ES2894331T3 - Acristalamiento de control térmico con una película polimérica protectora - Google Patents

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Abstract

Una unidad de acristalamiento de control solar o térmicamente aislante o anticondensación que comprende al menos un sustrato, en particular un sustrato de vidrio, provisto de una pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja, en la que dicha pila está cubierta con una película polimérica protectora fabricada de un copolímero de estireno-butadieno, siendo el espesor de la película polimérica menor que 10 micrómetros.

Description

DESCRIPCIÓN
Acristalamiento de control térmico con una película polimérica protectora
La invención se refiere a unidades de acristalamiento que comprenden una pila de capas delgadas que actúan sobre radiación infrarroja (IR) solar (IR cercano) o térmica (IR lejano).
Una unidad de acristalamiento según la invención es más especialmente adecuada para su instalación en edificios, aunque no se limita a esta aplicación y también puede usarse especialmente en el campo de la automoción, especialmente en ventanas laterales, techos solares o incluso como un parabrisas posterior. También es adecuado para usar como puerta o ventana de refrigerador que tiene una función antiempañado (anticondensación), especialmente en vitrinas que presentan productos congelados en supermercados.
Como es sabido, cuando se selecciona la naturaleza química, los espesores y el orden de las capas delgadas que forman la pila, es posible alterar significativamente la cantidad de energía solar radiante que entra o sale de una habitación o compartimento de pasajeros. En particular, una unidad de acristalamiento de ese tipo permite evitar que el interior de una habitación o compartimento de pasajeros se caliente excesivamente durante el verano y, por lo tanto, contribuye a limitar la energía consumida por las unidades de aire acondicionado que lo mantienen frío. Según otro aspecto de la invención, esta última también se refiere a unidades de acristalamiento térmicamente aislantes, denominadas frecuentemente como unidades de acristalamiento de baja-E o baja emisividad en el campo, que están más especialmente previstas para aislar térmicamente edificios o vehículos. La función de baja-E también puede usarse ventajosamente en las partes acristaladas de los aparatos refrigerados, tales como en una ventana o puerta de un refrigerador que tiene una función antiempañado.
Estas unidades de acristalamiento que comprenden capas están sujetas a un cierto número de restricciones: con respecto a las unidades de acristalamiento, las capas empleadas deben tener, en primer lugar, un filtrado suficiente con respecto a la radiación solar, es decir, deben proporcionar aislamiento térmico al mismo tiempo que permiten al menos algo de paso de luz, tal como se mide por la transmitancia de luz Tl. Además, este comportamiento térmico no debe afectar negativamente el aspecto óptico y el atractivo de la unidad de acristalamiento: por lo tanto, es deseable poder modular el nivel de transmisión de luz del sustrato reteniendo a la vez un color que se considere atractivo y también, preferiblemente, sustancialmente neutro, más especialmente, en la reflexión exterior y/o interior. Según otro aspecto esencial, estas capas también deben ser suficientemente duraderas, especialmente si después de instalar la unidad de acristalamiento, se colocan en una de las caras externas (interior o exterior) de la unidad de acristalamiento (en oposición a las caras internas, que están orientadas hacia la cavidad central rellena de gas de una unidad de doble acristalamiento, por ejemplo, o incluso hacia la lámina termoplástica de una unidad de acristalamiento estratificada).
En la actualidad se conocen muchas pilas que reciben el nombre de pilas de “control térmico” , es decir, pilas que permiten regular el flujo de calor que entra o sale de las áreas acristaladas de un edificio o compartimento de pasajeros.
Se agrupan con la designación de unidades de acristalamiento térmicamente aislantes. Se venden y utilizan esencialmente en dos categorías:
- bien esencialmente para proporcionar protección a una vivienda contra la radiación solar y evitar el exceso de calentamiento, estando dichas unidades de acristalamiento calificadas como unidades de acristalamiento de control solar en la técnica;
- o bien esencialmente para aislar térmicamente una vivienda y evitar la pérdida de calor, estando dichas unidades de acristalamiento calificadas como unidades de acristalamiento aislante.
Por lo tanto, se entiende que la expresión “control solar” , en el contexto de la presente invención, significa la capacidad de una unidad de acristalamiento para limitar el flujo de energía y, en particular, la radiación infrarroja solar (RIS) que pasa a su través desde el exterior al interior de la vivienda o el compartimento de pasajeros.
Por lo tanto, se entiende que la expresión “térmicamente aislante” significa una unidad de acristalamiento provista de al menos una capa funcional que disminuye la pérdida de energía a través de la unidad, teniendo dicha capa propiedades reflectantes que le permiten reflejar la radiación IR térmica (también denominada infrarrojo medio) comprendida entre 3 y 50 micrómetros. En algunos países, las normas exigen que las unidades de acristalamiento tengan propiedades de control solar y sean térmicamente aislantes.
Como es bien sabido, como se describe por ejemplo en la publicación de referencia “Les techniques de l'ingénieur, Vitrage a aislation thermique renforcée, C3635 (2004)” , dicha propiedad reflectante depende directamente de la emisividad de la cara de la unidad de acristalamiento provista de la pila que comprende la una o más capas funcionales.
Generalmente, todas las propiedades térmicas y luminosas presentadas en la presente descripción se obtienen según los principios y métodos descritos en las normas internacionales ISO 9050 (2003) e ISO 10292 (1994) o incluso NF EN 12898:2001, relativas a la evaluación de las propiedades luminosas y energéticas de las unidades de acristalamiento usadas en vidrios para la construcción.
Asociados con su sustrato de acristalamiento, estos recubrimientos también deben ser, preferiblemente, estéticamente agradables, es decir, la unidad de acristalamiento provista de su pila debe tener un color lo suficientemente neutro tanto en transmisión como en reflexión para no incomodar a los usuarios o, alternativamente, un tinte ligeramente azul o verde, especialmente en el campo arquitectónico. Por color neutro se entiende, en el contexto de la presente invención, en el sistema de color CIE LAB (L*, a*, b*) un valor absoluto de a* y b* menor o igual que 10.
Las pilas de mayor rendimiento comercializadas en la actualidad para resolver los problemas anteriores incorporan una capa funcional (es decir, la capa responsable de las propiedades que producen la reflexión de la radiación IR) hecha de metal, un metal precioso, tal como oro o plata, o incluso cobre (o una aleación de estos metales), y en particular de plata, que actúa esencialmente de manera que se refleja la mayor parte de la radiación IR (infrarroja) incidente. Estas pilas pueden usarse ventajosamente en unidades de acristalamiento de baja emisividad (baja-E) para aislar térmicamente edificios, pero también se pueden utilizar de manera más restrictiva en unidades de acristalamiento para control solar.
Sin embargo, estas capas son muy sensibles a la humedad y, por lo tanto, se usan exclusivamente en unidades de doble acristalamiento, en la cara 2 o 3 de las mismas, para protegerlas de la humedad. Se acepta en la actualidad que no es posible depositar dichas capas en unidades de acristalamiento individuales (también denominadas unidades de acristalamiento monolíticas) o incluso en la cara más externa de una unidad de acristalamiento múltiple (denominada convencionalmente, cara 1) o incluso en la cara interior de una unidad de acristalamiento múltiple (denominada convencionalmente cara 4 en una unidad de doble acristalamiento) ya que dichas capas se degradan muy rápidamente y se oxidan bajo la acción de la humedad exterior o incluso la humedad presente en el interior. Por lo tanto, dichas capas no son duraderas cuando se colocan en la cara externa y deben colocarse necesariamente en la cara interna de una unidad de acristalamiento múltiple. Aunque no se limita a dichas capas, uno de los objetivos principales de la presente invención es proporcionar unidades de acristalamiento provistas de pilas de capas que actúan sobre la cantidad de calor que pasa a través de la unidad de acristalamiento y al menos una de las cuales está fabricada de cobre o del metal precioso Ag o Au) y, más especialmente, de plata.
Con el objetivo de permitir que una pila que comprende al menos una capa de plata se deposite sobre una cara exterior (interna o externa), ya se había propuesto en la bibliografía proteger dicha pila con una película fabricada de un material plástico polimérico, que cubre dicha pila después de su depósito. Pueden citarse a manera de ejemplo las siguientes solicitudes de patentes:
La solicitud de patente WO 2013089185 describe una configuración en la que se usa un polímero de poliacrilonitrilo (PAN) o polimetacrilonitrilo (PMAN), depositándose dicho polímero sobre una pila que refleja el IR, ella misma colocada en un sustrato. Se indica que el polímero permite proteger la pila aumentando su resistencia a la abrasión y su resistencia mecánica, especialmente cuando se somete a esfuerzos generados por variaciones térmicas exteriores.
La solicitud de patente EP-2685294 describe alternativamente el uso de una película plástica protectora fabricada de policicloolefina con el objetivo de hacer que una pila externa mecánicamente resistente refleje el IR.
La solicitud de patente francesa FR-2414114 describe el uso, mediante una capa protectora, de un polímero de polietileno (PE), polipropileno (PP) o poliacrilonitrilo (PAN). El documento US 2595800 describe un espejo que tiene una capa protectora hecha de copolímero ST-BU.
La elección del material polimérico protector, según estos documentos de la técnica anterior, está guiada por la calidad de la protección mecánica y la resistencia química, en particular relativa a la corrosión que se proporciona a la pila de esta manera.
Según la presente invención, otros criterios también parecen necesarios para una implementación satisfactoria de la película protectora.
En primer lugar y lo más importante, la película protectora no debe degradar sustancialmente las propiedades ópticas y energéticas iniciales de la unidad de acristalamiento a la que se incorpora y, en particular, las proporcionadas por la pila de capas delgadas que actúan sobre la cantidad de calor que atraviesa la unidad de acristalamiento (es decir, la pila que tiene la función de control solar o de baja E).
Otro parámetro esencial reside en la facilidad con la que la película protectora puede depositarse sobre la pila y su compatibilidad química con la anterior y, en particular, con la capa más externa de material dieléctrico de dicha pila, más frecuentemente una capa de un óxido tal como óxido de silicio, óxido de titanio, óxido de estaño, óxido de cinc o incluso un óxido de cinc y estaño mixto. En particular, una compatibilidad insuficiente entre el polímero y la capa externa de la pila hace probable que dicho polímero se desprenda, más pronto o más tarde, y que se pierdan las propiedades de la unidad de acristalamiento, especialmente las propiedades de control térmico.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar una unidad de acristalamiento que pueda usarse con fines de control térmico, especialmente, una unidad de acristalamiento de control solar o lo que se denomina unidad de acristalamiento de baja E, o incluso una unidad de acristalamiento para una puerta o ventana de refrigerador, incorporando especialmente una capa metálica tal como se ha mencionado anteriormente en una pila de control solar o de baja E que puede colocarse en una de las caras externas de dicha unidad de acristalamiento mientras sigue siendo duradera con el tiempo.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a todos los tipos de unidades de acristalamiento de control térmico, es decir, no solamente a unidades de acristalamiento de control solar, sino también a unidades de acristalamiento de aislamiento térmico.
Más justamente, la presente invención se refiere en su forma más general a una unidad de acristalamiento que comprende al menos un sustrato provisto de una pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja, por ejemplo, radiación IR y/o térmica, en la que dicha pila está cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno (PSB), siendo el espesor de la película polimérica menor de 10 micrómetros. Según realizaciones preferidas pero no limitantes de la presente invención:
- Dicho copolímero de estireno-butadieno es un copolímero formado a partir de bloques sucesivos de poliestireno y polibutadieno.
- Los bloques de polibutadieno representan entre 60 y 80 % del peso del polímero.
- Dicho copolímero es un polímero de bloque y, más preferiblemente, es del tipo poli(estireno-b-butadieno-bestireno) (denominado frecuentemente SBS) y respeta la siguiente fórmula:
Figure imgf000004_0001
en la cual: 100 < x < 1000
1000 < y < 5000
100 < z < 1000 y, preferiblemente, x = z.
- El peso molecular del copolímero es mayor de 100.000 g/mol y, preferiblemente, está comprendido entre 100.000 y 200.000.
- El sustrato comprende vidrio y, más preferiblemente, es un panel de vidrio.
- La pila de capas delgadas que refleja radiación infrarroja comprende al menos una capa metálica seleccionada de plata, cobre, oro y aleaciones de los mismos, más preferiblemente plata o una aleación con base de plata (es decir, que comprende más de 80 % at. de plata).
- La pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja comprende como capa superior una capa de óxido, nitruro u oxinitruro y, preferiblemente una capa dieléctrica de óxido, sobre la cual se deposita directamente la película protectora externa.
- Dicha capa superior es un óxido seleccionado de óxido de cinc, óxido de silicio, óxido de estaño, óxido de titanio y óxido de estaño y cinc.
- Dicha capa superior es un nitruro de silicio y/o aluminio.
- El espesor de la película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno es menor de 7 micrómetros.
- El espesor de la película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno es mayor o igual a aproximadamente 1 micrómetro y preferiblemente es mayor o igual a 2 micrómetros.
- Dicha unidad de acristalamiento es una única unidad de acristalamiento que comprende un único sustrato de acristalamiento, sobre el cual se coloca dicha pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno, sobre una cara externa de la unidad de acristalamiento.
- Dicha unidad de acristalamiento es una unidad de acristalamiento múltiple que comprende al menos dos sustratos de acristalamiento, la pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno, se coloca sobre una cara externa de la unidad de acristalamiento.
- La unidad de acristalamiento múltiple comprende en una cara externa una primera pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno y, sobre una cara interna, una segunda pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja.
La invención también se refiere al uso de una unidad de acristalamiento tal como la que se ha descrito anteriormente como unidad de acristalamiento que tiene una función anticondensación, en la que dicha pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estirenobutadieno se coloca sobre una cara externa de la unidad de acristalamiento.
La unidad de acristalamiento descrita anteriormente también puede usarse como unidad de acristalamiento que tiene una función de control solar o de control térmico, colocándose dicha pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno sobre la cara interior de la unidad de acristalamiento (es decir, la cara externa de la unidad de acristalamiento que está orientada hacia el interior de la vivienda o compartimento de pasajeros).
Se proporcionan las siguientes definiciones:
Se entiende que la expresión “ radiación infrarroja” significa radiación solar o del IR cercano, con una longitud de onda comprendida entre 0,78 y 3 micrómetros y radiación IR térmica (o media) con una longitud de onda comprendida entre 3 y 50 micrómetros.
Una unidad de acristalamiento de control solar (o antisolar) tiene la función de reflejar la mayor parte del IR cercano en la radiación solar para evitar el calentamiento de la vivienda o el compartimento de pasajeros.
Una unidad de acristalamiento de control térmico tiene la función de reflejar la mayor parte del IR térmico para evitar la pérdida de calor desde la vivienda/compartimento de pasajeros hacia el exterior.
Por polímero fabricado de copolímero de estireno-butadieno se entiende cualquier compuesto obtenido por copolimerización de butadieno y estireno usando técnicas convencionales, especialmente del tipo descrito en la publicación de referencia “Techniques de l'ingénieur, Caoutchouc styréne-butadiéne (SBR): élaboration et propriétés” , Ref 0992, 20 de junio de 2014.
Según una primera configuración de una unidad de acristalamiento según la invención, la unidad de acristalamiento es una única unidad de acristalamiento, es decir, comprende un único sustrato de acristalamiento sobre el que se coloca una pila que actúa sobre radiación infrarroja que incorpora una sucesión de capas delgadas que incluye una capa de plata, con un espesor, por ejemplo, de aproximadamente 5 a 20 nanómetros, que refleja el infrarrojo. La capa de plata comprende por encima y por debajo de la pila capas dieléctricas de nitruro u óxidos de silicio. Sobre la pila se deposita una película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno, en el sentido indicado anteriormente. La película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno permite que la pila se exponga por una cara externa (interior o exterior) de la unidad de acristalamiento y se garantiza la durabilidad de la misma, como se demostrará más adelante. En dicha unidad de acristalamiento, utilizada por ejemplo como ventana en un edificio, la cara sobre la que se depositan la pila y la película protectora está orientada hacia el interior del edificio. Esta configuración permite que la única unidad de acristalamiento se utilice como unidad de acristalamiento de control solar o incluso como unidad de acristalamiento de baja E.
Según una segunda configuración de una unidad de acristalamiento según la invención, la unidad de acristalamiento es una unidad de doble o triple acristalamiento, es decir, comprende dos o tres sustratos de acristalamiento separados por una cavidad llena de gas o incluso una lámina termoplástica de PVB. Sobre una cara externa de la unidad de acristalamiento múltiple se coloca la pila 2 que actúa sobre radiación infrarroja. Sobre la pila se deposita una película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno, en el sentido indicado anteriormente. La película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno permite que la pila se exponga por una cara externa (hacia el interior o hacia el exterior) de la unidad de acristalamiento y se garantiza la durabilidad de la misma, como se demostrará más adelante.
Según una primera realización de dicha unidad de acristalamiento, por ejemplo, empleada como ventana de edificio, la pila está presente en la cara 1 de la unidad de acristalamiento múltiple, estando la película protectora orientada hacia el exterior del edificio (convencionalmente, las caras de los sustratos de acristalamiento de una única unidad de acristalamiento o múltiples unidades de acristalamiento se numeran desde el exterior al interior del compartimento de pasajeros/instalaciones en las que se ajustan). Esta configuración permite limitar la condensación en dicha cara exterior de una unidad de acristalamiento múltiple, especialmente en el caso de unidades de triple acristalamiento, que son muy aislantes.
Según una segunda realización de dicha unidad de acristalamiento empleada como ventana de edificio, la pila se coloca sobre la cara 4 de la unidad de doble acristalamiento o cara 6 de una unidad de triple acristalamiento, de modo que la cara sobre la que se depositan la pila y la película protectora es la cara orientada hacia el interior del edificio. Esta configuración permite que la unidad de acristalamiento múltiple se utilice como unidad de acristalamiento múltiple de control solar o de aislamiento térmico (baja E). Una configuración especialmente ventajosa para una unidad de doble acristalamiento según esta realización consiste en combinar esta primera pila depositada en la cara 4 con otra pila reflectora de infrarrojo colocada esta vez en la cara 2 o la cara 3 de la unidad de doble acristalamiento.
Por supuesto, también sería posible colocar la pila y la película en las dos caras exteriores de una unidad de acristalamiento múltiple para obtener una unidad de acristalamiento que acumula funciones de baja E/control solar/anticondensación.
Aunque la aplicación más concretamente descrita anteriormente es una unidad para acristalamiento arquitectónico, es evidente que son posibles otras aplicaciones, especialmente en unidades de acristalamiento para automoción tales como ventanas laterales, techos solares, parabrisas posteriores, o incluso las ventanas o puertas acristaladas de congeladores.
Las ventajas de la presente invención se ilustran utilizando los siguientes ejemplos comparativos no limitantes y ejemplos no limitantes según la invención.
Referencia: Se usó un sustrato de 4 mm de espesor fabricado de vidrio transparente Planilux comercializado por Saint-Gobain Glass France.
Sobre el sustrato se depositó una pila de capas por técnicas de pulverización catódica asistida por campo magnético (magnetrón) bien conocidas. La pila depositada es según el Ejemplo 4 de la solicitud de patente WO2007/101964 A1 y comprende una capa de plata de 10 nm de espesor. Además, sobre esta pila se deposita una cubierta de TiO2 con un espesor menor que nanómetros.
La unidad de acristalamiento obtenida de esta manera se usó como referencia en todos los ejemplos siguientes: para comparación, sobre esta unidad de acristalamiento de referencia se depositaron diversos polímeros según los siguientes protocolos experimentales:
Ejemplo 1: Depósito de una película inorgánica de polisilazano de dos o cinco micrómetros:
En este ejemplo, sobre la superficie de la unidad de acristalamiento de referencia, se depositó una película de perhidropolisilazano a partir de una resina NN-120 comercializada por Clariant, por técnicas de recubrimiento por centrifugado, usándose éter dibutílico como disolvente. En el hilador, la velocidad de rotación y la concentración del polímero se ajustaron para obtener una capa de aproximadamente 2 o 5 micrómetros de espesor.
Ejemplo 2: Depósito de una película orgánica de polisilazano de uno o cinco micrómetros:
En este ejemplo, sobre la superficie del sustrato se depositó una película de polidimetilsilazano a partir de una resina CAG-37 comercializada por Clariant, por técnicas de recubrimiento por centrifugado, usándose una mezcla de acetato de n-butilo y tolueno en una relación de volumen de 98: 2 como disolvente. En el hilador, la velocidad de rotación y la concentración del polímero se ajustaron para obtener una capa de aproximadamente 1 o 5 micrómetros de espesor.
Ejemplo 3: Depósito de una película de copolímero de estireno-butadieno (PSB) de tres micrómetros:
En este ejemplo, sobre la superficie del sustrato se depositó una película de PSB por técnicas de recubrimiento por centrifugado, usando una resina de bloque de poliestireno-bloque-polibutadieno-bloque-poliestireno comercializada por Sigma-Aldrich con la referencia 182877 y que comprende 30 por ciento en peso de estireno. La resina se había disuelto previamente en xileno (disolvente) y se filtró a 0,2 |um. En el hilador, la velocidad de rotación y la concentración de la resina en el disolvente se ajustaron para obtener una capa de aproximadamente 3 micrómetros de espesor.
Ejemplo 4: Depósito de una película de copolímero de estireno-butadieno de diez micrómetros:
El procedimiento fue el mismo que el del Ejemplo 3, pero la velocidad de rotación y la concentración de la resina se ajustaron usando técnicas conocidas en la técnica para obtener una capa de aproximadamente 10 micrómetros de espesor.
Ejemplo 5: Depósito de una película de poliacrilonitrilo (PAN) de cinco micrómetros:
En este ejemplo, sobre la superficie del sustrato se depositó una película de poliacrilonitrilo (PAN) a partir de una resina de PAN comercializada por Sigma-Aldrich, por técnicas de recubrimiento por centrifugado, usándose DMSO como disolvente. En el hilador, la velocidad de rotación y la concentración del polímero se ajustaron para obtener una capa de aproximadamente 5 micrómetros de espesor.
Ejemplo 6: Depósito de una película de polietileno (PE)
Los ensayos de deposición mediante recubrimiento por centrifugado realizados por la empresa del solicitante no permitieron obtener una película uniforme de polietileno directamente sobre la superficie del sustrato del acristalamiento, encima de la pila de capas delgadas fabricadas de material inorgánico.
Las muestras según los Ejemplos 1 a 6 se sometieron después a las siguientes pruebas para medir sus rendimientos energéticos y ópticos y su durabilidad.
La energía y las propiedades ópticas y la durabilidad de las diversas unidades de acristalamiento se midieron mediante los siguientes criterios:
- Transmitancia TL: transmisión de luz en % con el iluminante D65, del lado de la capa, según los criterios definidos en la norma internacional ISO 9050: 2003.
- Emisividad normal: se calculó según los criterios definidos en la norma internacional NF EN 12898: 2001.
- Opacidad: Por opacidad, medida en porcentaje, se entiende en el contexto de la presente invención la pérdida debida a la dispersión de luz, que es convencionalmente el cociente entre la parte dispersada de la luz (fracción dispersada o Td) y la luz transmitida directamente a través de la unidad de acristalamiento (Tl), expresada generalmente en porcentajes. De este modo, la transmitancia difusa mide la fracción de luz dispersada por las capas depositadas sobre la superficie del sustrato de vidrio. La opacidad puede medirse convencionalmente con técnicas de espectroscopía con integración sobre la totalidad del dominio visible (380-780 nm), lo que permite determinar la transmitancia normal Tl y la transmitancia difusa Td. Dicha medición también puede obtenerse con un medidor del opacidad. Se considera que una unidad de acristalamiento es transparente si su opacidad permanece menor que 10 % y, preferiblemente menor que 5 % o incluso menor que 1 % durante una medición con un medidor de opacidad. El aparato usado es un dispositivo Haze-Gard® comercializado por BYK-Gardner.
- Prueba de SO2 : esta fue una primera prueba de la durabilidad de la pila protegida por la película de las agresiones de ácido (vapor de SO2). La prueba se realizó según se describe en la norma EN1096-2: 2001, anexo C. En primer lugar se comprobó la conformidad de la unidad de acristalamiento con la norma, especialmente en términos visuales. También se midieron después de la prueba la variación en la emisividad (As) y transmitancia de luz (ATL).
- Prueba de NSS: esta fue una segunda prueba de la durabilidad de la pila protegida por la película de las agresiones salinas. La prueba se realizó según se describe en la norma EN1096-2: 2001, anexo D. A continuación se midió la conformidad de la unidad de acristalamiento con la norma (puntos 4 y 7 de la norma). También se midieron la variación en la emisividad (As) y la variación en la transmitancia de luz (ATL) y el color (AE*) y se controló el aspecto visual en las condiciones de la norma después de 4, 11 y 15 días y hasta 50 días de prueba, en caso necesario.
- Prueba de HH: Se trata de una prueba de resistencia al calor húmedo según la norma EN 1096-2: 2001, anexo B. La prueba se realizó, en el contexto de la presente invención, durante 50 días. Esta permitió determinar si la muestra podía soportar los efectos de la penetración de humedad a largo plazo. Se aplicaron las siguientes condiciones de gravedad:
- temperatura de la prueba: 50 °C ± 1,5 0C;
- humedad relativa: 90 % ± 5 %;
- duración de la prueba: 50 días.
No debe detectarse ninguna aparición de defectos visuales importantes después de la prueba (aspecto visual). En ese caso, se declara la muestra como aprobada (OK).
- AE* se define de la siguiente manera:
AE* = (AL* 2 + Aa* 2 + Ab* 2 )1/2 , donde AL*, Aa* y Ab* son la diferencia en las mediciones de L*, a* y b* (en el sistema Lab internacional) antes y después de la prueba de SO2 o NSS.
- Prueba de resistencia al desgarramiento: esta prueba midió la fuerza de adhesión entre la película polimérica protectora y la pila de capas. La prueba se realizó según lo descrito en la norma NF EN ISO 2409, de agosto de 2007. La clasificación notificada en la siguiente tabla se ha realizado según se describe en la Tabla 1 de la norma. Una clasificación de 0 indica una fuerte adhesión de la película, un índice de 5 (máx.) indica una resistencia muy baja de la película a desprenderse.
La Tabla 1 siguiente recoge todos los resultados obtenidos:
Figure imgf000008_0001
(*) no se midió
Tabla 1
Los resultados recogidos en la Tabla 1 anterior muestran que los rendimientos ópticos, de color y de energía de las muestras según los Ejemplos 1 a 6 difieren sustancialmente.
En particular, se observará que los recubrimientos fabricados de polisilazano inorgánico (Ejemplo 1) no permiten obtener una durabilidad suficiente para la unidad de acristalamiento, especialmente, en las pruebas de NSS o SO2. Además, la aplicación de recubrimientos fabricados de polisilazano orgánico (Ejemplo 2) a la pila inicial produjo una emisividad de la unidad de acristalamiento global alta, incluso para espesores de película muy pequeños.
La implementación de un recubrimiento fabricado de poliacrilonitrilo (PAN) tampoco garantiza la durabilidad de la unidad de acristalamiento ya que existe un riesgo muy sustancial de que la película se desprenda. La unidad de acristalamiento según el Ejemplo 5 también tiene un aspecto opaco bajo la luz (opacidad medida del 15 %).
Como se ha indicado anteriormente, se comprobó que la película de polietileno era muy difícil o incluso imposible de aplicar directamente al sustrato por técnicas convencionales de depósito.
Al final, solamente las configuraciones según los ejemplos según la invención que utilizan una película protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno consiguieron una protección duradera de la pila reflectora del infrarrojo en cualesquiera de las pruebas realizadas (HH, SO2 o NSS), conservando al mismo tiempo en su mayor parte los rendimientos ópticos, de color y de energía iniciales de la unidad de acristalamiento.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Una unidad de acristalamiento de control solar o térmicamente aislante o anticondensación que comprende al menos un sustrato, en particular un sustrato de vidrio, provisto de una pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja, en la que dicha pila está cubierta con una película polimérica protectora fabricada de un copolímero de estireno-butadieno, siendo el espesor de la película polimérica menor que 10 micrómetros.
2. La unidad de acristalamiento según la reivindicación 1, en donde dicho copolímero de estireno-butadieno es un copolímero formado a partir de bloques sucesivos de poliestireno y polibutadieno.
3. La unidad de acristalamiento según la reivindicación anterior, en donde los bloques de polibutadieno representan entre 60 y 80 % del peso del polímero.
4. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho copolímero es un polímero de bloque del tipo poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) y respeta la siguiente fórmula:
Figure imgf000009_0001
en la cual:
100 < x < 1000
1000 < y < 5000
100 < z < 1000, preferiblemente con x = z.
5. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el peso molecular del copolímero es mayor que 100.000 g/mol y preferiblemente está comprendido entre 100.000 y 200.000 g/mol.
6. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el sustrato se fabrica de vidrio.
7. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja comprende al menos una capa metálica seleccionada de plata, cobre, oro y aleaciones de los mismos.
8. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja comprende como capa superior una capa de óxido, nitruro u oxinitruro y, preferiblemente una capa dieléctrica de óxido, sobre la cual se deposita directamente la película protectora externa.
9. La unidad de acristalamiento según una la reivindicación anterior, en la que dicha capa superior es un óxido seleccionado de óxido de cinc, óxido de silicio, óxido de estaño, óxido de titanio y óxido de estaño y cinc.
10. La unidad de acristalamiento según la reivindicación 8, en la que dicha capa superior es un nitruro de silicio y/o aluminio.
11. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el espesor de la película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno es menor que 7 micrómetros.
12. La unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el espesor de la película polimérica fabricada de copolímero de estireno-butadieno es mayor que o igual a 1 micrómetro y preferiblemente mayor que o igual a 2 micrómetros.
13. Una unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores que comprende un único sustrato de vidrio sobre el cual se coloca dicha pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de polímero de estireno-butadieno, sobre una cara externa de la unidad de acristalamiento.
14. Una unidad de acristalamiento múltiple según una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende al menos dos sustratos de vidrio, en los que la pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película fabricada de polímero de estireno-butadieno se coloca sobre una cara externa de la unidad de acristalamiento.
15. La unidad de acristalamiento múltiple según la reivindicación 13, que comprende en una cara externa una primera pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno y, sobre una cara interna, una segunda pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja.
16. El uso de una unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores como una unidad de acristalamiento que tiene una función anticondensación, en la que dicha pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estirenobutadieno se coloca sobre una cara exterior de la unidad de acristalamiento.
17. El uso de una unidad de acristalamiento según una de las reivindicaciones anteriores como una unidad de acristalamiento que tiene una función de control solar o de control térmico, en la que dicha pila de capas delgadas que reflejan radiación infrarroja cubierta con una película polimérica protectora fabricada de copolímero de estireno-butadieno se coloca sobre una cara interior de la unidad de acristalamiento.
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