ES2696232T3 - Uso de dióxido de titanio particulado para reducir la transmisión de la radiación en el infrarrojo próximo - Google Patents

Uso de dióxido de titanio particulado para reducir la transmisión de la radiación en el infrarrojo próximo Download PDF

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Abstract

El uso de un material particulado en un artículo de polímero para reducir la transmisión de radiación infrarroja próxima y para permitir la transmisión de luz visible a través del artículo, por el cual - el material particulado se basa en dióxido de titanio cristalino, es decir, que contiene TiO2, en la forma cristalina de anatasa y/o de rutilo, - las partículas del material particulado se recubren con una capa de recubrimiento orgánico y/o inorgánico, - al menos el 20% en peso de las partículas del material particulado tiene un tamaño de partícula de al menos 400 nm y a lo sumo 1000 nm, y - al menos 1,5% en peso y a lo sumo el 40% en peso de las partículas del material particulado tienen un tamaño de partícula inferior a 400 nm y al menos 280 nm.

Description

DESCRIPCIÓN
Uso de dióxido de titanio particulado para reducir la transmisión de la radiación en el infrarrojo próximo
Campo de la invención.
La presente invención se refiere al campo de la producción de películas de poliolefinas. Más concretamente, la invención se refiere a la producción de una película que tiene una baja transmisión de radiación infrarroja, pero para la cual una elevada porción de la luz visual atraviesa de una manera difusa.
Antecedentes de la invención.
La exposición a la luz solar durante largos períodos de tiempo tiene normalmente efectos devastadores sobre la mayor parte de las entidades físicas. Por ello, los colores de los objetos se desvanecen rápidamente y muchos materiales pueden exhibir deformación y distorsión bajo grandes fluctuaciones de temperatura. La exposición prolongada causa el deterioro de muchos materiales y sus aspectos estéticos, generalmente llamado "envejecimiento", dando lugar normalmente a una vida útil significativamente más corta y a la necesidad de sustitución. También las plantas, los animales y los seres humanos se ven a menudo afectados negativamente por una exposición prolongada a la luz solar. La protección contra la luz solar, por lo tanto, se ha convertido en una característica importante en muchas circunstancias.
La radiación solar ocurre aproximadamente en el 45% de su energía como luz visible, en el margen visible de longitudes de onda relativamente estrecho de aproximadamente 380 a aproximadamente 700 nanómetros (nm), pero también en aproximadamente el 5% como radiación ultravioleta (UV) en el margen de longitudes de onda más cortas de 280 a 380 nm y en aproximadamente el 50% como radiación infrarroja (IR) en el margen aún más amplio de las longitudes de onda más largas, desde 700 nm hasta aproximadamente 1 mm.
Para hacer superficies transparentes, como el vidrio, se han desarrollado películas plásticas especiales más protectoras frente a la energía, que absorben de la forma más selectiva posible la radiación del intervalo, no visible para el ojo, sino el margen de UV más bien dañino o el margen IR generador de calor. El margen de radiación infrarroja se divide comúnmente, por una parte, en el margen de radiación infrarroja próxima, N-IR o NIR o IR A&B, hasta una longitud de onda de aproximadamente 2500 nm, y la longitud de onda larga o margen de IR lejano, cubriendo el margen de hasta 50.000 nm o 50 pm, y de acuerdo con algunos autores hasta 1 mm, inclusive. Dado que la radiación solar tiene una parte importante de la energía de radiación con longitudes de onda en el margen del IR próximo, las mejoras tecnológicas se han centrado en ello en su mayor parte. Por tanto, se han desarrollado películas que tienen una mejor función de absorción infrarroja, que proporciona una distribución de calor más uniforme y una temperatura interior más agradable para una alta incidencia de luz. Un inconveniente de estas películas es que la radiación absorbida se convierte en calor en la película. Por ello, esta absorción puede causar aumentos locales de la temperatura, que pasan al sustrato al que se ha aplicado la película. Con muchos sustratos, como el vidrio, tales aumentos locales de temperatura conducen a una tensión mecánica elevada, e incluso pueden dar lugar a la rotura del vidrio. Un segundo inconveniente es que el calor absorbido, aunque se transmite al interior de una manera más uniforme, puede también causar un considerable aumento local de la temperatura, que aún puede ser indeseable.
Por ello, una alta absorción de la energía solar incidente no conduce necesariamente a soluciones no complicadas. Para limitar o evitar estos inconvenientes en la medida de lo posible, se desarrollaron películas con propiedades reflectantes de IR, dirigidas especialmente a la reflexión en el margen de la radiación NIR. Estas películas ofrecen una reducción de la absorción de calor de un vehículo o un edificio equipado con ello en verano, de manera que se puede ahorrar energía de refrigeración.
El documento US 6797396 describe una película multicapa dieléctrica birrefringente, transparente para la luz visible pero que refleja al menos el 50% de la luz en la zona de longitud de onda de 700 - 2000 nm, y hecha de capas de diferentes polímeros y que no contiene metales.
Para hacer un objeto más resistente a la exposición a la luz solar, se pueden añadir al material de construcción del objeto materiales particulados que reflejan el sol, en particular cuando este es un polímero, o a la pintura o el recubrimiento con el que se reviste después el objeto. Se sabe que los materiales particulados de dióxido de titanio convencionales proporcionan una elevada reflectancia solar. Estos materiales particulados tienen un color blanco intenso y, con las cantidades necesarias, no son útiles cuando se desea un objeto de color oscuro. Ninguno de estos materiales particulados es adecuado para objetos que necesitan ser transparentes a la luz visible, como películas de polímeros transparentes o capas de acabado transparentes.
El documento WO 2009/136141 A1 describe un material particulado de dióxido de titanio (TO2) que tiene un tamaño de cristal grande. Se afirma que el material particulado absorbe fuertemente en la región UV del espectro (300 - 400 nm), para dispersarse eficientemente en la región NIR (700 - 2500 nm) y que muestra una dispersión baja y una absorbancia baja en la región visible del espectro (400 - 700 nm). Por tanto, el material particulado muestra una alta reflexión de la radiación NIR y, simultáneamente, una baja reflectancia de la luz visible en comparación con los materiales particulados convencionales. El material particulado especial se combina con un colorante no blanco dentro de un vehículo y proporciona una cobertura simple que tiene reflectividad solar y un color no blanco. Por lo tanto, es adecuado para proporcionar a concentraciones relativamente bajas una alta reflexión de la radiación NIR y una disminución de reflectancia de la luz visible en comparación con los materiales particulados convencionales. El material particulado puede recubrirse además con un material de óxido metálico para reducir su actividad fotocatalítica. Los materiales particulados se sugieren para ser usados en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo un artículo de plástico. Se ha publicado que los materiales particulados descritos tienen un promedio de tamaño cristalino de masa de 0,79, un tamaño de cristal medio de 0,97 micrones y un tamaño de partícula medio de 0,85 micrones, o un tamaño de partícula medio de 0,69 micrones. Se añadió una muestra de material particulado no recubierto a una resina de pintura alquídica para registrar su reflexión sobre el negro, en el margen de longitud de onda de 400 - 2500 nm. El material particulado no recubierto se usó en sistemas de pintura acrílica que tienen varios colores no blancos, de los cuales se determinaron los espectros de reflectancia. Se incorporó un material particulado aplicado como recubrimiento en una pintura a base de melanina formaldehído alquílica y se midió su resistencia a la intemperie. El material particulado no revestido se usó en placas de poli(cloruro de vinilo) no plastificadas que se colorearon con Pigment Green 17 y negro de carbón, cuyos espectros de reflectancia se midieron en el margen de longitud de onda de 400 - 2600 nm y se integraron para obtener un resultado para la reflectancia solar total. El documento WO 2009/136141 A1 trata y mide solamente la reflectancia de la radiación solar, también etiquetada como "dispersión", en particular la radiación en la región NIR del espectro solar, a un nivel secundario también en la región UV. No se recogen datos de transmisión ni de absorbancia para ninguno de sus productos.
En la agricultura se ha generalizado el uso de películas de polímeros, en particular películas de poliolefinas. Uno de los usos más importantes está en la construcción de invernaderos de bajo coste, en los cuales se puede establecer una atmósfera más controlada para realizar cultivos agrícolas. Otro uso es la construcción de establos o refugios de bajo coste para animales como las aves de corral. Tales construcciones son muy rápidas de erigir, e incluso pueden ser fácilmente movibles y/o transportables.
Especialmente en climas cálidos y soleados, se prefiere usar películas que reflejen una parte alta de la radiación infrarroja de la luz solar, principalmente en la llamada región del infrarrojo próximo (NIR) desde 700 nm hasta 2500 nm. Cuando tal radiación infrarroja próxima entra al invernadero y alcanza a un sustrato, se calienta dicho sustrato. Este sustrato aumenta entonces su emisión de calor por convección, y también su emisión de radiación infrarroja de longitud de onda larga. Dicha radiación infrarroja de onda larga se refleja fácilmente en la mayoría de los materiales, y su energía, una vez que ha entrado en el invernadero, tiene entonces tendencia a permanecer dentro del invernadero. Este fenómeno lleva a un calentamiento extra de la atmósfera dentro del invernadero, que incluye una mayor evaporación del agua del suelo, de los animales y de los cultivos. Esto pone a la mayoría de los cultivos y los animales en una situación de estrés, que normalmente no favorece su crecimiento y rendimiento económico. Una baja transmisión, preferiblemente por reflexión, de la radiación infrarroja, en particular de la parte de radiación NIR de la luz solar, es importante para mantener la temperatura dentro del invernadero en la zona de confort más deseada para la mayor parte de los cultivos agrícolas. También con los refugios para animales es importante mantener baja la temperatura del interior para reducir los niveles de estrés de los animales.
Se prefiere el uso de películas reflectantes de NIR para prevenir la entrada de calor muy por encima de sus alternativas para reducir la temperatura del aire del invernadero, como la ventilación, la evaporación y el blanqueamiento. En los climas cálidos y soleados, el aire ambiental es ya bastante caliente, por lo que la ventilación solo tiene una eficacia limitada. Estos climas suelen ser también bastante áridos, con una humedad relativa del aire ambiental que cae por debajo del 10% aproximadamente al mediodía y siendo los recursos hídricos escasos y salobres. La evaporación del agua generalmente provoca una acumulación de sales, lo que deteriora rápidamente el rendimiento de la mayoría de los sistemas de enfriamiento. El blanqueamiento no es costoso, pero se elimina con la lluvia y también refleja la parte útil del espectro de radiación solar.
Por consiguiente, ha habido la necesidad de la reducción selectiva de la transmisión de NIR, mientras se deja pasar la mayor cantidad posible de luz visible.
En realidad, para la reacción de fotosíntesis y, por tanto para el cultivo vegetal, las plantas necesitan la radiación en la parte llamada "Radiación fotosintéticamente activa" o " radiación foto activa" (Photo Active Radiation: PAR) de la luz solar, que sustancialmente cae dentro del margen de la luz visual, especialmente en la región azul y roja de la misma.
Para el propósito de reflejar la luz solar, se han desarrollado pantallas de invernadero. Estas pantallas se sitúan generalmente contra los techos de los invernaderos permanentes, generalmente construidos en vidrio, y se pueden abrir y plegar mecánicamente, generalmente por medio de un complejo sistema de poleas y motores eléctricos, generalmente respondiendo a un cambio en las condiciones climáticas. Las pantallas son típicamente tejidas y comprenden tiras hechas de materiales metalizados o de metal, típicamente aluminio, que aseguran una reflexión sustancialmente completa. Las pantallas comprenden además generalmente tiras de película de polímero transparente, permitiendo que pase parte de la luz solar incidente para la reacción de fotosíntesis. Un inconveniente de tales pantallas es que se refleja una parte de la luz visible, y por tanto de la radiación PAR.
Además, los invernaderos equipados con tales pantallas representan una inversión importante para el cultivador. Por lo tanto, son principalmente asequibles con la gama superior de cultivos. Se puede ofrecer una alternativa mucho más económica construyendo el invernadero con una película de polímero agrícola.
El documento DE 2544245 describe un material de acristalamiento de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) para edificios y vehículos que contienen un pigmento de interferencia para la detección de radiación NIR que tiene una longitud de onda de 800 a 1.500 nm. El pigmento tiene un color rojo azulado y la luz transmitida a través del material de acristalamiento tiene un color amarillo verdoso. Cuando se aplican a invernaderos, este acristalamiento tendría el inconveniente de que partes de la luz visible que la planta no puede utilizar se transmiten y se convierten en calor, mientras que otras partes, como la parte roja, que puede ser utilizada por la planta, son reflejadas.
Una buena película agrícola para invernaderos se caracteriza por una combinación de una baja transmisión, preferiblemente una alta reflectancia, de la radiación en la región de longitud de onda del infrarrojo próximo con una alta transmisión de la radiación en la región de longitud de onda visual, en particular de la PAR.
El documento US 2008/0292820 A1 describe, en los párrafos [0033 - 0034], partículas absorbentes de radiación IR que incluyen o están hechas de hexaboruro de lantano, LaB6. El hexaboruro de lantano es un eficaz absorbente de NIR, con una banda de absorción centrada en 900 nm. Las nanopartículas que absorben radiación IR pueden dimensionarse de tal manera que no choquen materialmente con la transmisión de luz visible de la capa de aglomerante polimérico. Estas nanopartículas pueden tener, por ejemplo, cualquier tamaño útil, tal como 1 a 100, 30 a 75 o 30 a 75 nm.
Aunque las plantas necesitan la energía de la radiación en la región denominada "Radiación fotoactiva" (PAR), la mayoría de los cultivos aún sufren si se exponen directamente a esta parte de la luz solar, e incluso pueden llegar a quemarse. Las plantas prefieren más bien recibir esta radiación de manera difusa. Por ello, ha habido necesidad de una película que tenga una elevada reflectancia para la radiación NIR, combinada con una transmisión elevada de manera difusa de la radiación en la región visible que comprende la radiación PAR.
El documento WO 96/03029 describe películas multicapa compuestas de capas alternas de policarbonato (PC), que tiene un índice de refracción no = 1,587, y poli(metacrilato de metilo) (PMMA), que tiene un índice de refracción no = 1,491, significativamente diferente al del PC. Las películas exhiben una intensa reflexión de la radiación en una longitud de onda en una banda de longitudes de onda en particular, banda que se puede desplazar por la variación del grosor de la capa, el número de capas alternas y la selección de los materiales poliméricos, siempre que la diferencia en el índice de refracción sea mayor que 0,03. El Ejemplo 1 describe una película transparente por debajo de 700 nm y con una fuerte reflexión en el margen de 715 - 755 nm. La película contiene 100 microcapas que tienen un espesor de 100 nm (cada capa de PC) y 140 nm (cada capa de PMMA). En el Ejemplo 3, la película refleja selectivamente la luz verde alrededor de 540 nm, si bien es transparente para otras radiaciones, incluyendo en la región NIR. Un inconveniente de las películas propuestas en el documento WO 96/03029 es la complejidad de su producción y la selección de materiales poliméricos que son bastante escasos. Otro inconveniente de las películas en las que la reflexión de la radiación se basa en la interferencia, es que su rendimiento depende del ángulo de incidencia de la radiación, en este caso la posición del sol en relación con la orientación de la película. Por tanto, estas películas adolecen de una aceptabilidad relativamente limitada en términos de los campos en los que se pueden aplicar de manera asequible.
El documento WO 96/26070 describe una película de polímero de tres capas, conteniendo las tres capas un pigmento de interferencia que consiste en un material portador transparente en forma de plaquetas, recubiertas con uno o más óxidos metálicos o plaquetas transparentes con un índice de refracción por encima de 1,7. Son materiales portadores adecuados silicatos estratificados, mica natural o sintética, plaquetas de vidrio y plaquetas de dióxido de silicio, prefiriéndose la mica natural. Los óxidos metálicos utilizados pueden ser óxido de estaño, titanio, cromo, circonio, cerio, hierro y tungsteno, y preferiblemente dióxido de titanio. El color de interferencia depende del grosor de la capa de óxido metálico. Preferiblemente se usa un pigmento que tiene un color de interferencia verde. Si se usa óxido de titanio, un espesor de capa de 120 a 160 nm producirá un color de interferencia verde. Las partículas de mica recubiertas que se utilizan tienen un tamaño de 5000 a 40000 nm. Una gran parte del infrarrojo de onda corta de la luz solar es reflejada en los pigmentos de interferencia aplicados. Si se usa un pigmento de interferencia verde, también se refleja la parte verde de la luz incidente que no es utilizada por la planta.
El documento US 2008/0292820 A1 describe también una película de polímero multicapa que tiene un índice de turbidez de al menos 10% para controlar más las propiedades de protección solar por la difusión de la luz. Las propiedades reflectantes y transmisivas de la película reflectora infrarroja polimérica multicapa son función de los índices de refracción de las capas respectivas, en el documento tratado como las microcapas. Pueden incorporarse metales en varias capas metálicas sucesivas en la película, y pueden cooperar como un filtro de interferencia de Fabry-Perot para reflejar la luz IR y/o especialmente la llamada luz del IR próximo. La película comprende además una capa o superficie de difusión. Se ejemplifica una película reflectora de IR multicapa que contiene 224 microcapas alternas de PET y coPMMA, que se laminó con una película decorativa Fasara San Marino o Fasara Milano utilizando un adhesivo ópticamente transparente. Estas películas son incluso más complejas en comparación con las películas discutidas aquí anteriormente. Por lo tanto, tienen el mismo inconveniente de aceptabilidad limitada en términos de las áreas de aplicación.
El inconveniente de estas tecnologías basadas en interferencias es que cada aplicación puede necesitar una película especialmente diseñada para ello. Por tanto, una película en particular solo puede funcionar bien en una aplicación muy específica.
El documento US 2008/0008832 A1 describe gránulos para techos coloreados con tonos oscuros que proporcionan una mayor reflectancia del calor solar. Se utiliza un revestimiento interno altamente reflectante pigmentado en blanco como sustrato para reflejar la radiación infrarroja adicional, mientras que se utiliza un revestimiento de color externo con pigmentos de plaquetas de interferencia que reflejan el IR, para proporcionar colores deseables. Se muestra que los pigmentos de plaquetas que interfieren con la luz exhiben una reflectancia térmica solar significativamente mayor sobre el pigmento de color inorgánico tradicional, p. ej. pigmentos rojos de óxido de hierro.
El documento US 2007/0065641 A1 describe gránulos para techos con reflectancia solar mejorada, que comprenden un material de base de agregados minerales triturados y clasificados por tamaño en forma de gránulos y un material de recubrimiento insolubilizado que cubre dichos gránulos que comprenden pigmentos oscuros reflectantes de IR y dióxido de titanio no pigmentario grueso. Cuando se incorporan en las tejas del techo, estos gránulos muestran una reflectancia solar total (TSR) más alta en comparación con un producto estándar del mismo aspecto visual.
El documento JP2005330466A describe el uso de partículas reflectantes de IR de 0,5 a 1,5 micrómetros de diámetro, que pueden ser TiO2, recubierto con una película de resina transparente a la radiación IR. El recubrimiento de la película puede contener un pigmento que sustancialmente no absorbe el IR. Sin embargo, aunque estos productos tienen diámetros de partícula grandes, no se describen como confeccionados con dióxido de titanio de tamaño cristalino grande como en los productos de la presente invención. Como se explica a continuación con más detalle, el tamaño de partícula y el tamaño de cristal de una partícula de TiO2 no son necesariamente iguales.
Por tanto sigue existiendo la necesidad de una solución sencilla para proporcionar películas de polímero que tengan una alta reflectancia para la radiación NIR, combinada con una elevada transmisión de radiación visible, por lo que la radiación en la región visible del espectro se transmite de manera difusa. Se necesita una solución sencilla para penetrar en una serie de aplicaciones muy sensibles al coste, como invernaderos y cobertizos para animales.
La presente invención pretende obviar o al menos mitigar el problema descrito anteriormente y/o proporcionar mejoras en general.
Sumario de la invención.
De acuerdo con la invención, se proporciona el uso como se define en cualquiera de las reivindicaciones adjuntas.
Por tanto, la invención proporciona el uso de un material particulado en un artículo de polímero para reducir la transmisión de radiación infrarroja próxima y para permitir la transmisión de luz visible a través del artículo, en donde
- el material particulado se basa en dióxido de titanio cristalino, es decir, que contiene TiO2, en forma cristalina de anatasa y/o de rutilo,
- las partículas del material particulado están recubiertas con una capa de recubrimiento orgánico y/o inorgánico,
- al menos el 20% en peso de las partículas de material particulado tienen un tamaño de partícula de al menos 400 nm y a lo sumo 1000 nm, como se mide por una centrífuga de disco de rayos X,
- al menos 1,5% en peso y a lo sumo 40% en peso de las partículas del material particulado tienen un tamaño de partícula inferior a 400 nm y de al menos 280 nm.
En otra realización, la invención proporciona el uso de una composición polimérica que contiene el material particulado como se define en el uso del material particulado de acuerdo con la presente invención, en una concentración de 500 ppm en peso hasta 70% en peso, relativo al peso total de la composición, en la producción de un artículo de polímero para reducir la transmisión de radiación infrarroja próxima y para permitir la transmisión de luz visible a través del artículo.
En otra realización más, la invención proporciona una composición de película de polímero que contiene el material particulado como se define en el uso de acuerdo con la presente invención, en una concentración de 500 ppm en peso hasta 3,0% en peso, relativo al peso total de la composición, preferiblemente al menos 1000 ppm, más preferiblemente al menos 1500 ppm, incluso más preferiblemente al menos 2000 ppm y aún más preferiblemente al menos 2500 ppm en peso, y opcionalmente a lo sumo 2,0% en peso, preferiblemente a lo sumo 1,0% en peso, más preferiblemente a lo sumo 8000 ppm en peso, incluso más preferiblemente a lo sumo 7000 ppm en peso, y aún más preferiblemente a lo sumo 6000 ppm, preferiblemente a lo sumo a 5000 ppm, relativo al peso total de la composición, en la producción de una película de polímero para reducir la transmisión de la radiación infrarroja próxima y para permitir la transmisión de luz visible a través de la película de polímero.
Los autores de la presente invención han encontrado que el material particulado de acuerdo con la presente invención es muy adecuado en la producción de una película o tela agrícola. La gran cantidad de partículas del material particulado que tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 400 -1000 nm proporciona una transmisión de radiación reducida en la región de longitud de onda NIR de 700 - 2500 nm, preferiblemente una alta reflexión de esta radiación NIR como parte de la luz solar, en comparación con los materiales particulados basados en TiO2 convencionales conocidos en la técnica. El tamaño de partícula del TiO2 rutilo convencional es de 250 a 400 nm, mientras que el TiO2 anatasa convencional tiene un tamaño de partícula de 200 a 400 nm. Esta transmisión reducida de la radiación NIR trae un flujo reducido de energía de radiación solar a una construcción hecha con una película de polímero que comprende el material particulado, tal como un invernadero o un establo o cobertizo para animales, de modo que la temperatura de la atmósfera en la construcción puede mantenerse más baja, dando lugar a una menor evaporación de agua, a un nivel de estrés más bajo de plantas, cultivos y/o animales que se mantienen debajo de la película de polímero o dentro de la construcción.
Además, los autores de la presente invención han encontrado que el material particulado también se puede usar en una película de ensilado, es decir, una película que se utiliza para el almacenamiento al aire libre de productos naturales como heno y otros recortes de plantas para forrajes para animales, generalmente hacia un inminente período de invierno, producto natural que está experimentando preferiblemente una fermentación anaeróbica para aumentar su contenido de ácido láctico, aumentando así el valor nutricional del producto natural. Los autores han encontrado que el uso del material particulado de acuerdo con la presente invención también reduce la temperatura de la película de ensilado, así como de la envoltura definida por la película de ensilado. Han encontrado que esta reducción de la temperatura proporciona mejores propiedades de barrera al oxígeno de la película y, por tanto, un ambiente anaeróbico más efectivo dentro del recinto, que promueve la fermentación deseada.
Además han encontrado que la cantidad relativamente pequeña de partículas en el material particulado que tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 280 - 400 nm proporciona un aumento de la transmisión de radiación en la región de longitud de onda de la luz visible de 400 - 700 nm, en particular en la parte PAR de esa región, como la región de luz azul y roja de la parte visible del espectro. Esto ofrece la ventaja de que, en comparación con los materiales particulados de TiO2 convencionales conocidos en la técnica, se permite que una mayor parte de la luz solar necesaria para la reacción de fotosíntesis pase a través de la película y alcance los cultivos que crecen en el invernadero, por lo que pueden ser mejorados el crecimiento de los cultivos, así como su rendimiento útil. El aumento de la transmisión de luz visible es también beneficioso para cualquier vida animal bajo la película que contiene el material particulado. Los animales del interior de un refugio o establo con una cubierta de película que contiene el material particulado se sentirán más cómodos con la exposición aumentada a la luz del día, y por lo tanto experimentarán un nivel de estrés más bajo, en comparación con las películas que contienen los materiales particulados de TiO2 convencionales conocidos en la técnica. También las abejas dentro del invernadero, que aseguran la polinización de las flores de los cultivos que necesitan desarrollarse en productos útiles, podrán realizar mejor su tarea de polinización bajo la exposición aumentada a la luz del día proporcionada por una cubierta de película que contiene el material particulado, en comparación con los materiales de partículas de TiO2 convencionales conocidos en la técnica.
Los autores han encontrado además que la cantidad mínima de partículas en el material particulado que tiene un tamaño de partículas en el intervalo de 280 - 400 nm también proporciona un alto grado de difusión de la luz visible transmitida del espectro de la luz solar. Particularmente útil en climas cálidos y soleados, pero también en cierta medida en climas más moderados, esto ofrece la ventaja de que los cultivos y/o animales bajo la película que contiene el material particulado están también menos directamente expuestos a la parte visible de la luz solar, de forma que corren un menor riesgo de sobrecalentarse e incluso quemarse, de modo que nuevamente se reduce su nivel de estrés.
Han encontrado además que el material particulado en el uso de acuerdo con la presente invención exhibe cierta reducción de transmisión también de radiación en la parte UV del espectro solar, que oscila entre aproximadamente 200 y aproximadamente 380 nm. Cuando se utiliza en dosificación de material particulado relativamente alta en la película, como con la película de ensilado, esto puede mejorar aún más las propiedades de barrera al oxígeno de la película, y también disuadir a los insectos y moscas para que no entren por debajo de la película de ensilado. Cuando se utiliza en la dosificación de material particulado relativamente modesto en la película, como en una película agrícola para la construcción de invernaderos, esto todavía permite la transmisión de luz UV que tiene una longitud de onda de alrededor de 340 nm, una longitud de onda que no nota el ojo humano, pero que es capturada por las abejas. Esto mejorará aún más el nivel de comodidad de las abejas bajo la película que contiene el material particulado, de modo que estos insectos están más cómodos y activos en el desempeño de su tarea de polinización.
También han encontrado que la capa de recubrimiento sobre las partículas del material particulado puede proporcionar una reducción de la actividad fotocatalítica del material particulado hacia la matriz polimérica en la que está embutido. El dióxido de titanio es un fuerte adsorbente de UV y, tras dicha exposición, la energía absorbida se libera mediante la liberación de radicales. Estos radicales son capaces de deteriorar la mayoría de las matrices de polímeros. La provisión de una capa de recubrimiento físico, una especie de cubierta física alrededor del dióxido de titanio, ralentiza la migración de los radicales a la matriz, por ejemplo aumentando la longitud del camino antes de que puedan alcanzar la matriz, por lo que el tiempo para alcanzar la matriz puede ser significativo en comparación con el tiempo de vida mitad del propio radical, de forma que la mayoría de los radicales pueden haber desaparecido antes de poder alcanzar la matriz polimérica.
Además, los autores de la presente invención han encontrado que la capa de recubrimiento puede proporcionar además una mejor dispersabilidad de las partículas de material particulado y amarilleamiento reducido y/o mejor opacidad del artículo que contiene el material particulado.
Descripción detallada.
La presente invención se describirá a continuación con respecto a realizaciones particulares y con referencia a ciertos dibujos, pero la invención no se limita a ellos, sino solamente por las reivindicaciones. Todas las gráficas descritas son solo esquemáticas y no limitantes. En las gráficas, el tamaño de algunos de los elementos puede haberse exagerado con fines ilustrativos y no haber sido dibujados a escala. Las dimensiones y las dimensiones relativas no corresponden necesariamente a reducciones reales a la práctica de la invención.
Además, los términos primero, segundo, tercero y similares en la descripción y en las reivindicaciones, se usan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir un orden secuencial o cronológico. Los términos son intercambiables bajo circunstancias apropiadas y las realizaciones de la invención pueden operar en secuencias distintas a las descritas o ilustradas en el presente texto.
Además, los términos arriba, abajo, sobre, debajo y similares presentes en la descripción y en las reivindicaciones se usan con fines descriptivos y no necesariamente para la descripción de posiciones relativas. Los términos así utilizados son intercambiables bajo circunstancias apropiadas y las realizaciones de la invención descritas en este documento pueden operar en orientaciones distintas a las descritas o ilustradas en este documento.
La expresión "que comprende", utilizada en las reivindicaciones, no debe interpretarse como si estuviese restringida a los medios enumerados a continuación; no excluye otros elementos o etapas. Necesita ser interpretada como especificando la presencia de las características, números, etapas o componentes como se indican, pero no excluyen la presencia o la adición de una o más características, números enteros, pasos o componentes, o grupos de los mismos. Por tanto, el alcance de la expresión "un dispositivo que comprende los medios A y B" no debe limitarse a los dispositivos que consisten solamente en los componentes A y B. Esto significa que, con respecto a la presente invención, los únicos componentes relevantes del dispositivo son A y B. En consecuencia, las expresiones "que comprende" y "que incluye" abarcan las expresiones más restrictivas "que consiste esencialmente en" y "que consiste en".
En el contexto de la presente invención, se define una película como un material que se extiende hacia el exterior en dos dimensiones y que está caracterizado por un espesor material. En esta definición, una película puede ser también una lámina rígida. La película puede tener una o más capas. La película puede tener un espesor de material de hasta varios milímetros, tal como 5 mm, pero también puede ser más fina, como 4 mm, 3 mm, 2 mm o 1 mm. La película puede tener múltiples capas que pueden estar en contacto entre sí, pero que también pueden estar separadas las unas de las otra, tal como en una lámina de policarbonato o PMMA de múltiples capas. La película también se puede usar como parte de una tela tejida, como en persianas para invernaderos.
En el contexto de la presente invención, el tamaño de partícula se define como el diámetro de la esfera más pequeña que abarca completamente la partícula.
En el contexto de la presente invención, la luz, y en particular la luz visible, se define como una forma de energía de radiación, a una o más longitudes de onda que, cuando choca con un objeto, puede ser absorbida, reflejada y/o transmitida. Generalmente tiene lugar una combinación de estos tres fenómenos.
En el contexto de la presente invención, las concentraciones se expresan en unidades de peso, a menos que se especifique otra cosa. El término "promedio" se refiere a la media estadística, a menos que se especifique otra cosa. El tamaño promedio se refiere al "tamaño medio del volumen geométrico", a menos que se indique otra cosa.
Aunque el tamaño promedio de las partículas se obtiene sobre una base en peso, el tamaño del cristal promedio se da sobre una base numérica porque las técnicas analíticas utilizadas proporcionan sus resultados sobre esta base, a menos que se establezca de manera diferente.
En una realización de la presente invención, el uso es también para difundir al menos parte de la parte de radiación fotoactiva de la luz visible, y preferiblemente la mayor parte de la luz visible, preferiblemente para aumentar el porcentaje de turbidez que proporciona el artículo, más preferiblemente midiendo la turbidez de acuerdo con la norma ASTM D1003. Esto ofrece la ventaja de que todo aquello que esté protegido del sol por el artículo de polímero de acuerdo con el uso de la presente invención está menos expuesto a la incidencia directa de la parte visible de la luz solar, de forma que se reduce el sobrecalentamiento local. Esto trae una ventaja a las plantas y cultivos porque se reduce el riesgo de quemaduras locales, a los animales por reducirse el riesgo de sobrecalentamiento local, y aumenta el nivel de comodidad y, por tanto, reduce el nivel de estrés de las criaturas vivas bajo tal pantalla.
En una realización de la presente invención, al menos parte del espectro de luz UV, preferiblemente la luz UV percibida por las abejas, es transmitida por el artículo polimérico, preferiblemente de manera difusa. Se ha encontrado que las abejas necesitan un espectro específico de la luz UV, estimado en alrededor de 340 nm, para mejorar la polinización de las plantas que se cultivan en los invernaderos.
En una realización de la presente invención, la distribución del tamaño de las partículas del material particulado muestra un pico principal en el margen de 400 - 1000 nm, preferiblemente a lo sumo a 900 nm, más preferiblemente a lo sumo a 800 nm, incluso más preferiblemente a lo sumo a 700 nm, preferiblemente a lo sumo a 650 nm, más preferiblemente a lo sumo a 600 nm, también preferiblemente al menos a 450 nm, más preferiblemente al menos a 500 nm, y también preferiblemente siendo la distribución del tamaño de las partículas del material particulado unimodal y estando el único pico del mismo en el margen especificado. Esto ofrece la ventaja de reducir aún más la transmisión de la radiación en la región NIR del espectro solar y/o mejorar aún más la eficacia del material particulado para lograr los efectos técnicos que son el propósito del uso de acuerdo con la presente invención.
En una realización de la presente invención, las partículas de material particulado tienen un tamaño promedio de al menos 400 nm y hasta 1200 nm, preferiblemente más de 400 nm, más preferiblemente al menos 450 nm, incluso más preferiblemente al menos 500 nm, preferiblemente al menos 600 nm, más preferiblemente al menos 700 nm, aún más preferiblemente al menos 800 nm, y opcionalmente a lo sumo 1100 nm, preferiblemente a lo sumo 1000 nm, más preferiblemente a lo sumo 900 nm, incluso más preferiblemente a lo sumo a 800 nm, pero más preferiblemente a lo sumo 700 nm, preferiblemente a lo sumo a 650 nm, más preferiblemente a lo sumo a 600 nm e incluso más preferiblemente a lo sumo a 550 nm. Esto ofrece la ventaja de seguir reduciendo aún más la transmisión de la radiación en la región NIR del espectro solar y/o de seguir mejorando aún más la eficacia del material particulado para conseguir los efectos técnicos que son el propósito del uso de acuerdo con la presente invención.
En una realización de la presente invención, al menos el 30% en peso de las partículas de material particulado tienen un tamaño de al menos 400 nm y a lo sumo 1000 nm, teniendo preferiblemente al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 50%, incluso más preferiblemente al menos el 60%, aún más preferiblemente al menos el 70%, preferiblemente al menos el 80%, más preferiblemente al menos el 90% en peso de las partículas de material particulado, el tamaño de partícula en el margen especificado, y preferiblemente siendo este margen de tamaño de partícula a lo sumo 900 nm, más preferiblemente a lo sumo a 800 nm. Esto ofrece la ventaja de seguir reduciendo aún más la transmisión de la radiación en la región NIR del espectro solar y/o seguir mejorando aún más la eficacia del material particulado para lograr los efectos técnicos que son el propósito del uso de acuerdo con la presente invención.
En una realización de la presente invención, al menos el 60% en peso de las partículas de material particulado tienen un tamaño de partícula de a lo sumo 1000 nm, preferiblemente al menos el 70% en peso, más preferiblemente al menos el 80%, incluso más preferiblemente al menos el 90% y aún más preferiblemente teniendo al menos el 95% en peso de las partículas de material particulado un tamaño de partícula de a lo sumo 1000 nm. Esto ofrece la ventaja de reducir aún más la transmisión de la radiación en la región NIR del espectro solar y aumentar la difusión de la luz visible que se transmite, y/o mejorar aún más la eficacia del material particulado para lograr los efectos técnicos que son el propósito del uso de acuerdo con la presente invención.
En una realización de la presente invención, al menos el 2,0% en peso de las partículas tiene un tamaño de partícula menor que 400 nm y al menos 280 nm, preferiblemente al menos el 3,0% en peso, más preferiblemente al menos 4,0% en peso, aún más preferiblemente al menos 5,0% en peso, preferiblemente al menos 7,0% en peso, más preferiblemente al menos 10% en peso, incluso más preferiblemente al menos 15% en peso de las partículas que tienen un tamaño de partícula en el margen especificado, y opcionalmente a lo sumo 35% en peso, preferiblemente a lo sumo 30% en peso, más preferiblemente a lo sumo 25% en peso, preferiblemente a lo sumo 20% en peso, más preferiblemente a lo sumo 15% en peso y aún más preferiblemente a lo sumo 10% en peso de las partículas que tienen un tamaño de partícula en el margen especificado de 280 - 400 nm. Esto ofrece la ventaja de aumentar la difusión de la luz visible del espectro de radiación solar, manteniéndose una alta transmisión de la luz visible, en particular la parte PAR del mismo, que se requiere para la reacción de fotosíntesis en las plantas.
En una realización de la presente invención, las partículas de material particulado, antes de su uso, han sido tratadas para eliminar selectivamente fracciones de tamaños particulares, preferiblemente para eliminar cualquier partícula que tenga un tamaño de al menos 5000 nm, preferiblemente al menos 3000 nm, siendo eliminadas preferiblemente las partículas por un tratamiento de centrifugación. Esto ofrece la ventaja de que las partículas menos efectivas en el material particulado se reducen y/o se evitan, de modo que se ve mejorada la eficacia global del material particulado para lograr los efectos técnicos deseados.
En una realización de la presente invención, el dióxido de titanio tiene un contenido de TiO2 de al menos 80% en peso, preferiblemente al menos 85% en peso, más preferiblemente al menos 90% en peso, preferiblemente al menos 92% en peso, más preferiblemente al menos 93% en peso. Esto ofrece la ventaja de que el material particulado es más eficaz en el logro de los efectos deseados.
En una realización de la presente invención, el artículo polimérico contiene a lo sumo 100 ppm en peso de Fe2O3, preferiblemente a lo sumo 80 ppm, más preferiblemente a lo sumo 60 ppm, incluso más preferiblemente 40 ppm, aún más preferiblemente a lo sumo 20 ppm, preferiblemente a lo sumo 10 ppm, más preferiblemente a lo sumo 5 ppm, incluso más preferiblemente a lo sumo 1 ppm, para prevenir la degradación precoz de la película de polímero.
En una realización de la presente invención, al menos el 50% en peso de los cristales de TiO2 están en la forma cristalina de rutilo, preferiblemente al menos el 60%, más preferiblemente al menos el 70%, incluso más preferiblemente al menos el 80%, preferiblemente al menos el 90%, más preferiblemente al menos el 95%, incluso más preferiblemente al menos el 99%, aún más preferiblemente al menos el 99,5% en peso. Esto ofrece la ventaja de que la forma de rutilo ofrece un índice de refracción más alto, lo que tiene como resultado partículas de material particulado más efectivas para lograr los efectos deseados. Una ventaja adicional es que se necesita menos material particulado para lograr un nivel deseado de impedimento de transmisión a la radiación NIR, en combinación con un nivel deseado de transmisión de luz visible. Cuando está optimizado, esto ofrece la ventaja de que los efectos logrados son más intensos.
En una realización de la presente invención, el dióxido de titanio tiene un tamaño de cristal promedio de al menos 400 nm y hasta 1200 nm, preferiblemente más de 400 nm, más preferiblemente al menos 450 nm, incluso más preferiblemente al menos 500 nm, preferiblemente al menos 600 nm, más preferiblemente al menos 700 nm, aún más preferiblemente al menos 800 nm, y opcionalmente a lo sumo 1100 nm, preferiblemente a lo sumo 1000 nm, más preferiblemente a lo sumo 900 nm, incluso más preferiblemente a lo sumo 800 nm, aún más preferiblemente a lo sumo 700 nm, preferiblemente a lo sumo 650 nm, más preferiblemente a lo sumo 600 nm, incluso más preferiblemente a lo sumo 550 nm Los solicitantes han encontrado que esta característica ofrece la ventaja de reducir aún más la transmisión de la radiación en la región de NIR del espectro solar y aumentar la difusión de la luz visible que se transmite, y/o mejorar aún más la efectividad del material particulado para lograr los efectos técnicos que son el propósito del uso de acuerdo con la presente invención.
En una realización de la presente invención, el dióxido de titanio es sustancialmente blanco, preferiblemente teniendo el material particulado un valor de luminosidad L* en el espacio de color CIE L*a*b* mayor que 80, preferiblemente al menos 85, más preferiblemente al menos 90, incluso más preferiblemente al menos 95, con un valor absoluto de a* inferior a 5 y un valor absoluto de b* inferior a 5. Los solicitantes han encontrado que, en combinación con la cantidad de partículas que tienen un tamaño de partícula inferior a 400 nm, esta característica trae el efecto de un aumento de difusión de la luz visible transmitida a través del artículo, en el margen completo de la luz visible, de modo que el riesgo de sobrecalentamiento local en todo aquello pantalleado por el artículo por la luz solar incidente se reduce de manera más efectiva. El espacio de color CIE L*a*b* describe todos los colores visibles para el ojo humano y sirve como modelo independiente del dispositivo para usar como referencia. Las tres coordenadas de CIELAB representan la luminosidad del color (L* = 0 da negro y L* = 100 indica blanco difuso; el blanco especular puede ser incluso mayor), que se expresa como su posición entre rojo/magenta y verde (a*, los valores negativos indican verde mientras que los valores positivos indican magenta) y su posición entre amarillo y azul (b*, los valores negativos indican azul y los valores positivos indican amarillo). Un valor L* de 80 indica ya un color blanquecino claro, mientras que un valor de 95 indica un color muy claro. Un color más claro exhibe una menor absorción de calor en comparación con un color más oscuro. Por tanto, gracias a esta característica, la película absorberá menos calor y, por lo tanto, tendrá una vida útil más prolongada debido a que el proceso de envejecimiento se ralentizará.
En una realización de la presente invención, la capa de recubrimiento representa de 0,50 a 20% en peso con respecto al peso total de las partículas del material particulado, preferiblemente a lo sumo 15% en peso, más preferiblemente a lo sumo 10% en peso, aún más preferiblemente a lo sumo 5% en peso, aún más preferiblemente a lo sumo 3% en peso relativo al peso total de las partículas de material particulado. Los autores de la presente invención han encontrado que estos niveles son efectivos en el logro de los efectos deseados de una actividad fotocatalítica reducida, así como los otros beneficios asociados con la capa de recubrimiento. La efectividad de la capa de recubrimiento puede depender de la selección del material. Una capa de recubrimiento que comprende SiO2 puede por tanto ser más efectiva en comparación con una capa que comprende una concentración similar de A^O3, y de ahí que se pueda aplicar más fina y represente un peso menor en comparación con el peso total de las partículas del material particulado.
En una realización de la presente Invención, la capa de recubrimiento comprende uno o más materiales de óxido. Los autores de la presente invención han encontrado que estos materiales son particularmente eficaces para reducir la actividad fotocatalítica de las partículas del material particulado.
En una realización de la presente invención, el material de óxido es un óxido y/o un óxido hidratado, es decir, un hidróxido, de uno o más elementos que son, refiriéndose a la Tabla periódica de la IUPAC de fecha 22 de junio de 2007:
metales de transición del grupo 4 y 12 seleccionados entre Ti, Zr y Zn, y/o
grupo de 13 a 15 elementos del bloque p seleccionados entre Si, Al, P y Sn, y/o
lantánidos,
siendo seleccionado el material preferiblemente entre AI2O3, SÍO2, ZrO2, CeO2, P2O5, y combinaciones de los mismos, más preferiblemente el material de óxido que comprende P2O5, más preferiblemente en combinación con A^O3 y/o SiO2. Los presentes autores han encontrado que estos compuestos son particularmente efectivos para reducir la actividad fotocatalítica de las partículas del material particulado.
En una realización de la presente invención, las partículas de material particulado han sido sometidas a un tratamiento orgánico de superficie, preferiblemente con un compuesto seleccionado entre un poliol, una amina, una alcanolamina, un silano y un derivado de silano tal como, por ejemplo, trietoxioctilsilano, un derivado de silicona, trimetilolpropano, pentaeritritol, trietanolamina, ácido alquilfosfónico, ácido n-octilfosfónico, trimetiloletano y mezclas de los mismos. Los autores han encontrado que dicho tratamiento mejora la dispersabilidad de las partículas de material particulado en su matriz circundante.
En una realización de la presente invención, el artículo es una película polimérica, preferiblemente una película de poliolefina, preferiblemente una película basada en un polímero que tiene etileno como al menos un monómero, más preferiblemente un copolímero de etileno con al menos un copolímero de alfa-olefina o éster de vinilo, incluso más preferiblemente una película basada en un material seleccionado entre la lista que consiste en polietileno, polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), metaloceno polietileno lineal de baja densidad (mLLDPE), copolímero de etileno acetato de vinilo, copolímero de etileno acetato de metilo, copolímero de etileno acetato de butenilo, copolímero de etileno alcohol vinílico (EVOH), copolímero de polietileno tereftalato (PET), policarbonato (PC), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polipropileno (PP) y mezclas de los mismos. Los autores de la presente invención han encontrado que estos polímeros son particularmente adecuados como base para películas o láminas agrícolas consistentes en una o más capas.
En una realización de la presente invención, el polímero del artículo comprende además al menos uno de los aditivos conocidos en la técnica, tal como al menos un aditivo seleccionado entre la lista que consiste en un absorbente de UV, un absorbente de IR próximo, un absorbente de IR remoto, un reflector de infrarrojo próximo, un reflector de infrarrojo remoto, un estabilizante, un antioxidante, un coadyuvante de procesamiento, un agente antiestático, un colorante, una sal inorgánica, un pigmento de brillo anacarado, una sustancia reflectante de NIR, un agente antiempañamiento, una carga, un agente antibloqueo, un estabilizador de la luz, un agente deslizante, un bloqueador de UV, un agente difusor, y combinaciones de los mismos. Se ha encontrado que tales aditivos proporcionan propiedades complementarias al artículo y/o hacen aumentar los efectos ofrecidos por la presente invención.
En una realización del uso de la composición polimérica de acuerdo con la presente invención, la composición polimérica contiene el material particulado en una concentración desde 500 ppm en peso hasta 70% en peso, relativo al peso total de la composición. Los autores han encontrado que estos niveles son efectivos para conseguir los efectos deseados. Dependiendo del nivel de concentración, el nivel de logro de los diferentes efectos puede verse más afectado. Por tanto una concentración más alta conduce a un obstáculo más efectivo de la transmisión de la radiación NIR, así como a una mayor turbidez y también a un mayor grado de difusión de la luz visible transmitida, mientras que por otro lado un nivel de concentración más bajo puede aumentar la transmisión de la luz visible, en particular de la parte PAR de la misma. En climas cálidos y soleados será beneficioso por tanto el uso de acuerdo con la presente invención para trabajar con una mayor concentración del material particulado, mientras que en un clima más moderado, una menor concentración de material particulado puede ser fácilmente aceptable e incluso deseable debido a la mayor transmisión de PAR y sus beneficios asociados al crecimiento de las plantas.
En una realización de la presente invención, la composición polimérica es una composición de mezcla madre, preferiblemente la composición de la mezcla madre se basa en una poliolefina, más preferiblemente en un polímero que tiene etileno como al menos un monómero, más preferiblemente un copolímero de etileno con al menos un copolímero de alfa-olefina o de éster vinílico, incluso más preferiblemente en un polímero seleccionado entre la lista que consiste en polietileno, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, metaloceno polietileno lineal de baja densidad (mLLDPE), copolímero de etileno acetato de vinilo, copolímero de etileno acetato de metilo, copolímero de etileno acetato de butenilo, copolímero de etileno alcohol vinílico, copolímero de poli(tereftalato de etileno) (PET), policarbonato (PC), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polipropileno (PP), y mezclas de los mismos.
En una realización de la presente invención, la composición de la mezcla madre contiene de 2,0% en peso a 70% en peso del material particulado, preferiblemente a lo sumo 60% en peso, más preferiblemente a lo sumo 50% en peso, incluso más preferiblemente a lo sumo 40% en peso, aún más preferiblemente a lo sumo 30% en peso, preferiblemente a lo sumo 25% en peso, más preferiblemente a lo sumo 20% en peso, incluso más preferiblemente a lo sumo 15% en peso y aún más preferiblemente a lo sumo 10% en peso, preferiblemente a lo sumo 5,0% en peso, más preferiblemente a lo sumo 3,0% en peso del material particulado. Los autores han encontrado que estas concentraciones proporcionan un lote maestro que es muy adecuado para su uso posterior aguas abajo, como en la producción de una película o lámina de polímero agrícola, que consta de una capa o de capas múltiples.
En una realización del uso de la composición de la película polimérica de acuerdo con la presente invención, la composición de la película polimérica contiene el material particulado en una concentración de 500 ppm en peso hasta 3,0% en peso, relativo al peso total de la composición, preferiblemente al menos 1000 ppm, más preferiblemente al menos 1500 ppm, incluso más preferiblemente al menos 2000 ppm y aún más preferiblemente al menos 2500 ppm en peso, y opcionalmente a lo sumo 2,0% en peso, preferiblemente a lo sumo 1, 0% en peso, más preferiblemente a lo sumo a 8000 ppm en peso, incluso más preferiblemente a lo sumo a 7000 ppm, aún más preferiblemente a lo sumo a 6000 ppm, preferiblemente a lo sumo a 5000 ppm en peso, relativo al peso total de la composición, en la producción de una película de polímero para reducir la transmisión de radiación infrarroja próxima y para aumentar la transmisión de luz visible a través de la película de polímero, preferiblemente también para la difusión incrementada de la luz visible a través de la película de polímero. Los autores de la presente invención han encontrado que estos niveles son efectivos para lograr los efectos deseados. Dependiendo del nivel de concentración, el nivel de logro de los diferentes efectos puede verse afectado aún más. Por tanto, una concentración más alta conduce a un obstáculo más efectivo de la transmisión de la radiación NIR, así como a una mayor turbidez y también a un mayor grado de difusión de la luz visible transmitida, mientras que por otro lado un nivel de concentración más bajo puede hacer que aumente la transmisión de la luz visible, en particular de la parte PAR de la misma. En climas cálidos y soleados será beneficioso por tanto el uso de acuerdo con la presente invención para trabajar con una mayor concentración del material particulado, mientras que en un clima más moderado puede ser fácilmente aceptable e incluso deseable una menor concentración de material particulado debido a la mayor transmisión de PAR y sus beneficios asociados con el crecimiento de la planta y el confort animal.
En una realización de la presente invención, la composición de la película polimérica está basada en una poliolefina, más preferiblemente en un polímero que tiene etileno como el al menos un monómero, más preferiblemente en un polímero seleccionado entre la lista que consiste en polietileno, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, metaloceno polietileno lineal de baja densidad (mLLDPE), copolímero de etileno acetato de vinilo, copolímero de etileno acetato de butenilo, copolímero de etileno alcohol vinílico, copolímero de poli(tereftalato de etileno), policarbonato (PC), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polipropileno (PP) y sus mezclas.
En una realización de la presente invención, la película de polímero tiene al menos una capa que está hecha de la composición de película de polímero.
En una realización, la película de polímero que comprende al menos una capa que está hecha de la composición de la película de polímero de acuerdo con la presente invención comprende además al menos uno de los aditivos conocidos en la técnica, tal como al menos un aditivo seleccionado entre la lista que consiste en un absorbente de UV, un absorbente de IR próximo, un absorbente de IR remoto, un reflector de IR próximo, un reflector de IR remoto, un estabilizante, un antioxidante, un coadyuvante de procesamiento, un agente antiestático, un colorante, una sal inorgánica, un pigmento de brillo nacarado, una sustancia reflectante de NIR, un agente antiempañamiento, una carga, un agente antibloqueo, un estabilizante de la luz, un agente de deslizamiento, un bloqueante de UV, un agente de difusión, y combinaciones de los mismos.
En una realización de la presente invención, la al menos una capa de la película de polímero es una capa superior de una película multicapa, que además comprende al menos una capa extra de película, opcionalmente al menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 o incluso 15 capas extra de película. Cuando se instala correctamente, es decir, en la dirección correcta en relación con la radiación de energía incidente, la capa superior no solo protege los objetos y/o animales subyacentes, sino también las capas subyacentes de la película completa, lo que representa una ventaja significativa con respecto al tiempo de vida útil esperado de la película, por lo general al margen de su aplicación.
En una realización de la presente invención, la película de polímero tiene una transmisión en la región de luz visible, que se define como la región de longitud de onda de 380 - 700 nm de al menos 30%, preferiblemente al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 50%, preferiblemente al menos el 55%, más preferiblemente al menos el 60%, incluso más preferiblemente al menos el 65%.
En una realización de la presente invención, la película de polímero tiene una transmisión en la parte fotosintéticamente activa de la región visible de la luz solar, siendo esta última definida como la región de longitud de onda de 400 - 700 nm, de al menos el 30%, preferiblemente al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 50%, preferiblemente al menos el 55%, más preferiblemente al menos el 60%, incluso más preferiblemente al menos el 65%.
En una realización de la presente invención, la película de polímero tiene una transmisión de la radiación infrarroja próxima en la región de longitud de onda desde más de 700 hasta 2500 nm de a lo sumo 90 %, preferiblemente a lo sumo 85%, más preferiblemente a lo sumo 80%, incluso más preferiblemente a lo sumo 75%, preferiblemente a lo sumo 70%, más preferiblemente a lo sumo 60%, aún más preferiblemente a lo sumo 50%, aún más preferiblemente a lo sumo 40%. Los solicitantes han encontrado que la película de acuerdo con la presente invención es, por consiguiente, más efectiva para lograr los efectos deseados de bloquear la radiación NIR.
En una realización de la presente invención, la película de polímero tiene una turbidez de al menos el 20%, preferiblemente al menos el 25%, más preferiblemente al menos el 30%, incluso más preferiblemente al menos el 35%, preferiblemente al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 50%, incluso más preferiblemente al menos el 60%, aún más preferiblemente al menos el 70%, preferiblemente al menos 80%, más preferiblemente al menos 90%, midiéndose preferiblemente la turbidez de acuerdo con la norma ASTM D1003.
En una realización del uso de acuerdo con la presente invención, el uso es para reducir la temperatura dentro de un invernadero y/o para aumentar el rendimiento de un cultivo dentro de un invernadero.
Los procesos que son adecuados para preparar el material particulado a base de dióxido de titanio de acuerdo con la presente invención incluyen, pero sin limitarse a ellos, el proceso del sulfato, el proceso del cloruro, el proceso del fluoruro, el proceso hidrotérmico, el proceso del aerosol y el proceso de lixiviación. Se pueden encontrar más detalles para la habilitación de la presente invención en el documento US2013/0048925, y los documentos a los que se hace referencia en el mismo.
El propio dióxido de titanio puede comprender uno o más dopantes que pueden incorporarse durante su preparación mediante procesos conocidos. Los dopantes pueden incluir, pero sin limitarse a ellos, calcio, magnesio, sodio, níquel, aluminio, antimonio, fósforo y/o cesio. Las partículas de dióxido de titanio pueden tratarse como se conoce en la técnica con un agente de recubrimiento para formar dióxido de titanio recubierto o dióxido de titanio dopado recubierto. Por ejemplo, el primer material particulado se puede dispersar en agua junto con el agente de recubrimiento. El agente de recubrimiento puede ser un óxido inorgánico o un óxido hidratado, como AhO3, SiO2, ZrO2, P2O5, silicato de sodio, cloruro de aluminio, etc. Después del recubrimiento, el primer material particulado se puede lavar y secar antes de molerlo, por ejemplo, en un molino de energía fluida o micronizador, para separar partículas pegadas entre sí por el recubrimiento. En esta fase de la molienda, se puede aplicar también un tratamiento orgánico de superficie que incluye polioles, aminas, ácidos alquilfosfónicos y derivados de silicona, si se desea. Se pueden encontrar más detalles en el documento US 2013/0209717 y en los documentos citados en el presente texto.
Los materiales particulados adecuados basados en dióxido de titanio para el uso de acuerdo con la presente invención pueden ser, pero sin limitarse a ellos, los grados de tipo Altiris® 550 y/o Altiris® 800, ambos producidos por la firma Huntsman.
Analítica.
Tamaño de los cristales.
El promedio del tamaño de los cristales puede determinarse preferiblemente por microscopía electrónica de transmisión (TEM) en una muestra separada con análisis de imagen de la fotografía resultante, p. ej. utilizando un analizador de imágenes Quantimet 570. Esto se puede validar por referencia al estándar de tamaño de látex NANOSPHERE™ 3200 de NIST con un tamaño certificado de 199 /- 6 nm.
Tamaño de partícula.
El tamaño de partícula promedio puede determinarse preferiblemente mediante sedimentación con rayos X. Para medir el tamaño de partícula en este contexto, el producto se somete a una mezcla de alto cizallamiento, en presencia de un dispersante adecuado, para dispersar las partículas sin triturarlas. La distribución del tamaño de partícula se mide utilizando una centrífuga de disco de rayos X Brookhaven XDC. Se pueden registrar el tamaño de partícula promedio y la distribución del tamaño de partícula, basándose en el peso.
ASTM 1003D.
El comportamiento de absorción y dispersión de una muestra transparente determinará cuánta luz pasará a través y cómo aparecerán los objetos a través del producto transparente. La medición objetiva de la transparencia se puede realizar utilizando un medidor de turbidez, por ejemplo utilizando un BYK Gardner Haze-gard dual, de acuerdo con el siguiente principio: un haz de luz choca con la muestra y entra en una esfera fotométrica. La superficie interior de la esfera está recubierta uniformemente con un material blanco mate para permitir la difusión. Un detector en la esfera mide la transmitancia total y la turbidez de la transmisión. Un sensor de anillo detecta entonces la luz de dispersión de ángulo estrecho (claridad).
Transmisión y reflectancia.
La transmisión y/o la reflectancia se pueden determinar preferiblemente midiendo la cantidad de luz transmitida en la región UV, visible e infrarrojo próximo, preferiblemente usando un espectrofotómetro UV-VIS-NIR, como un Perkin Elmer Lambda 950 equipado con un esfera integrada grande PELA 1000 de 150 mm. Esto permite la medida de materiales especulares, difusos y de reflectancia, así como la transmisión total de materiales transparentes y semiopacos. La cantidad de luz transmitida que pasa a través de una muestra puede detectarse con este aparato en un margen de longitud de onda de 190 nm a 3300 nm.
Turbidez.
La turbidez se mide preferiblemente de acuerdo con la norma ASTM D1003, y se define en ella como el porcentaje de la luz transmitida a través de un objeto que se dispersa a más de 2,5° de la dirección del haz incidente. Los materiales con valores de turbidez superiores al 30% se consideran difusores. La prueba se realiza preferiblemente con un espectrofotómetro, de acuerdo con el procedimiento B.
Transmitancia angular.
La transmitancia angular se mide preferiblemente utilizando un sistema Transvision consistente en una esfera integrada grande con un diámetro interno de 1 m, un espectrómetro de matriz CCD, una fuente de luz de xenón, y en el que el sistema está diseñado de acuerdo con la norma ISO 13468. El dispositivo cumple con las especificaciones del protocolo de medida desarrollado por TNO y Wageningen UR (véase: Ruigrok J., 2008, "Lichtmeetprotocol kasdekmaterialen", GLAM, informe TNO 034-DTM-2010-03385, y Swinkels, 2012, "Transvision: a light transmission measurement system for greenhouse covering materials”, Acta Hort., 956: 563 - 568).
El dispositivo mide la transmitancia angular y hemisférica, así como la turbidez espectral (1,5°) en el margen de 350 -2000 nm para muestras claras y difusas. El ángulo de incidencia es el ángulo entre un haz incidente sobre una superficie y la línea perpendicular a la superficie en el punto de incidencia, llamada la normal. La transmitancia directa para x° se define como la transmitancia de la luz con un ángulo de incidencia x, medido en grados de acuerdo con un sistema que tiene 360 grados para un círculo completo.
Ejemplos.
Las mezclas madre de acuerdo con la presente invención (IMB 1 y 2), así como las mezclas madre comparativas (CMB 1 y 2), todos los cuales se muestran en la Tabla 1, se produjeron utilizando una extrusora de tornillos gemelos del tipo ZSK26, obtenida de Coperion, equipada con 14 zonas de temperatura consecutiva.
Como resina de base se utilizó un material de polímero de todo uso de polietileno de baja densidad (LDPE) molido, que tiene un índice de fusión o un índice de flujo de fusión de 21 g/10 min, medido de acuerdo con ASTM D1238 e ISO 1133 a 190 °C con un peso estándar de 2,16 kg, y para el cual el código interno era lco N2105-1000. En el CMB 1, se usó Iriodin® SHR 9870 como pigmento de interferencia, suministrado por Merck. Este pigmento se usa ampliamente como bloqueante de NIR. El CMB 2 comprende un grado pigmentario rutilo TiO2 convencional, Tipure R103-07, suministrado por DuPont de Nemours, que se utiliza normalmente para aplicaciones en intemperie.
Los tipos 550 y 800 de Altiris® se añadieron respectivamente a las mezclas madre IMB1 e IMB2 de la invención. Estos son grados de TiO2, suministrados por la compañía Huntsman, que están especialmente diseñados para bloqueo de NIR con una distribución de tamaño de partícula selectiva. Los grados de TiO2 de tipo Altiris® contienen más del 93,0% en peso de TiO2, con más del 99,0% en peso del mismo en forma de cristal de rutilo. Las partículas de TiO2 están recubiertas con un material que está basado en óxidos de aluminio y/o silicio, y no se han sometido a tratamiento con carbono. Los grados Altiris® de los tipos 550 y 800 tienen un tamaño de partícula publicado que varía de 0,04 - 2,28 |jm y 0,04 - 2,837 |jm respectivamente, medido por espectrometría de difracción de láser (l Ds ) (BT-2003, Dandong Bettersize Instruments, Ltd.). El dispersante utilizado fue henamefosfato de sodio. El índice de refracción de las partículas de TiO2 y el medio circundante fue 2,81 y 1,333, respectivamente. La mediana del tamaño de partículas medido es de 0,36 jm para Altiris® 550 y de 0,41 jm para el grado Altiris® 800 (J. Song, 2014).
La extrusora de tornillos gemelos del tipo ZSK 26 se hizo funcionar a una producción de 20 kg/h y a una velocidad de 400 rpm. Se usaron los siguientes puntos de consigna de temperatura para la composición de las diferentes mezclas madre: T zonas 2 hasta 9 = 180 °C y T zona 10 hasta 14 = 170 °C.
Tabla 1
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El Escorene FL 00209, disponible de la compañía Exxon Mobil Chemical, es un grado de etileno acetato de vinilo (EVA) que contiene 9% de acetato de vinilo (VA). El Escorene FL 00209 se mezcló en seco con concentraciones que oscilaron entre 0,2% y 1,0% de las mezclas madre comparativas CMB 1 y 2 y con las mezclas madre de trabajo IMB 1 y 2, y cada una de las mezclas se alimentó posteriormente a una línea de extrusión de película soplada de tipo Macchi 55, usando una boquilla con un diámetro de 180 mm, un rendimiento de 75 kg/h, y una relación de soplado (BUR) de aproximadamente 1,84, para producir un conjunto de monofilms soplados basados en EVA de aproximadamente 150 pm de espesor.
La figura 1 muestra la transmisión de luz visible total T, en el margen completo de 400 a 700 nm, en función de la concentración C del aditivo en las películas, expresada en % en peso, representada como abscisa. En la Figura 1, la etiqueta A representa una muestra de blanco que contiene solamente Escorene, sin ningún aditivo y por tanto al 0%, la etiqueta B designa el CMB 1, que contiene Iriodin® SHR 9870, la etiqueta C representa el IMB 2 que contiene Altiris® 800, la etiqueta D representa el IMB 1 que contiene Altiris® 550, y la etiqueta E designa el CMB 2 que contiene Tipure R103-07.
La influencia sobre la transmisión de luz total en el área PAR de una concentración de aditivo creciente en CMB 1 es relativamente limitada, mientras que la adición de un grado de TiO2 de uso universal, como en el CMB 2, tiene como resultado una disminución significativa en la transmisión de luz total a concentraciones crecientes.
En comparación con la tecnología NIR actualmente conocida, que está representada por las muestras CMB 1, las muestras con los grados Altiris® muestran una transmisión de luz visible más baja. Sin embargo, en comparación con las muestras que contienen el TO2 de rutilo pigmentario convencional representado por las muestras CMB2, en las muestras que contienen los grados Altiris® muestra una transmisión de luz visible total mucho mejor, lo cual es beneficioso para el crecimiento de las plantas en invernaderos. La transmisión de luz visible total comercialmente aceptable en invernaderos, que es usualmente más del 70%, se alcanza con un nivel de adición de hasta aproximadamente el 0,6% de Altiris® 550 y 800 en la película final, mientras que no más del 0,2% del TO2 de rutilo pigmentario convencional del tipo R103 pudo ser añadido antes de alcanzar este mismo límite de transmisión de luz visible total aceptable.
El promedio de la transmisión de luz visible total como se muestra en la Figura 1 es una primera indicación de la luz visible total que llega eventualmente a las plantas. Sin embargo, es también importante tener una idea de la influencia del ángulo de la luz incidente en la transmisión de luz total de la película, ya que el ángulo de la luz que se origina a partir del sol varía con la hora del día.
Un importante inconveniente de la tecnología NIR usada actualmente (representada por CMB 1) es que la transmisión total de luz depende del ángulo de la luz incidente.
La figura 2 muestra la transmitancia angular (AT) en tanto por ciento, en función del ángulo de incidencia de luz A, expresada en grados (360° para un círculo completo, siendo 0° la incidencia de luz perpendicular), medido para tres películas basadas en EVA de 150 pm: etiqueta A: sin aditivo, etiqueta B': 2,4% de Iriodin SHR 9870 añadido, y etiqueta D': 0,4% de Altiris® 550 añadido. La muestra con etiqueta B' representa entonces la tecnología NIR convencional. La muestra con etiqueta D' representa un ejemplo de trabajo de la presente invención. Las concentraciones para las muestras B' y D' se eligieron de tal manera que la transmisión de luz visible total en la dirección perpendicular a la película (= ángulo de incidencia 0°) fuera la misma para ambas muestras y dentro del margen comercialmente aceptable.
En particular a los ángulos de incidencia A más altos por encima de 50°, la transmitancia de luz angular del Iriodin® SHR 9870 que contiene la muestra B' se reduce significativamente en comparación con la muestra D' que contiene grado Altiris® 550. Este experimento indica que los grados de tipo Altiris® ofrecen un efecto beneficioso cuando se usan en una estructura de invernadero, ya que tendrá como resultado una transmisión total de la luz más elevada durante todo el día.
En climas más cálidos, se usan comúnmente bloqueantes de NIR, y en esos climas es importante no solo para tener una alta transmisión de luz visible total, sino también para obtener una mayor parte difusa de esta transmisión de luz. La luz difusa trae generalmente efectos positivos en el crecimiento del cultivo, mientras que una intensidad de luz directa excesivamente alta puede dar lugar a daños en las plantas debido a la sobreexposición local, como se explicó anteriormente.
En la Figura 3, el porcentaje DT (%) de luz difusa, expresado en relación con la luz visible total transmitida se muestra para una película de EVA de 150 pm como una función de la concentración C, expresada en % en peso, de aditivo en la película final. Igual que en la Figura 1, las etiquetas A, B, C, D y E representan respectivamente el experimento en blanco, el CMB 1 que contiene Iriodin® SHR 9870, el IMB 2 que contiene el grado Altiris® 800, el IMB 1 que contiene el grado Altiris® 550, y el CMB 2 que contiene el Tipure R103-07.
El bloqueante NIR convencional, representado por el CMB 1, demostró solamente un efecto menor en la difusión de la luz transmitida. Los grados Altiris® mostrados como C y D ofrecen la ventaja de proporcionar una película que tiene una alta transmisión de luz total combinada al mismo tiempo con un alto grado de difusión de la luz transmitida, en comparación con el rutilo pigmentario convencional TO2 del tipo R103, mostrado como E, de la cual la Figura 1 ha mostrado que la transmisión de luz visible total es significativamente menor. A las concentraciones más altas, es decir, más del 0,8% en una película de 150 pm, la porción de luz difusa puede hacerse ser más alta para los grados Altiris® que para el TÍO2 convencional, y esto es de nuevo en combinación con una transmisión de luz total significativamente más alta para los grados Altiris®.
Para mostrar la diferencia en la transmisión NIR entre la tecnología de bloqueo NIR actualmente ofrecida y el grado Altiris® 550, en la Figura 4 se muestra un espectro UV-VIS-NIR para diferentes niveles de aditivos. La transmisión de luz total de una película de EVA de 150 pm se muestra en función de la longitud de onda A expresada en nanómetros. La etiqueta A representa la muestra de película blanco de 150 pm, las etiquetas B1, B2 y B3 representan respectivamente el 0,2% en peso, el 0,4% en peso y el 0,6% en peso de las muestras de Iriodin® SRH 9870 para la tecnología de bloqueo de NIR convencional, las etiquetas D1, D2 y D3 representan respectivamente las muestras de 0,2% en peso, 0,4% en peso y 0,6% en peso de muestras Altiris®, y las etiquetas E1, E2 y E3 representan respectivamente las muestras de 0,2% en peso, 0,4% en peso y 0,6% en peso de muestras de Tipure R103.
La región de luz visible (V) y la región de luz infrarroja próxima (IR) se indican también en la Figura 4. A la misma concentración de aditivos, el pigmento Iriodin® SHR 9870 convencional (B) muestra una transmisión NIR mucho más alta en comparación con el TO2 (E) convencional y también hasta el grado Altiris® (D). El pigmento Iriodin® SHR 9870 (B) tiene por tanto un menor efecto de bloqueo de NIR que las dos alternativas mostradas (D y E), a concentraciones iguales. También es de destacar que la forma de las curvas para el grado Altiris (D) es significativamente diferente de las del pigmento convencional TO2 (E). El grado Altiris® 550, en comparación con el TO2 pigmentario convencional (R103), combina una transmisión significativamente más alta en la región de luz visible para niveles de transmisión NIR aproximadamente iguales.
A partir de los espectros de la Figura 4, se calculó el promedio de la transmisión total de la luz visible (400 - 700 nm) y los márgenes de radiación NIR (700 - 2300 nm) respectivamente, siempre en relación con la intensidad del espectro solar en la longitud de onda correspondiente. Los porcentajes relativos promedio resultantes de la transmisión de la luz visible y las partes NIR del espectro solar se resumen en la Tabla 2.
Tabla 2
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La tabla 2 muestra que está claro que a igualdad de concentraciones de aditivo, el TiO2 convencional puede proporcionar un bloqueo de NIR aproximadamente igual, pero al mismo tiempo tiene como resultado una transmisión de luz visible total mucho más baja que tendrá un efecto negativo en el crecimiento del cultivo. En comparación con la tecnología de NIR utilizada actualmente (Iriodin® SHR 9870), el grado de tipo Altiris® 550 requiere una tasa de adición mucho más baja para alcanzar un bloqueo de NIR igual y, al mismo tiempo, ofrece además una difusión de luz más elevada.
Habiendo descrito totalmente esta invención, los expertos en la técnica apreciarán que la invención puede realizarse en un amplio margen de parámetros dentro de lo que se reivindica, sin apartarse del alcance de la invención, como se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
  2. 1a. El uso de un material particulado en un artículo de polímero para reducir la transmisión de radiación infrarroja próxima y para permitir la transmisión de luz visible a través del artículo, por el cual
    - el material particulado se basa en dióxido de titanio cristalino, es decir, que contiene TiO2, en la forma cristalina de anatasa y/o de rutilo,
    - las partículas del material particulado se recubren con una capa de recubrimiento orgánico y/o inorgánico, - al menos el 20% en peso de las partículas del material particulado tiene un tamaño de partícula de al menos 400 nm y a lo sumo 1000 nm, y
    - al menos 1,5% en peso y a lo sumo el 40% en peso de las partículas del material particulado tienen un tamaño de partícula inferior a 400 nm y al menos 280 nm.
  3. 2a. El uso de acuerdo con la reivindicación ia para difundir al menos una porción de la parte de radiación fotoactiva de la luz visible.
  4. 3a. El uso de acuerdo con la reivindicación ia o 2a para transmitir al menos parte del espectro de luz UV.
  5. 4a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la distribución del tamaño de partícula de las partículas de material particulado muestra un pico principal en el intervalo de 400 - 1000 nm, y preferiblemente siendo unimodal la distribución del tamaño de partícula de las partículas de material particulado y estando el único pico del mismo en el intervalo especificado.
  6. 5a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las partículas del material particulado tienen un tamaño de partícula promedio de al menos 400 nm y hasta 1200 nm.
  7. 6a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos el 30% en peso de las partículas de material particulado tienen un tamaño de partícula de al menos 400 nm y a lo sumo 1000 nm.
  8. 7a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos el 60% en peso de las partículas de material particulado tienen un tamaño de partícula de a lo sumo 1000 nm.
  9. 8a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos el 2,0% en peso de las partículas tienen un tamaño de partícula inferior a 400 nm y al menos 280 nm.
  10. 9a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de recubrimiento comprende uno o más materiales de óxido.
  11. 10a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el artículo es una película de polímero.
  12. 11a. El uso de una composición polimérica que contiene el material particulado como se define en el uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en una concentración de 500 ppm en peso hasta 70% en peso, relativo al peso total de la composición, en la producción de un artículo polimérico para reducir la transmisión de la radiación infrarroja próxima y para aumentar la transmisión de luz visible a través del artículo. 12a. El uso de acuerdo con la reivindicación precedente, en donde la composición polimérica es una compsición de mezcla maestra.
  13. 13a. El uso de una composición de película polimérica que contiene el material particulado como se define en el uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en una concentración de 500 ppm en peso hasta 3,0% en peso, relativo al peso total de la composición, en la producción de una película de polímero para reducir la transmisión de la radiación infrarroja próxima y para aumentar la transmisión de luz visible a través de la película de polímero.
  14. 14a. El uso de acuerdo con la reivindicación precedente en donde la composición de la película de polímero está basada en un polímero seleccionado entre la lista que consiste en polietileno, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, metaloceno polietileno lineal de baja densidad, copolímero de etileno acetato de vinilo, copolímero de etileno acetato de butenilo, copolímero de etileno alcohol vinílico, copolímero de polietileno tereftalato, policarbonato, poli(metacrilato de metilo), polipropileno y mezclas de los mismos.
  15. 15a. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13-14, en donde la película de polímero tiene al menos una capa que está hecha de la composición de la película de polímero.
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