditivos y/o estabilizadores tales como por ejemplo agentes de nivelacion, aditivos de superficie, agentes espesantes, pigmentos, colorantes, catalizadores de endurecimiento, absorbedores IR, absorbedores UV y/o agentes adherentes. Tambien es posible el uso de hexametildisilazano o compuestos comparables, que pueden llevar a una propension a grietas reducida de los recubrimientos (vease tambien el documento WO 2008/109072 A).

Las lacas hnbridas en el sentido de la presente invencion se basan en el uso de polfmeros hfbridos como aglutinante. Polfmeros hnbridos (hnbridos: lat. “de origen doble”) son materiales de base polimerica, que reunen en sf unidades estructurales de distintas clases de materiales en el plano molecular. Gracias a su estructura, los polfmeros hnbridos pueden presentar combinaciones de propiedades totalmente novedosas. A diferencia de los materiales compuestos (interfases definidas, interacciones debiles entre las fases) y materiales nanocompuestos (uso de materiales de relleno en escala nanometrica) las unidades estructurales de polfmeros hnbridos estan enlazadas entre sf en el plano molecular. Esto se logra mediante procedimientos qmmicos tales como por ejemplo el procedimiento sol-gel con el que pueden construirse redes inorganicas. Mediante el uso de precursores reactivos organicamente, por ejemplo alcoxidos de metal modificados organicamente, pueden generarse adicionalmente estructuras de oligomero/polfmero organicas. Las lacas de acrilato que contienen nanopartfculas modificadas en superficie, que tras el endurecimiento forman una red organica/inorganica, se definen asf mismo como laca hnbrida. Hay lacas hnbridas termoendurecibles y endurecibles por UV.

Como capa F se emplean lacas sol-gel termoendurecibles o absorbedores UV adicionales, tal como pueden obtenerse de la empresa Momentive Performance Materials con el nombre de producto SHC5020. Lacas de polisiloxano sol-gel se emplean en grosores de capa de 1 a 20 pm, preferentemente de 2 a 15 pm, de manera especialmente preferente de 4 a 12 pm.

Para el caso de que en la estructura de capa de acuerdo con la invencion la capa D contenga oxido de aluminio, la capa de cubierta F se forma preferentemente por un sistema de laca inorganico.

Opcionalmente puede usarse una imprimacion entre la capa de cubierta inorganica F y la capa E. La imprimacion tiene el objetivo de garantizar la adherencia entre estos dos sistemas de capas. Cebadores preferidos son a base de poli(met)acrilatos, preferentemente poli(metacrilato de metilo) (PMMA), y se encuentran comercialmente disponibles con el nombre de producto SHP401, SHP470 o SHP470FT de la empresa Momentive Performance Materials. Habitualmente estos se usan en grosores de capa entre 50 nm y 4 pm, preferentemente entre 100 nm y 1,3 pm (SHP401) asf como 1,2 pm a 4 pm (SHP470 o SHP470FT).

La aplicacion de las capas de cubierta inorganicas asf como imprimaciones tiene lugar preferentemente mediante inundacion, vertido, aplicacion con rasqueta, pulverizacion, aplicacion con cilindros o inmersion, en particular mediante inundacion, o pulverizacion.

Preferentemente las temperaturas de endurecimiento de la capa de cubricion inorganica se encuentran en menos o igual a 100 °C en el caso de que se use en la estructura total de la presente invencion en la capa D.

En una forma de realizacion alternativa de la presente invencion la capa D esta libre de oxido de aluminio y el endurecimiento de la capa F tiene lugar a temperaturas mayores de 100 °C.

En una forma de realizacion preferida adicional, las capas de cubierta inorganicas de la capa F se aplican mediante deposicion en fase gaseosa qrnmica, una PECVD (plasma enhanced chemical vapour deposition (deposicion qrnmica de vapor asistida por plasma)) o procedimiento de polimerizacion por plasma. En este sentido se evaporan los precursores de bajo punto de ebullicion principalmente a base de siloxano en un plasma y se activan de modo que pueden formar una pelfcula.

Como precursores se emplean por ejemplo y preferentemente hexametildisiloxano (HMDSO), octametilciclotetrasiloxano (OMCTS), octametiltrisiloxano (OMTs), tetraetilortosilano (TEOS) y tetrametildisiloxano (TMDSO), decametilciclopentasiloxano (DMDMS), hexametilciclotrisiloxano (HMCTS), trimetoximetilsilano (TMOMS), tetrametilciclotetrasiloxano (TMCTS); de manera especialmente preferente se emplea HMDSO.

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Grosores de capa preferidos son mayores o igual a 1 pm. Con ayuda de la relacion de ox^geno con respecto a precursor puede variarse la estabilidad mecanica de las capas resultantes. La relacion preferida depende del precursor usado. Para HMDSO la relacion preferida de oxfgeno con respecto a HMDSO se encuentra en de 50 a 1, de manera especialmente preferente en de 30 a 1 y de manera especialmente preferente en de 20 a 5.

El procedimiento se describe, entre otros, en Surface and Coatings Technology 111 (1999), 287-296.

Ejemplos:

Produccion de la placa:

Se fabricaron placas rectangulares de fundicion inyectada con las dimensiones 150 x 105 x 3,2 mm con teton lateral. La temperatura de la masa ascendio a 300-330 °C y la temperatura de herramienta a 100 °C. El granulado respectivo se seco antes del procesamiento durante 5 horas en la estufa de secado de vado a 120 °C.

PC-1: Makrolon® 2407, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Alemania, con una tasa de flujo de masa fundida-volumen (MVR) de 19 cm3/10 min, medida segun la norma ISO 1133 a 300 y 1,2 kg.

PC-2: Makrolon® GP U099, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Alemania, con una tasa de flujo de masa fundida-volumen (MVR) de 10 cm3/10 min, medida segun la norma ISO 1133 a 300 y 1,2 kg.

Ejemplo 1: Estructura multicapa - de acuerdo con la invencion

La placa de PC (PC-1) se recubrio de acuerdo con la siguiente descripcion. Se realizo la siguiente estructura de capa:

3,2 mm de sustrato\\110 nm de Ti\\120 nm de Ag\\100 nm de AlOx\\40 nm de HMDSO Procedimiento de produccion:

1. La placa de PC se introdujo en la camara de vado y se evacuo hasta p <2-10'5 mbar.

2. Pretratamiento con plasma: la placa de PC se pretrato durante 1 minuto a 500 W y 0,1 mbar de Ar en plasma de frecuencia media (40 kHz).

3. Capa B: la capa de titanio se deposito por medio de bombardeo catodico DC. Como fuente de recubrimiento se uso un magnetron plano redondo ION'X-8”HV de Thin Film Consulting con un diametro de 200 mm, que se hizo funcionar con un generador “Pinnacle™ Plus + 5 kW” de Advanced Energy. En primer lugar se bombardeo libremente el objetivo (en este caso: titanio) con el diafragma cerrado durante 1 min y entonces con el diafragma abierto en el plazo de 3 min 40 s se deposito con 2000 W y una presion de p = 510-3 mbar la capa de titanio sobre la placa de PC.

4. Capa C: la capa de plata se deposito por medio de bombardeo catodico DC. Como fuente de recubrimiento se uso un magnetron plano redondo ION'X-8”HV de Thin Film Consulting con un diametro de 200 mm, que se hizo funcionar con un generador “Pinnacle™ Plus + 5 kW” de Advanced Energy. En primer lugar se bombardeo libremente el objetivo (en este caso: plata) con el diafragma cerrado durante 1 min y entonces con el diafragma abierto en el plazo de 51 s se deposito con 2000 W y una presion de p = 510-3 mbar la capa de plata sobre la placa de titanio.

Despues se retiro la placa de PC recubierta de la instalacion de recubrimiento y se preparo la instalacion de recubrimiento para las ultimas capas.

5. La placa de PC recubierta se introdujo de nuevo en la camara de vado y se evacuo hasta p <2-10‘5 mbar.

6. Pretratamiento con plasma: la placa de PC recubierta se pretrato durante 1 min a 500 W y 0,1 mbar de Ar en el plasma de frecuencia media (40 kHz).

7. Capa D: la capa de AlOx se deposito por medio de bombardeo catodico DC pulsado, de manera reactiva, con una frecuencia de pulso de 150 kHz. Como fuente de recubrimiento se uso un magnetron plano redondo ION'X- 8”HV de Thin Film Consulting con un diametro de 200 mm que se hizo funcionar con un generador Advanced Energy “Pinnacle™ Plus + 5 kW”. En primer lugar se bombardeo libremente el objetivo (en este caso: aluminio) con el diafragma cerrado durante 1 min y entonces con el diafragma abierto en el plazo de 4 min se deposito a 340 V en el modo de tension regulada y una presion total de p = 510-3 mbar la capa de AlOx sobre la capa de plata. La relacion de O2/Ar se ajusto al 8 %.

8. Capa E: por medio de polimerizacion por plasma se aplico HMDSO (hexametildisiloxano) sobre la capa de AlOx como capa protectora adicional. La capa se aplico a una presion inicial de p = 0,038 mbar y un flujo de 90 sscm de HMDSO y 1500 W de potencia de frecuencia media (40 kHz) durante 35 segundos. Como fuente se uso una unidad de reactor paralela con una distancia entre placas de aproximadamente 200 mm, encontrandose la placa en el centro. La fuente se hizo funcionar con un Advanced Energy PEII (5 kW) inclusive Hochspannungstrafo LMII.

La placa se giro durante todas las etapas de recubrimiento por encima de las fuentes de recubrimiento con aproximadamente 20 rpm, para aumentar la homogeneidad del recubrimiento.

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Ejemplo 2: Estructura multicapa - de acuerdo con la invencion

La placa de PC (PC-1) se recubrio de acuerdo con la siguiente descripcion. Se realizo la siguiente estructura de capa:

3,2 mm de sustrato\\110 nm de Ti\\120 nm de Ag\\40 nm de HMDSO Procedimiento de produccion:

1. La placa de PC se introdujo en la camara de vado y se evacuo hasta p <2-10'5 mbar.

2. Pretratamiento con plasma: la placa de PC se pretrato durante 1 minuto a 500 W y 0,1 mbar de Ar en plasma de frecuencia media (40 kHz).

3. Capa B: la capa de titanio se deposito por medio de bombardeo catodico DC. Como fuente de recubrimiento se uso un magnetron plano redondo ION'X-8”HV de Thin Film Consulting con un diametro de 200 mm, que se hizo funcionar con un generador “Pinnacle™ Plus + 5 kW” de Advanced Energy. En primer lugar se bombardeo libremente el objetivo (en este caso: titanio) con el diafragma cerrado durante 1 min y entonces con el diafragma abierto en el plazo de 3 min 40 s se deposito con 2000 W y una presion de p = 5-10'3 mbar la capa de titanio sobre la placa de PC.

4. Capa C: la capa de plata se deposito por medio de bombardeo catodico DC. Como fuente de recubrimiento se uso un magnetron plano redondo ION'X-8”HV de Thin Film Consulting con un diametro de 200 mm, que se hizo funcionar con un generador “Pinnacle™ Plus + 5 kW” de Advanced Energy. En primer lugar se bombardeo libremente el objetivo (en este caso: plata) con el diafragma cerrado durante 1 min y entonces con el diafragma abierto en el plazo de 51 s se deposito con 2000 W y una presion de p = 5-10'3 mbar la capa de plata sobre la placa de titanio.

Despues se retiro la placa de PC recubierta de la instalacion de recubrimiento y se preparo la instalacion de recubrimiento para las ultimas capas.

5. La placa de PC recubierta se introdujo de nuevo en la camara de vado y se evacuo hasta p <2-10‘5 mbar.

6. Pretratamiento con plasma: la placa de PC recubierta se pretrato durante 1 min a 500 W y 0,1 mbar de Ar en plasma de frecuencia media (40 kHz).

7. Capa E: por medio de polimerizacion por plasma se aplico HMDSO (hexametildisiloxano) sobre la capa de plata como capa adicional. La capa se aplico a una presion inicial de p = 0,038 mbar y flujo de 90 sscm de HMDSO y 1500 W de potencia de frecuencia media (40 kHz) durante 35 s. Como fuente se uso una unidad de reactor paralela con una distancia entre placas de aproximadamente 200 mm, encontrandose la placa en el centro. La fuente se hizo funcionar con un Advanced Energy PEII (5 kW) inclusive Hochspannungstrafo LMII.

8. Pretratamiento con plasma: la placa de PC recubierta se pretrato durante 1 min a 500 W y 0,1 mbar de O2 en plasma de frecuencia media (40 kHz).

La placa se giro durante todas las etapas de recubrimiento por encima de las fuentes de recubrimiento con aproximadamente 20 rpm, para aumentar la homogeneidad del recubrimiento.

Ajuste de los grosores de capa:

Para ajustar los grosores de capa tuvo lugar en primer lugar una calibracion de los parametros de procedimiento. Para ello se depositaron diferentes grosores de capa con parametros de procedimiento definidos sobre un portaobjetos, que para generar un escalon en el centro se doto de una tira de adhesivo. Tras depositar la capa respectiva se retiro la tira de adhesivo y se determino la altura del escalon generado con un explorador de escalones KLA Tencor Alpha-Step 500 Surface Profiler de Tencor Instruments.

Con ello se determinaron parametros de procedimiento que deben ajustarse para la produccion de los grosores de capa objetivo deseados.

Medicion de los grosores de capa en la pieza acabada:

En la pieza acabada puede determinarse el grosor de capa por medio de TOF-SIMS (Time of Flight - Secondary Ion Mass Spectrometry (espectrometna de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo)) o con XPS (X-ray Photospectroscopy (fotoespectroscopfa de rayos X)) en combinacion con TEM (Transmission Electron Microscopy (microscopfa electronica de transmision)).

Aplicaciones de las capas de cubierta (capas F):

En los siguientes ejemplos se usaron los siguientes sistemas de capa de cubierta comercialmente disponibles de la empresa Momentive Performance Materials.

- SHP401: solucion de PMMA en disolventes organicos

- AS4000: capa de cubierta inorganica termoendurecible que contiene absorbedores UV

- SHC5020: capa de cubierta inorganica termoendurecible sin absorbedores UV

- UVHC3000: capa de cubierta organica endurecible por radiacion que contiene absorbedores UV

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- UVHC7800: capa de cubierta organica endurecible por radiacion sin absorbedores UV

Ejemplo 3a) Aplicacion de SHP401/SHC5020 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 2 a alta temperatura de secado (de acuerdo con la invencion)

La aplicacion de la imprimacion SHP401 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 1 tuvo lugar a 21 °C y al 34 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca.

A continuacion tuvo lugar la aplicacion del agente de recubrimiento SHC5020 sobre la capa de imprimacion asf mismo a 21 °C y al 34 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca. Por ultimo se endurecio el sistema de capas compuesto por SHP401 y SHC5020 a 130 °C durante 30 minutos en estufa de secado de ventilacion.

Ejemplo 3b) Aplicacion de SHC5020 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 2 a temperatura de secado elevada (de acuerdo con la invencion)

La aplicacion del agente de recubrimiento SHC5020 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 2 tuvo lugar a 21 °C y al 34 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca.

Por ultimo se endurecio el sistema de capas compuesto por SHC5020 a 130 °C durante 30 minutos en estufa de secado de ventilacion.

Tuvo lugar la evaluacion visual de la sucesion de capas de los Ejemplos 3a y 3b despues de la produccion.

Ejemplo

Resultado de la evaluacion visual

3a

Sin peculiaridades; la superficie esta intacta

3b

Sin peculiaridades; la superficie esta intacta

Resultados de la exposicion a la intemperie: Procedimientos de ensayo y evaluacion:

Ensayo

Condiciones Tiempo (h) Valoracion

Prueba de cambio de condiciones climaticas (DIN EN 62108 10.6 & 10.8)

100 ciclos de -40°C a 110°C (14 ciclos al dfa) seguido de 20 ciclos de prueba de humedad- congelacion (20 h a 85°C/85% de humedad relativa seguido de 4 h de enfriamiento hasta -40°C y despues de nuevo calentar hasta 85°C/85% de humedad relativa) Aprox. 650 h Determinacion de RI

Prueba de Xenon

0,75 W/m2/nm a 340 nm, filtro de boro-boro, temperatura de placa negra 70°C, 50% de humedad relativa, sin riego 500 h Determinacion de RI

Prueba de calor humedo (DIN EN 62108 10.7)

85°C, 85% de humedad relativa 2000 h Determinacion de RI

Prueba de calor seco

En estufa de secado de ventilacion a 125°C 1000 h Determinacion de RI

Determinacion de RI (mdice de reflexion):

1. Determinacion del grado de reflexion total (Rtotal) y difuso (Rdifusa) por medio de espectrofotometro Perkin Elmer Lambda 900, calibrado con respecto al patron Spektralon en el intervalo de A = 200-1100 nm

2. Calculo de la reflexion directa: Rdirecta = Rtotal - Rdifusa

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3. Calculo de R!t =------1------V Rarecta (A) • EQEi (A) • SP(A) con i = 1,2,3 con i = 1,2,3

Normal 1

4. En la que RI = min (RI) con i = 1,2.

EQEi(A) (External Quantum Efficiency (eficiencia cuantica externa)): por ejemplo Spectrolab C1MJ SP(A): espectro solar segun ASTM G173-03

Grado de reflexion directa y RI - Valores iniciales:

Rdirecta

RI 400 nm 500 nm 700 nm 900 nm

Ej. 3a

96,05 89,29 96,19 97,99 98,26

Ej. 3b

95,90 89,53 95,95 97,73 97,76

RI tras la exposicion a la intemperie:

RI

Prueba de cambio de condiciones climaticas 100TC + 20HF Prueba de Xenon (tras 500 h) Prueba de calor humedo 2000 h Prueba de calor seco 1000 h

Ej. 3a

95,00 93,63 94,38 95,21

Ej. 3b

94,90 90,87 94,95 96,45

A partir de los presentes resultados de la serie de ensayos 3 se deduce que la reflectividad de los sistemas de capa despues de las pruebas de envejecimiento realizadas no se ve afectada esencialmente. Mediante la capa F se protege suficientemente la estructura de capas que contiene las capas A a E.

Ejemplo 4a) Aplicacion de SHP401/AS4000 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 1 a una temperatura de secado elevada (comparacion)

La aplicacion de la imprimacion SHP401 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 1 tuvo lugar a 21 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca.

A continuacion tuvo lugar la aplicacion del agente de recubrimiento AS4000 sobre la capa de imprimacion asf mismo a 21 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca. Por ultimo se endurecio el sistema de capas compuesto por SHP401 y AS4000 a 130 °C durante 60 minutos en la estufa de secado de ventilacion.

Ejemplo 4b) Aplicacion de SHP401/AS4000 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 1 a una temperatura de secado baja (comparacion)

La aplicacion de la imprimacion SHP401 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 1 tuvo lugar a 22 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca.

A continuacion tuvo lugar la aplicacion del agente de recubrimiento AS4000 sobre la capa de imprimacion asf mismo a 22 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca. Por ultimo se endurecio el sistema de capas compuesto por SHP401 y AS4000 a 100 °C durante 120 minutos en la estufa de secado de ventilacion.

Ejemplo 4c) Aplicacion de SHC5020 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 1 a una temperatura de secado baja (de acuerdo con la invencion)

La aplicacion del agente de recubrimiento SHC5020 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 1 tuvo lugar a 22 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 30 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca.

Por ultimo se endurecio el sistema de capas compuesto por SHC5020 a 100 °C durante 120 minutos en la estufa de secado de ventilacion.

Ejemplo 4d) Aplicacion de UVHC3000 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 1 (comparacion)

La aplicacion del agente de recubrimiento UVHC3000 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 1 tuvo 5 lugar a 21 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 2 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente seguido de un tiempo de ventilacion adicional de 6 minutos a 75 °C en la estufa de secado de ventilacion pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca. Por ultimo tuvo lugar el endurecimiento de la capa de laca mediante radiacion UV de un irradiador de Hg en una instalacion de UV de la empresa 1ST (denominacion del tipo 1ST M 50 2X1 URS-TR-SS) con una dosis 10 total de aproximadamente 4 J/cm2 determinada con un dosfmetro UVUV-4C SD de la empresa UV-Technik Meyer GmbH.

Ejemplo 4e) Aplicacion de UVHC7800 sobre la sucesion de capas del Ejemplo 1 (comparacion)

La aplicacion del agente de recubrimiento UVHC7800 sobre la capa E de la sucesion de capas del Ejemplo 1 tuvo lugar a 21 °C y al 32 % de humedad relativa mediante inundacion. Durante un tiempo de ventilacion posterior de 2 15 minutos en las condiciones climaticas mencionadas anteriormente seguido de un tiempo de ventilacion adicional de 6 minutos a 75 °C en la estufa de secado de ventilacion pudieron evaporarse disolventes residuales contenidos en la capa de laca. Por ultimo tuvo lugar el endurecimiento de la capa de laca mediante radiacion UV de un irradiador de Hg en una instalacion de UV de la empresa 1ST (denominacion del tipo 1ST M 50 2X1 URS-TR-SS) con una dosis total de aproximadamente 4 J/cm2 determinada con un dosfmetro UVUV-4C SD de la empresa UV-Technik Meyer 20 GmbH.

Resultados (V = comparacion, E = de acuerdo con la invencion)

El examen visual de las sucesiones de capas de los Ejemplos 4a a 4e tuvo lugar despues de su produccion.

Ejemplo

Resultado del examen visual

4a V

Formacion de microgrietas en la estructura de capas

4b V

Formacion de pequenas grietas en forma de estrella en la estructura de capas

4c E

Sin peculiaridades, la superficie esta intacta

4d V

Desprendimiento parcial despues del corte

4e V

Sin peculiaridades, la superficie esta intacta, ligeros trastornos de humectacion

Ademas los indices de reflexion (RI).

Ejemplo

RI

4a V

94,3

4b V

96,1

4c E

95,6

4d V

96,5

4e V

94,7

25

Las muestras 4c asf como 4e muestran que el sobrelacado y el endurecimiento de las sucesiones de con el sistema de capas F debena tener lugar a temperaturas por debajo de o iguales a 100 °C, generara un material compuesto total, que no presente peculiaridades visuales con, al mismo tiempo, de reflexion excelentes.

30 Las muestras 4c y 4e se sometieron ademas a un envejecimiento acelerado de 500 horas asf como de 1000 horas. Para ello se uso un aparato de exposicion a la intemperie de la empresa Atlas (serie constructiva CI) con los siguientes parametros:

- Intensidad de irradiacion: 0,75 W/m2/nm a 340 nm de longitud de onda

- Filtro: filtro de boro-boro

35 - Temperatura de placa negra: 70 °C

capas A a E para que se propiedades

5

10

15

20

25

30

- Humedad relativa: 50 %

- Sin riego

Ejemplo

RI Observaciones

4c - 500 horas

96,00 sin peculiaridades; la superficie esta intacta

4c - 1000 horas

93,98 sin peculiaridades, la superficie esta intacta

4e - 500 horas

96,11 Deslaminacion parcial

A partir de los presentes resultados de la serie de ensayos 4 se deduce que la capa F que se compone de un sistema de capa de cubierta inorganico, que no contiene ningun absorbedor UV, presenta un comportamiento de exposicion a la intemperie en el caso de cargas segun la norma EN ISO 62108 que un material compuesto multicapa, en el que la capa F se compone de una laca de cubierta organica sin absorbedor UV.

Se efectuaron ensayos tecnicos de aplicacion en las capas de cubierta de los Ejemplos 4a a 4e) aplicadas sobre sustrato transparente, en lo sucesivo designados como Ejemplo 5:

Ejemplo 5a) Aplicacion de SHP401/AS4000 sobre PC-2 transparente a una temperatura de secado elevada con el uso de los parametros del Ejemplo 4a.

Ejemplo 5b) Aplicacion de SHP401/AS4000 sobre PC-2 transparente a una temperatura de secado baja con el uso de los parametros del Ejemplo 4b.

Ejemplo 5c) Aplicacion de SHC5020 sobre PC-2 transparente a una temperatura de secado baja con el uso de los parametros del Ejemplo 4c.

Ejemplo 5d) Aplicacion de UVHC3000 sobre PC-2 transparente con el uso de los parametros del Ejemplo 4d.

Ejemplo 5e) Aplicacion de UVHC7800 sobre PC-2 transparente con el uso de los parametros del Ejemplo 4e.

Ejemplo 5f) Estructura de capas sin laca de cubierta F del Ejemplo 1

El desgaste de las capas de los Ejemplos 5a a 5e se determino por medio de un aparato de abrasion Taber Industries 5151 tras 1000 revoluciones con el uso de ruedas CS10F y una carga de 500 g por rueda de friccion. El aumento de enturbiamiento antes y despues de la carga se determino mediante Haze Guard de BYK Gardner. En el caso de la muestra 5f la carga finalizo tras 15 revoluciones.

Se determino la resistencia a acetona de las capas de los Ejemplos 5a a 5f. Para ello se impregno un tapon de algodon en acetona, sobre el que se coloco la superficie que va a someterse a ensayo y se cubrio con un vidrio de reloj para impedir la evaporacion del medio de prueba. Como resultado se indico el tiempo en el que la superficie ya no presentada ninguna variacion en absoluto.

La dureza al lapiz de las capas de los Ejemplos 5a a 5f se determino de manera analoga a la norma ISO 15184 con lapices de la empresa Cretacolor bajo una carga de 750 g. Como resultado se indico la dureza al lapiz a la que sobre la superficie que va a someterse a ensayo, ya no pudo generarse ninguna marca en absoluto.

Numero de muestra

Determinacion del desgaste Resistencia a acetona Dureza al lapiz

en [%] en [minutos] [Grado de dureza]

5a V

3,0 60 F

5b V

7,8 5 F

5c E

2,2 30 F

5d V

3,9 60 H

5e V

2,4 60 H

5f V

La capa se ha destrozado despues de 15 rotaciones - vease la Figura 1 <15 <6B

10

El ejemplo 5 muestra que sin laca de cubierta no puede conseguirse el requisito de la estabilidad mecanica y la alta resistencia a productos qmmicos. Sistemas de capa no protegidos, tal como en el Ejemplo 5f, deben llevarse a la aplicacion respectiva detras de un cristal separado.

El anillo de color gris claro en la Figura 1 muestra que las capas se han destrozado despues de 15 rotaciones. Conclusion:

En la presente invencion puede reconocerse que mediante las capas de cubierta aplicadas (capas F) sobre los sistemas de capa de reflexion (capas A a E) puede accederse a reflectores estables a largo plazo que pueden resistir los productos qmmicos agresivos asf como alta solicitacion mecanica. La reflectividad de las construcciones con laca de cubierta inorganica sin absorbedores UV permanece a un alto nivel tambien despues de la carga siguiendo la norma DIN EN 62108.

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Una estructura multicapa que contiene

   capa A: una capa de sustrato, seleccionada de un plastico termoplastico, un metal o un vidrio, capa B: una capa de barrera, seleccionado de titanio o del grupo de los metales nobles, capa C: capa de reflector metalica,

   capa D: opcionalmente una capa oxfdica, seleccionada de oxido de aluminio (AlOx), dioxido de titanio, SiO2, Ta2O5, ZrO2, Nb2O5 y HfO capa E:

   a) es una capa de polfmero de plasma (capa de proteccion contra la corrosion) depositada de precursores de siloxano,

   o

   en el caso de que la capa D sea de oxido de aluminio o SiO2, la capa E es

   b) una capa de oxido de metal de alto mdice de refraccion, seleccionandose los oxidos de metal de dioxido de titanio, SO2, Ta2O5, ZrO2, Nb2O5 y HfO, o puede ser SiO2, y opcionalmente puede aplicarse una capa adicional segun la capa E (a), una capa de polfmero de plasma,

   capa F:

   siendo la capa F barnices sol-gel, que se preparan mediante hidrolisis de dispersiones acuosas de dioxido de silicio coloidal y un organoalcoxisilano y/o un alcoxisilano o mezclas de organoalcoxisilanos de formula general RSi (OR')3 y/o alcoxisilanos de formulas generales Si(OR')4, en donde en el/los organoalcoxisilano(s) de formula general RSi(OR')3, R representa un resto alquilo C1 a C6 monovalente o un resto alquilo C1-C6 total o parcialmente fluorado, una unidad vinilo o una unidad alilo, un resto arilo o un grupo alcoxi C1-C6, y en donde esta capa F no contiene ningun absorbedor UV.
2. 2. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el plastico termoplastico se selecciona de al menos uno del grupo que consiste en policarbonato, poliestireno, copolfmeros de estireno, poliesteres aromaticos, poliolefinas dclicas, poli- o copoliacrilatos y poli- o copolimetacrilato, copolfmeros con estireno, poliuretanos termoplasticos, polfmeros a base de olefinas dclicas, combinaciones de policarbonato con copolfmeros olefmicos o polfmeros de injerto.
3. 3. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que la capa B es de titanio.
4. 4. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que la capa C es de plata o de aleaciones de plata, presentado la aleacion de plata porcentajes inferiores al 10% en peso de oro, platino, paladio y/o titanio, asf como aluminio.
5. 5. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 4, en la que la capa C es de plata.
6. 6. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que la capa D es de oxido de aluminio (AlOx) o dioxido de titanio.
7. 7. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que la capa E es hexametildisiloxano.
8. 8. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que los grosores de capa son tal como sigue:

   grosor total de la capa A: 1 pm -10 mm en el caso de materiales termoplasticos, 300 pm - 750 pm en el caso de sustratos metalicos, 750 pm - 3 mm en el caso de vidrio,

   capa B: 40 nm - 250 nm, capa C: 80 nm - 250 nm, capa D: 80 nm - 250 nm, capa E: 1 nm - 200 nm, capa F: 1 pm - 20 pm.
9. 9. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el grosor de capa de la capa B asciende a de 80 a 130 nm.
10. 10. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el grosor de capa de la capa C asciende a de 90 nm a 160 nm, el de la capa D asciende a de 90 nm a 160 nm y el de la capa E asciende a de 20 nm a 100 nm.
11. 11. Estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el material termoplastico se selecciona del grupo que consiste en policarbonato, poliesteres aromaticos y combinaciones de policarbonato, pudiendo estos materiales termoplasticos contener cargas.
12. 12. Uso de la estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1 como reflector en modulos fotovoltaicos, en modulos solares, en sistemas de iluminacion, como espejo en el sector residencial asf como en el sector

    automoviUstico, como reflector en sistemas fotoconductores.
13. 13. Modulos fotovoltaicos, modulos solares, sistemas de iluminacion, sistemas fotoconductores que contienen una estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1.
14. 14. Espejo que contiene una estructura multicapa de acuerdo con la reivindicacion 1.