IT201700001564A1 - Pellicola elettrostatica per vetri e relativo uso - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“PELLICOLA ELETTROSTATICA PER VETRI E RELATIVO USO”

La presente invenzione riguarda una pellicola elettrostatica destinata ad essere rimovibilmente applicata per via elettrostatica su superfici vetrate, in particolare di edifici, e un relativo uso di tale pellicola per schermare termicamente le superfici vetrate.

Sono note pellicole in poliestere da applicare permanentemente su vetri, in particolare di edifici, per schermare almeno una porzione di spettro della radiazione solare al fine di abbattere il calore che attraversa il vetro ed entra nell’edificio o altro luogo chiuso. Tali pellicole sono tipicamente dotate di uno strato di particelle di composti metallici rifrangenti che impediscono (per riflessione o assorbimento) l’attraversamento della pellicola almeno per una significativa sotto-banda della banda infrarossa (700 nm – 1 mm) dello spettro solare. Per l’applicazione permanente sulle superfici vetrate, tali pellicole note presentano uno strato superficiale di adesivo sensibile alla pressione, a sua volta protetto con un sottile foglio plastico siliconato. Un esempio di pellicole in poliestere di tale tipo sono commercializzate sotto il nome di Astilia Eclipse<®>.

Per soddisfare le più svariate esigenze in termini di schermatura, sia per entità che per selettività spettrale (inclusa la schermatura UV), colore, durata, adesività, etc, sono disponibili in commercio un gran numero di varianti di pellicole in poliestere.

Per la posa in opera tipicamente si procede bagnando la superficie vetrata e/o lo strato di adesivo (previa rimozione del foglio plastico siliconato) con acqua e tensioattivo. Successivamente si applica la pellicola in poliestere sulla superficie vetrata e, grazie alla possibilità di scivolamento data dall’acqua tensioattivata, la si posiziona correttamente. Dopo di ché, passando una apposita spazzola tergivetro dalle zone centrali verso le zone periferiche della pellicola, si procede a premere la pellicola contro la superficie vetrata attivando la presa al vetro da parte dello strato adesivo sensibile alla pressione, e al contempo espellendo l’acqua con il tensioattivo che si trova tra pellicola e vetro.

La Richiedente ha tuttavia riscontrato che tali pellicole permanenti note non sono pienamente soddisfacenti, in quanto se da un lato la riduzione dell’afflusso di calore all’interno del luogo chiuso attraverso i vetri è vantaggiosa nelle stagioni calde, in quanto comporta una riduzione della richiesta di raffrescamento degli ambienti interni, dall’altro tale riduzione può risultare svantaggiosa durante le stagioni fredde, in quanto può comportare un aumento della richiesta di riscaldamento degli ambienti. Al riguardo la Richiedente ritiene, diversamente da quanto viene ritenuto nell’arte, che nelle stagioni fredde la vantaggiosa schermatura dell’irraggiamento dall’interno verso l’esterno operata da tali pellicole note non compensi la svantaggiosa perdita di apporto di calore solare verso l’interno causata da tali pellicole note. D’altro canto la Richiedente ha osservato che sebbene sia possibile rimuovere la pellicola dal vetro, tuttavia tale operazione risulta laboriosa (in quanto occorre vincere la forza di adesione dell’adesivo) e/o non consente un successivo riutilizzo della pellicola rimossa, in quanto essa risulta deformata e/o danneggiata e/o priva di uno strato di adesivo adatto.

Sono anche note pellicole in cloruro di polivinile (PVC) adatte ad essere applicate su superfici vetrate per elettrostaticità e facilmente rimovibili senza danneggiare la pellicola stessa. Un esempio di tale pellicola viene commercializzato sotto il nome di Cling Elettrostatico<TM>della Guandong<TM>. Tali pellicole elettrostatiche note sono ad esempio utilizzate per la realizzazione di vetrofanie pubblicitarie e/o decorative, in particolare su vetrine, aventi una durata media.

La Richiedente osserva che, sebbene tali pellicole in PVC possano in linea di principio essere adattate ad oscurare la radiazione ottica, ad esempio tramite pigmentazione del poliestere ai fini dell’assorbimento di almeno una sotto-banda della banda ottica (400nm – 700 nm), esse tuttavia sono poco adatte a schermare la radiazione solare infrarossa. In particolare la Richiedente ritiene quantomeno complessa e/o costosa la deposizione di uno strato di composti metallici su tali pellicole in poliestere.

Uno scopo della presente invenzione è di mettere a punto una pellicola per la schermatura termica di superfici vetrate, che risolvi uno o più dei problemi sopra descritti.

Uno o più di tali scopi sono realizzati da una pellicola elettrostatica, e un suo relativo uso, in accordo con le allegate rivendicazioni e/o aventi le seguenti caratteristiche.

Secondo un aspetto l’invenzione riguarda una pellicola elettrostatica per vetri comprendente:

- un primo foglio in un primo materiale di base in poliestere, dove il primo foglio ha proprietà schermanti almeno in tutta una sotto-banda spettrale infrarossa;

- un secondo foglio in un secondo materiale di base scelto nel gruppo: cloruro di polivinile (PVC), polietilene e polipropilene, dove il secondo foglio è adatto ad aderire ad una superficie vetrata per elettrostaticità;

dove il primo e il secondo foglio sono reciprocamente incollati grazie ad uno strato di adesivo tra loro interposto.

Per ‘foglio’ si intende un elemento laminare flessibile composto prevalentemente o sostanzialmente da un materiale di base omogeneo, indipendentemente dal numero di strati di tale materiale di base che costituiscono il foglio e/o dalla presenza di ulteriori materiali e/o da ulteriori strati di altri materiali (quale lo strato di metalli), presenti tuttavia in quantità ridotta rispetto al materiale di base.

Secondo la Richiedente, il fatto che la pellicola sia composta dai due suddetti fogli distinti e incollati tra loro per mezzo di uno strato di adesivo, consente di ottenere una pellicola che può essere applicata ad una superficie vetrata in modo facilmente removibile, grazie al secondo foglio elettrostatico che aderisce al vetro, e al contempo è in grado di schermare il calore solare grazie al primo foglio.

In tal modo, durante la stagione calda la pellicola può essere applicata alle superfici vetrate di un edificio per ridurre l’afflusso calorico e, all’inizio della stagione fredda, può essere facilmente rimossa dalle superfici vetrate per consentire il vantaggioso afflusso di calore solare. La pellicola rimossa, in tutto integra, può essere facilmente immagazzinata durante la stagione fredda e, al sopraggiungere della stagione calda, nuovamente applicata sui vetri.

La Richiedente osserva inoltre che la composizione in due fogli distinti e incollati comporta l’ulteriore vantaggio di poter dedicare ciascun foglio ad una specifica funzione, disaccoppiando in tal modo le problematiche relative alle due funzioni e ottimizzando al meglio ciascun foglio alla sua specifica funzione. L’utilizzo di un foglio unico, contrariamente alla presente invenzione, comporterebbe la difficoltà di trovare un compromesso tra le proprietà schermanti e quelle di adesione al vetro, con risultati complessivamente sub-ottimali.

In particolare, nella presente invenzione il secondo foglio è dedicato vantaggiosamente a fornire la funzione di adesione rimovibile al vetro, mentre al primo foglio sono demandate in particolare le proprietà di schermatura elettromagnetica.

In tale ottica il materiale di base del primo foglio costituisce un supporto ottimale per la metallizzazione, mentre il materiale di base del secondo foglio offre una ottimale adesione elettrostatica al vetro.

Inoltre la presente invenzione consente di poter realizzare pellicole con le più svariate proprietà elettromagnetiche, ad esempio con diverse gradazioni e/o selettività spettrale di schermatura e/o con diversi colori, variando solamente le corrispondenti proprietà del primo foglio ed utilizzando invece un secondo foglio di una sola tipologia.

La presente invenzione può presentare una o più delle seguenti caratteristiche preferite.

In una forma realizzativa detto primo materiale di base è polietilene tereftalato (PET) o poliuretano.

Preferibilmente detto primo foglio ha uno spessore maggiore o uguale a 5 µm, più preferibilmente maggiore o uguale a 10 µm, ancor più preferibilmente maggiore o uguale a 20 µm, e/o minore o uguale a 200 µm, più preferibilmente minore o uguale a 150 µm, ancor più preferibilmente minore o uguale a 100 µm. In tal modo il primo foglio possiede la leggerezza e flessibilità desiderate, pur garantendo al contempo il supporto strutturale necessario all’invenzione.

Preferibilmente il primo foglio comprende uno strato schermante avente dette proprietà schermanti.

Preferibilmente detto strato schermante è uno strato di particelle di composti metallici (che può essere superficiale o interno alla pellicola). In alternativa tali proprietà schermanti possono essere ottenute tramite nanotecnologia senza composti metallici, come per esempio nelle pellicole schermanti in poliestere commercializzate dalla 3M<®>con il nome Prestige Window Films<TM>, caratterizzate da una elevata trasparenza nella banda ottica.

Preferibilmente detto primo foglio blocca (e.g. per assorbimento e/o riflessione) almeno il 50%, più preferibilmente almeno il 60%, ancor più preferibilmente almeno il 70%, di energia solare in detta sottobanda spettrale infrarossa. Preferibilmente detta sotto-banda spettrale infrarossa ha una larghezza maggiore o uguale a 300nm, più preferibilmente maggiore o uguale a 400nm, ancor più preferibilmente maggiore o uguale a 500nm. Preferibilmente detta sotto-banda spettrale infrarossa comprende le lunghezze d’onda che vanno almeno da una lunghezza d’onda minima compresa tra 700 nm ed 1 µm ad una lunghezza d’onda massima compresa tra 1 µm e 5 µm. In tal modo la pellicola impedisce l’afflusso di almeno una parte sostanziale dell’energia termica contenuta nella banda del vicino infrarosso, dove è presente una parte sostanziale dell’energia termica solare complessiva.

Preferibilmente detta pellicola è trasparente, più preferibilmente trasmette almeno il 5% di energia solare in una banda ottica, ancor più preferibilmente almeno il 10% di energia solare nella banda ottica. In tal modo anche quando la pellicola è applicata sulle superfici vetrate, queste non perdono la loro funzione di affaccio sull’esterno.

In una forma realizzativa detta pellicola blocca (e.g. per assorbimento e/o riflessione) almeno il 50% di energia solare in una banda ottica, ancor più preferibilmente almeno il 60% di energia solare nella banda ottica. In tal modo la pellicola impedisce anche l’afflusso di almeno una parte dell’energia termica solare contenuta nella banda ottica e/o evita il fenomeno dell’abbagliamento.

Preferibilmente detto secondo materiale di base è cloruro di polivinile (PVC), più preferibilmente calandrato. Preferibilmente detto secondo foglio ha uno spessore maggiore o uguale a 20 µm, più preferibilmente maggiore o uguale a 50 µm, ancor più preferibilmente maggiore o uguale a 100 µm, e/o minore o uguale a 1 mm, più preferibilmente minore o uguale a 500 µm, ancor più preferibilmente minore o uguale a 300 µm. In tal modo il secondo foglio possiede la leggerezza e flessibilità desiderate, pur garantendo al contempo il supporto strutturale necessario all’invenzione.

Preferibilmente detto strato di adesivo è basato su un adesivo acrilico, più preferibilmente sensibile alla pressione. In tal modo è possibile produrre la pellicola della presente invenzione semplicemente premendo uno contro l’altro il primo e il secondo foglio.

Preferibilmente detta pellicola (tipicamente detto strato di adesivo) blocca (e.g. per assorbimento e/o riflessione) almeno il 50%, più preferibilmente almeno il 60%, di energia solare in una banda ultravioletta che va da 200 nm a 400 nm. In tal modo la pellicola impedisce anche l’afflusso di almeno una parte dell’energia solare contenuta nella banda UV.

Preferibilmente detta pellicola comprende un foglio protettivo aderente (preferibilmente elettrostaticamente) ad una faccia esterna di detto secondo foglio opposta al primo foglio. Tale foglio protettivo, destinato ad essere rimosso prima dell’applicazione della pellicola su vetro, oltre a proteggere da danneggiamenti la superficie esposta del secondo foglio consente l’arrotolamento della pellicola in rotoli, in quanto interponendosi tra le facce esterne del primo e secondo foglio riduce l’adesione che altrimenti si genererebbe tra dette facce esterne e agevola il successivo srotolamento.

Secondo un ulteriore aspetto l’invenzione riguarda un metodo di produzione di una pellicola elettrostatica in accordo con la presente invenzione in una o più delle sue forme realizzative.

Il metodo prevede di predisporre un primo assemblato comprendente il suddetto primo foglio, in una o più delle suddette forme realizzative, e detto strato di adesivo applicato su una faccia di detto primo foglio. Il metodo prevede di predisporre un secondo assemblato comprendente il suddetto secondo foglio, in una o più delle suddette forme realizzative, di unire detto secondo assemblato al primo foglio in modo che il secondo foglio entri in contatto con detto strato di adesivo, e di premere il primo e secondo foglio uno contro l’altro per realizzare una reciproca adesione.

Secondo la Richiedente il suddetto metodo di produzione risulta estremamente semplice ed economico. Preferibilmente premere il primo e secondo foglio uno contro l’altro è realizzato per mezzo di una calandra, più preferibilmente a rulli caldi. Preferibilmente detto primo e secondo assemblato vengono srotolati in continuo da un rispettivo rotolo. In tal modo il metodo può realizzare una produzione in continuo.

Preferibilmente detto primo assemblato comprende inoltre un foglio di rivestimento aderente a detto strato di adesivo, dove prima di unire detto secondo assemblato a detto primo foglio detto foglio di rivestimento viene rimosso da detto strato di adesivo. In tal modo lo strato di adesivo rimane protetto fino a quando non entra in contatto con il secondo foglio, ed è inoltre possibile arrotolare il primo assemblato in rotoli.

Secondo un ulteriore aspetto l’invenzione riguarda un uso di una pellicola elettrostatica in accordo con la presente invenzione in una o più delle sue forme realizzative, per schermare almeno una parte dell’energia solare incidente su una superficie vetrata.

Preferibilmente è previsto applicare detta pellicola elettrostatica su una superficie vetrata di un edificio facendo aderire per elettrostaticità detto secondo foglio su detta superficie vetrata, più preferibilmente prima di una stagione calda.

Preferibilmente è previsto rimuovere detta pellicola elettrostatica da detta superficie vetrata successivamente a detta stagione calda e prima di una stagione fredda successiva.

Preferibilmente è previsto applicare nuovamente detta pellicola elettrostatica su detta superficie vetrata facendo aderire per elettrostaticità detto secondo foglio su detta superficie vetrata, successivamente a detta stagione fredda successiva e, più preferibilmente, prima di una stagione calda successiva.

Secondo la Richiedente tale uso consente vantaggiosamente di schermare la radiazione solare solo nei periodi dell’anno in cui ciò risulta particolarmente vantaggioso, grazie alla possibilità di rimuovere e riapplicare a piacimento la pellicola. Vantaggiosamente è sufficiente intervenire sulle superfici vetrate solo due volte l’anno, con una semplice operazione di applicazione o rimozione reversibile della pellicola della presente invenzione.

In una forma realizzativa detta pellicola elettrostatica è applicata su una faccia interna della superficie vetrata. In tal modo l’applicazione può essere comodamente fatta dall’interno dei locali, anche per grandi altezze.

In un’altra forma realizzativa detta pellicola elettrostatica è applicata su una faccia esterna della superficie vetrata. In tal modo si ottiene il massimo della schermatura effettiva, in quanto il calore assorbito dalla pellicola viene prevalentemente ceduto all’ambiente esterno.

Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione saranno ulteriormente chiariti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme realizzative, presentate a titolo esemplificativo e non limitativo della presente invenzione.

La descrizione dettagliata che segue si riferisce alle figure allegate, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica in sezione di una forma realizzativa esemplare della pellicola della presente invenzione applicata su un vetro;

- la figura 2 mostra schematicamente un impianto per la produzione della pellicola di figura 1.

La figura 1 mostra una sezione di una pellicola 1 secondo una possibile realizzazione della presente invenzione.

In figura 1 la pellicola è mostrata applicata in adesione elettrostatica ad una superficie (che può essere esterna o interna) di un vetro 2, mostrato solo schematicamente. Il vetro 2 tipicamente fa parte di una vetrocamera e/o è un vetro multistrato.

La pellicola 1 per vetri comprende esemplarmente un primo foglio 3 sostanzialmente in poliestere, e avente proprietà schermanti almeno in tutta una sotto-banda spettrale infrarossa, un secondo foglio 4 sostanzialmente in PVC e adiacente al primo foglio, e uno strato di adesivo 5 acrilico e sensibile alla pressione interposto tra il primo e il secondo foglio.

Come noto, il PVC è adatto ad aderire ad una superficie vetrata per elettrostaticità, in modo da poter essere agevolmente rimosso e riapplicato sul vetro in modo rapido e senza alcun danneggiamento.

Esemplarmente lo spessore del primo foglio 3 è uguale a 25 µm e lo spessore del secondo foglio è uguale a 150 µm.

Esemplarmente il primo foglio è una pellicola in poliestere commercialmente disponibile sotto il nome di Astilia codice Eclipse<®>2-15 SI GS, avente uno spessore uguale a 50 µm, una percentuale di energia solare trasmessa nella banda ottica pari al 17%, una percentuale di energia solare totale trasmessa pari al 6%, una percentuale di energia solare totale riflessa pari al 60%, una percentuale di energia solare totale assorbita pari al 34%, e una percentuale di energia solare totale respinta pari al 80%. Tale pellicola in poliestere è costituita da vari strati di poliestere rinforzati vergini trasparenti o con colorazione a granuli plastici, realizzati con processo di laminazione controllata. Sulle pellicole Astilia Eclipse<®>è depositato sottovuoto uno strato schermante di particelle di composti metallici rifrangenti atomizzati, in grado di riflettere/assorbire le onde elettromagnetiche dello spettro solare almeno da 200 nm a 1.500 nm. Le pellicole sono già commercialmente disponibili con una spalmatura di adesivi alveolari, acrilici e trasparenti, sensibili alla pressione, che contengono nella propria mescola filtri che respingono fino al 99% dell’energia solare nella banda ultravioletta (compresa tra 280 e 400 nanometri).

In un esempio alternativo, il primo foglio 3 è una pellicola in poliestere commercializzata dalla 3M<®>con il nome Window Films Prestige 70<TM>, avente uno spessore uguale a 38 µm, una percentuale di energia solare totale trasmessa pari al 50%, una percentuale di energia solare bloccata pari al 97% nella banda infrarossa e pari al 99% nella banda UV e una quasi totale trasparenza nella banda ottica. Tale pellicola, grazie ad una struttura composta da centinaia di strati ultra sottili realizzati con nanotecnologie, è priva di strati schermanti in metallo.

Esemplarmente il secondo foglio 4 è una pellicola in PVC monomerico commercialmente disponibile sotto il nome di Cling Elettrostatico<TM>codice CL-T15RTL prodotto dalla Guandong<TM>e avente spessore pari a 150 ± 15 µm, colore trasparente, e già dotata di un foglio di rivestimento antiaderente in carta fotografica. La figura 2 mostra schematicamente un impianto 10 per la produzione in continuo della pellicola 1 della presente invenzione.

L’impianto 10 comprende una calandra 11, un primo rotolo 12 di un primo assemblato 20 composto dal suddetto primo foglio 3, dallo strato di adesivo 5 applicato su una sua faccia e da un foglio protettivo 13 (ad esempio un sottile liner plastico siliconato) a protezione dello strato di adesivo 5, e un secondo rotolo 14 di un secondo assemblato 21 composto dal secondo foglio 4 e preferibilmente dal foglio protettivo aderente (elettrostaticamente) ad una faccia del secondo foglio opposta al primo assemblato.

Per produrre la pellicola 1, il primo assemblato 20 e il secondo assemblato 21 vengono srotolati dai rispettivi rotoli, come mostrato in figura 2, e vengono inviati, preferibilmente tramite opportuni rulli di rimando, alla calandra 11 per essere premuti a caldo l’uno contro l’altro al fine di attivare l’adesivo 5 e realizzare così una reciproca stabile adesione.

Preferibilmente il foglio di rivestimento 13 viene rimosso dallo strato di adesivo prima del passaggio in calandra e recuperato su una opportuna bobina 15.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pellicola elettrostatica (1) per vetri comprendente: - un primo foglio (3) in un primo materiale di base in poliestere, dove il primo foglio ha proprietà schermanti almeno in tutta una sotto-banda spettrale infrarossa; - un secondo foglio (4) in un secondo materiale di base scelto nel gruppo: cloruro di polivinile (PVC), polietilene e polipropilene, dove il secondo foglio è adatto ad aderire ad una superficie vetrata per elettrostaticità; dove il primo e il secondo foglio sono reciprocamente incollati grazie ad uno strato di adesivo (5) tra loro interposto.
2. 2. Pellicola secondo la rivendicazione 1, dove detto primo materiale di base è polietilene tereftalato (PET) o poliuretano.
3. 3. Pellicola secondo la rivendicazione 1 o 2, dove detto primo foglio (3) ha uno spessore maggiore o uguale a 5 µm, e/o minore o uguale a 200 µm, e dove detto secondo foglio (4) ha uno spessore maggiore o uguale a 20 µm, e/o minore o uguale a 1 mm.
4. 4. Pellicola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove il primo foglio (3) comprende uno strato schermante avente dette proprietà schermanti e dove detto strato schermante è uno strato di particelle di composti metallici.
5. 5. Pellicola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detto primo foglio (3) blocca almeno il 50% di energia solare in detta sotto-banda spettrale infrarossa, dove detta sotto-banda spettrale infrarossa ha una larghezza maggiore o uguale a 300nm e dove detta sotto-banda spettrale infrarossa comprende le lunghezze d’onda che vanno almeno da una lunghezza d’onda minima compresa tra 700 nm ed 1 µm ad una lunghezza d’onda massima compresa tra 1 µm e 5 µm.
6. 6. Pellicola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detta pellicola è trasparente, trasmette almeno il 5% di energia solare in una banda ottica e blocca almeno il 50% di energia solare in detta banda ottica.
7. 7. Pellicola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove detto secondo materiale di base è cloruro di polivinile (PVC), preferibilmente calandrato e dove detta pellicola (1) comprende un foglio protettivo aderente elettrostaticamente ad una faccia di detto secondo foglio (4) opposta al primo foglio (3).
8. 8. Uso di una pellicola (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti per schermare almeno una parte dell’energia solare incidente su una superficie vetrata di un edificio, l’uso comprendendo: - prima di una stagione calda, applicare detta pellicola (1) su detta superficie vetrata facendo aderire per elettrostaticità detto secondo foglio (4) su detta superficie vetrata; - successivamente a detta stagione calda, rimuovere detta pellicola (1) da detta superficie vetrata; - successivamente a una stagione fredda successiva a detta stagione calda, applicare nuovamente detta pellicola elettrostatica su detta superficie vetrata facendo aderire per elettrostaticità detto secondo foglio su detta superficie vetrata.
9. 9. Metodo di produzione di una pellicola elettrostatica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, comprendente: - predisporre un primo assemblato (20) comprendente il suddetto primo foglio (3) e detto strato di adesivo (5) applicato su una faccia di detto primo foglio; - predisporre un secondo assemblato (21) comprendente il suddetto secondo foglio (4); - unire detto secondo assemblato (21) al primo foglio (3) in modo che il secondo foglio (4) entri in contatto con detto strato di adesivo (5), e - premere il primo e secondo foglio uno contro l’altro per realizzare una reciproca adesione.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, dove premere il primo e secondo foglio uno contro l’altro è realizzato per mezzo di una calandra (11), preferibilmente a rulli caldi, dove detto primo e secondo assemblato vengono srotolati in continuo da un rispettivo rotolo, dove detto primo assemblato (20) comprende inoltre un foglio di rivestimento (13) aderente a detto strato di adesivo, e dove prima di unire detto secondo assemblato a detto primo foglio detto foglio di rivestimento (13) viene rimosso da detto strato di adesivo.