MX2007006422A - Elemento plano, oscuro, que tiene baja conductividad termica, densidad reducida y baja absorcion solar. - Google Patents

Elemento plano, oscuro, que tiene baja conductividad termica, densidad reducida y baja absorcion solar.

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MX2007006422A
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Abstract

La invencion se refiere a un elemento plano, oscuro, preferentemente un plastico, recubrimiento de laca o material de fibra, que tiene densidad reducida, baja conductividad termica y baja absorcion solar. El elemento plano tiene una reflexion relativamente alta en el intervalo del infrarrojo cercano del espectro electromagnetico, con el fin de reducir el calentamiento por la luz solar en el area del infrarrojo cercano, a pesar del tinte oscuro en el intervalo visible. La baja densidad y la baja conductividad termica son obtenidas entre otras cosas por la insercion de los materiales de relleno ligeros dentro del elemento plano. Dicho elemento plano puede ser utilizado en sitios donde las superficies son de tinte oscuro por razones esteticas o tecnicas, pero no deben calentarse en la luz solar y deben emitir poco calor cuando son tocados por la mano o por otras partes del cuerpo. Otras areas de aplicacion incluyen superficies que deben tener un efecto aislante del calor, ademas de las caracteristicas anteriormente mencionadas.

Description

ELEMENTO PLANO, OSCURO, QUE TIENE BAJA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA, DENSIDAD REDUCIDA Y BAJA ABSORCIÓN SOLAR DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un elemento plano oscuro, preferentemente elaborado de plástico, un recubrimiento de laca o un material de fibra, con densidad reducida, baja conductividad del calor y baja absorción solar . Las superficies que están entintadas o recubiertas de oscuro por razones estéticas u otras razones técnicas y están expuestas a la luz solar, tienen la propiedad en general no placentera de calentarse más o menos bajo la influencia de la radiación solar, de acuerdo a la intensidad del color. El calentamiento solar de las superficies oscuras es percibido como extremadamente no placentero, particularmente en espacios pequeños, como en un vehículo, sea éste un automóvil para pasajeros, camión, autobús o también el interior de un carro de ferrocarril. Las superficies oscuras son calentadas más o menos fuertemente de acuerdo al grado de absorción solar y a la liberación de este calor absorbido como radiación térmica o por convección de aire hacia el interior. De este modo, los volantes de los automóviles de pasajeros, que permanecen por unas pocas horas REF. : 182702 en el sol en el verano, pueden calentarse hasta por arriba de 80°C. La energía solar, una vez absorbida por las superficies oscuras en un vehículo, no puede abandonar directamente el vehículo, ya que las ventanas del vehículo no son transparentes en el intervalo de radiación térmica en el infrarrojo de onda larga de 5 a 50 µm, y normalmente están también cerradas en un vehículo estacionado, de modo que no puede ocurrir intercambio de aire . El tinte oscuro de las superficies en un vehículo es parcialmente provocado por razones técnicas, ya que un compartimiento frontal de luz podría ser reflejado en el parabrisas y por lo tanto afectar de manera adversa la visión del vehículo. Las superficies de los asientos son preferentemente entintadas de oscuro por razones estéticas y prácticas, ya que las superficies claras se ensucian muy rápidamente. La capacidad de almacenamiento de calor relativamente alta de estas superficies oscuras también contribuye al inconveniente del calentamiento del interior del vehículo. Entre más alta sea la capacidad calorífica y la conductividad del calor en el material, más energía solar puede ser almacenada en los materiales. La liberación del calor ocurre entonces lentamente por radiación y convección del calor a través del aire. Mientras que el aire caliente puede ser intercambiado de manera relativamente rápida mediante apertura de las ventanas durante el manejo, los ocupantes de un vehículo, no obstante, están expuestos al calor por radiación, hasta que el almacenamiento de calor, por ejemplo, del compartimiento frontal o el soporte de tablero, se "vacía", por ejemplo se enfría. Esta radiación calorífica puede únicamente ser compensada durante la operación del vehículo por medio del aire acondicionado. Un inconveniente es que incluso los acondicionadores de aire modernos durante la operación incrementan el consumo de combustible de un vehículo por aproximadamente 10%. Además de la alta absorción de calor, estas superficies también contribuyen al consumo de combustible de un vehículo, debido a su peso, por cuya razón se desea un menor peso, por ejemplo, por densidad aparente reducida. Otra área de aplicación para las superficies oscuras es en el blindaje plástico de casas y estructuras de ventanas de plástico, como son comunes especialmente en los Estados Unidos. Aunque el entintado de estos blindajes y estas estructuras de ventana es llevado a cabo no extremadamente oscuro, sino más bien en tintes promedio, éstos muestran una capacidad de absorción solar, sorprendentemente alta. Éstos por lo tanto se calientan fuertemente bajo la influencia de la radiación solar, lo cual conduce a fatiga y envejecimiento rápido de los materiales.
Su conductividad del calor es demasiado alta para que éstos realicen una contribución positiva al aislamiento térmico del edificio . Otra área más de aplicación es en techumbres, que consiste, por ejemplo, en los Estados Unidos, usualmente de tejas bituminosas, o también tejas de concreto. Estas tejas para techo son principalmente mantenidas en tintes verde, gris y rojo más oscuros y su absorción solar es en general mayor de 80%. Aquí nuevamente, la alta absorción solar conduce a fatiga rápida del material, especialmente en tejas de bitumen, por cuya razón, durante situaciones de climas extremos, por ejemplo, con granizo, éstas ya no ofrecen más ninguna protección para la casa. Además, la resistencia al calor de estas coberturas para techo es demasiado ba a para que éstas contribuyan benéficamente al aislamiento térmico del techo Un recubrimiento que refleja el calor es descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 4,272,291 (Shtern, et al . ) , la cual se supone que protege contra los efectos del clima y reduce el calentamiento de las superficies metálicas, especialmente sobre tanques de combustible. Se supone que esto es logrado por la interacción de compuestos metálicos inorgánicos en la formulación de recubrimiento que contiene el aglutinante. No obstante, el inconveniente es que este recubrimiento no tiene efecto de aislamiento del calor.
Un recubrimiento con efecto de aislamiento del calor es conocido de la solicitud de Patente Japonesa no examinada JP-11-323197 (Número de Solicitud JP-10-130742 ) , la cual tiene también buenas propiedades de emisión y buenas propiedades de onda larga con relación a la radiación del calor, de modo que ésta tiene propiedades aislantes con relación a los efectos caloríficos grandes. El recubrimiento tiene esferas de vacío transparentes o permeables a la luz, elaboradas de material de cerámica y medios auxiliares para mantener la estructura que se supone garantizan el empaquetamiento fuerte o hermético de las burbujas de cerámica y su arreglo plano después de la aplicación del recubrimiento sobre una película. Los derivados de acplamida, ceras de polietileno, bentonita y partículas de sílice se supone que son adecuadas como tales materiales auxiliares. No obstante, son también adecuados la celulosa, polímeros de ácido acrílico y alcohol polivinílico. Este recubrimiento consiste de 30 a 60% de las burbujas huecas mencionadas . Un recubrimiento que supuestamente protege contra los efectos de calor es también conocido de la Solicitud de Patente Japonesa no examinada JP-2000-129172 (Número de Solicitud 10-305968) . Los pigmentos específicos son combinados con un material de soporte que tiene excelente resistencia a las condiciones ambientales. Un recubrimiento protector del calor con propiedades de reflexión pronunciadas en el intervalo del infrarrojo cercano, supuestamente es producido a este respecto, el cual incluso se calienta solo relativamente poco, cuando el recubrimiento completo es elaborado de color negro o de un color oscuro. El pigmento empleado para este propósito absorbe luz en el intervalo visible y refleja la luz en el intervalo de infrarrojo cercano. Es utilizada una resina acrílica como material de soporte. En este caso también, el recubrimiento descrito no tiene un efecto de aislamiento del calor. Las indicaciones de la densidad y la conductividad del calor del recubrimiento descrito, no pueden ser deducidas de este documento tampoco. Un material de recubrimiento con baja emisión y alta capacidad de reflexión en el intervalo de longitud de onda de la radiación calorífica, es conocido de la Patente Alemana DE-AI 44 18 214. Este recubrimiento contiene un aglutinante con alta transparencia en el intervalo de la radiación calorífica, y especialmente en el intervalo de longitudes de onda de 3 a 50 µm, así como partículas que tienen alta transparencia en este intervalo de longitud de onda, y cuyo índice de refracción en el intervalo de longitud de onda de la radiación calorífica es diferente del índice de refracción del aglutinante. Un recubrimiento con propiedades reflejantes en dos intervalos de longitud de onda y propiedades de absorción en un tercer intervalo de longitud de onda es protegido por la Patente Europea EP-0,804,513 Bl . Este recubrimiento contiene esencialmente un aglutinante con una transparencia mayor del 40% y un índice de refracción n<2.0 en un intervalo de longitud de onda de 0.38 a 0.75 µm (primer intervalo de longitud de onda) y en un intervalo de longitud de onda de 5 a 100 µm (tercer intervalo de longitud de onda) . Las partículas laminares con espesor y área definidos, así como una capacidad de reflexión R en el tercer intervalo de longitud de onda mayor de 40%, están contenidos en este aglutinante. Este aglutinante también contiene segundas partículas que cubren parcialmente las primeras partículas laminares y, en el primero y tercer intervalo de longitud de onda, tiene una transparencia <40% y, en un intervalo de longitud de onda de 0.8 a 2.5 µm (segundo intervalo de longitud de onda), una absorción mayor del 20%, y también tienen un índice de refracción definido en el primer intervalo de longitud de onda. Este recubrimiento puede ser utilizado como una pintura de pared, techo o fachada para edificios o tanques. Un material de recubrimiento adecuado para ahorros de energía en casas y edificios, y capaz de absorber energía solar en el área interior o exterior sin emitirla nuevamente directamente en la región de onda larga del infrarrojo térmico, es conocido de la Patente Europea EP-0,942,954 Bl .
Este material de recubrimiento consiste de un aglutinante con alta transparencia, primeras partículas en forma de plaquitas que reflejan, especialmente en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico, y primeras partículas esféricas que retrodispersan en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico, y tienen una transmisión definida en el intervalo de longitud de onda, y/o segundas partículas esféricas que tienen una cavidad en el estado seco y una transmisión definida en el intervalo del infrarrojo térmico, y la retrodispersión y/o reflexión en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico El material de recubrimiento también contiene segundas partículas que reflejan y/o retrodispersan en el intervalo de longitud de onda de la luz visible y tienen una transmisión definida en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico, y están presentes como monocristales . Los componentes adicionales incluyen pigmentos polimépcos que tienen una transmisión definida en el intervalo térmico, y tienen una cavidad en el estado seco, terceras partículas esféricas que son eléctricamente conductoras y tienen absorción limitada en el intervalo del infrarrojo térmico, así como otros aditivos conocidos que son ordinariamente utilizados en recubrimientos . La Patente Europea 1,137,722 Bl se refiere a un recubrimiento espectralmente selectivo que absorbe energía solar en el intervalo infrarrojo menos fuertemente, y tiene baja emisión térmica. Este recubrimiento es particularmente adecuado para la superficie del compartimiento frontal de vehículos, y está caracterizado por tres componentes, en los cuales un aglutinante con transmisión definida en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano, y también una transmisión definida en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico, está involucrado. El segundo componente representa un primer pigmento, el cual absorbe en el intervalo de longitud de onda de la luz visible, tiene una retrodispersión de al menos 40% en el infrarrojo cercano y tiene absorción de 60% o menos en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico. El tercer componente representa finalmente un segundo pigmento, el cual tiene una retrodispersión y/o reflexión > 40% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico. Un recubrimiento con baja absorción solar es conocido de la Patente de los Estados Unidos No. 2004/0068046 Al . Este recubrimiento consiste esencialmente de cuatro componentes, en los cuales un aglutinante, primeros pigmentos, segundos pigmentos y/o terceros pigmentos, así como un rellenador, están involucrados. El componente aglutinante debe tener una transparencia mayor de 60% en el intervalo de longitud de onda de la luz ultravioleta y visible, y en el intervalo del infrarrojo cercano, y también una transparencia menor de 70% en el intervalo del infrarrojo térmico. Los primeros pigmentos están caracterizados por una transparencia mayor de 70% en el intervalo de longitud de onda de 300 a 2,500 nm, siendo elegido el tamaño de partícula de modo que la retrodispersión llega a >70% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano. Los segundos pigmentos deben absorber de manera espectralmente selectiva, en el intervalo de longitud de onda visible, tienen una transparencia en el intervalo de infrarrojo cercano >50% y una absorción >40% en el intervalo del infrarrojo térmico. Los terceros pigmentos deben también absorber en el intervalo espectralmente selectivo de la luz visible y/o absorber 50% en el intervalo de longitud de onda de la luz visible, así como reflejar en el intervalo del infrarrojo cercano. Los rellenadores empleados supuestamente reducen el índice de refracción de la matriz aglutinante, consistiendo la matriz de microesferas huecas que están rellenas con gas o aire, y tienen un tamaño de partícula definido. Tales recubrimientos son particularmente adecuados para superficies que son de color oscuro por razones técnicas o estéticas y, al mismo tiempo, están expuestos a la luz solar, de modo que éstos se callentan demasiado. Un elemento de construcción plano elaborado de metal, cuya superficie externa es recubierta, de modo que refleja la luz solar en el intervalo del infrarrojo cercano, y cuya superficie interna tiene una baja emisión para la radiación calorífica, es conocido de la Patente Alemana DE-102 04 829 Cl . Este elemento de construcción plano está provisto sobre su primera superficie externa con un primer recubrimiento que protege el metal de la corrosión, y refleja la luz solar en el intervalo de longitud de onda de 320 hasta 1,200 nm en promedio, en un 60%. Su primera superficie externa está provista con un segundo recubrimiento que tiene una reflexión <60% en el intervalo de longitud de onda de la luz visible y una reflexión >60% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano. La segunda superficie interna del elemento de construcción está provista con un primer recubrimiento que protege al metal de la corrosión, y la segunda superficie interna con un segundo recubrimiento, que es de baja emisión en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo térmico y tiene una emisión <0.75°. La tarea de la presente invención es configurar superficies ordinarias, especialmente más oscuras en las áreas de aplicación mencionadas, de modo que éstas absorban menos luz solar y se calienten menos. Esto es resuelto de acuerdo a la invención por un elemento plano, oscuro con baja conductividad calorífica, densidad reducida y baja absorción solar, caracterizado porque: a) tiene al menos una combinación de un material de soporte con componentes incorporados en éste, en el cual b) la combinación de a) tiene una conductividad calorífica menor de 0.4 ( /mK) y c) una densidad aparente menor de 1.4 g/cm3, d) que el elemento tiene una reflexión promedio en el intervalo de longitud de onda de la luz visible de 400 a 700 nm que es menor de 50%, y e) que el elemento tiene una reflexión promedio en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 a 1,000 nm que es mayor de 50%. Modificaciones ventajosas de la invención son aparentes a partir de las reivindicaciones dependientes. En numerosas aplicaciones el elemento de acuerdo a la invención, se constato sorprendentemente que una combinación de un material con conductividad calorífica y densidad simultáneamente bajas, con la más alta reflexión posible sobre la superficie del material en el intervalo del infrarrojo cercano, invisible, ofrece varios efectos sinérgicos. De este modo, un objeto oscuro, por ejemplo, un volante de automóvil de pasajeros, se calienta significativamente menos cuando la superficie de este objeto está reflejando en el infrarrojo cercano: por ejemplo, si un automóvil permanece por un tiempo suficiente en el sol, el volante se calienta convectivamente al nivel del aire interno. Debido a la conductividad calorífica y a la densidad simultáneamente reducidas del volante no obstante, éste no se calienta tan rápidamente y puede ser sujetado sin problemas, aún cuando prevalezcan las altas temperaturas en el espacio circunvecino. Son también obtenidos efectos sinérgicos sorprendentes en aplicaciones típicas en el área de la tecnología de la construcción por la combinación de acuerdo a la invención, de la alta reflexión de una superficie en el intervalo del infrarrojo cercano con la baja conductividad calorífica y baja densidad del arreglo completo. De este modo, un panel de pared elaborado de PVC con las características del elemento de acuerdo a la invención, se calienta menos que un panel ordinario de pared de PVC; por otra parte, debido a la menor conductividad calorífica y menor densidad del panel, menos de la energía solar que es absorbida de cualquier modo es introducida hacia el edificio por la conducción del calor. Además, la menor temperatura superficial y el cambio de la temperatura retardado reducen la fatiga del material relacionado al calor, del arreglo completo . Un material de soporte, que involucra un plástico, un recubrimiento de laca, un material de fibra, un aglutinante hidráulico y/o un compuesto han probado que son particularmente favorables. Con referencia al plástico como soporte, éste debe ser elegido de la serie de poliamidas, poliacetatos , poliésteres, policarbonatos , poliolefmas , como polietileno, polipropileno y polnsopropileno, de los polímeros del estireno como el acrilonitrilo/butadieno/estireno ABS, poliestireno, estireno/butadieno, estireno/acrilonitrilo, acrilonitplo/estireno/ésteres acrílicos, de los polímeros de azufre, como la polisulfona, poliéter-sulfona, polifenilsulfona, de los fluoroplásticos, como PTFE (politetrafluoroetileno) y PVDF (fluoruro de polivinilideno) , de las polpmidas, polimetilmetacplatos PMMA, como el cloruro de polivinilo, de las siliconas, como el caucho de silicona, las resmas epóxicas, de las mezclas poliméricas, como el óxido de polifenileno, policarbonato-ABS , y de las resmas melamma-fenólicas y los poliuretanos y sus mezclas apropiadas. Un material de soporte que puede ser un plástico que se retícula reactivamente y un termoplástico, ha probado que es particularmente ventajoso. Si un recubrimiento de laca va a estar contenido como material de soporte como el componente a) en el elemento de acuerdo a la invención, éste debe ser formado a partir de un aglutinante, elegido de la serie de los aglutinantes acuosos, preferentemente aglutinantes solubles en agua como los alquídicos, poliésteres, poliacrilatos , epóxidos y esteres de epóxido, dispersiones y emulsiones acuosas, y preferentemente dispersiones y emulsiones basadas en acplatos, estireno-acrilatos , copolímeros de etileno-ácido acrílico, metacplatos , copolímeros de v ilpirrolidona-acetato de v ilo, polivmilpirrolidona, acrilato de polnsopropilo, poliuretano, silicona y acetato de polivinilo, dispersiones de ceras, preferentemente basadas en polietileno, polipropileno, Teflon , ceras sintéticas, polímeros fluorados, copolímeros acrílicos fluorados en solución acuosa, fluorosiliconas , de modo que éste es elegido de las resmas de poliuretano modificadas con flúor Terminal y/o lateralmente y/o mtracatenariamente , preferentemente las dispersiones de poliuretano y las dispersiones híbridas de poliuretano-polímero y sus mezclas. No obstante, el recubrimiento de laca puede ser también formado a partir de un aglutinante, elegido de la serie de los aglutinantes que contienen solvente, preferentemente acrilatos, estireno-acplatos , polivmilos, cloruro de polivmilo, poliestirenos y copolímeros de estireno, resinas alquídicas, poliésteres saturados e msaturados, poliésteres con grupo funcional hidróxido, resmas de melamma-formaldehído , res as de polnsocianato, poliuretanos , resmas epóxicas, fluoropolímeros y siliconas, polietileno clorosulfmado, polímeros fluorados, copolímero acrílico fluorado, fluorosiliconas, plastisoles, PVDF (fluoruro de polivinilideno) , de modo que éste es elegido de las resmas de poliuretano modificados con flúor y/o lateralmente y/o tracatenariamente , preferentemente dispersiones de poliuretano y dispersiones híbridas de poliuretano-polímero y sus mezclas. Los polímeros modificados con flúor que contienen elementos estructurales poliméricos basados en perfluoroalquil (eno) y/o grupos óxido de polihexafluoropropeno terminal y/o lateralmente y/o en la cadena principal, son caracterizados con la expresión "res as de poliuretano modificadas con flúor terminal y/o lateralmente y/o mtracatenariamente" . Con respecto al material de soporte, otra variante más de la invención consiste del uso de cuero de pieles de animales en el elemento como material de fibra. Otra modificación ventajosa de la idea de la invención es dada por el hecho de que el aglutinante hidráulico es una mezcla basada en cemento, sulfato de calcio o anhidrita, y preferentemente es concreto, mortero o yeso. Con respecto al compuesto, éste debe contener fibras sintéticas y/o naturales, preferentemente fibras sintéticas de los plásticos y/o cerámicas, especialmente vidrio y/o carbón y/o fibras naturales de lana, algodón, sisal, henequén y celulosa Finalmente, los componentes incorporados en el material de soporte pueden ser elegidos de los siguientes grupos : a) rellenadores ligeros orgánicos y/o inorgánicos, los cuales reducen preferentemente la densidad y la conductividad del calor del material de soporte, b) gases, como aire, nitrógeno, dióxido de carbono, gases nobles, que forman cavidades en el material de soporte y reducen la densidad y la conductividad calorífica del material de soporte / c) colorantes, que reflejan con selectividad espectral en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nanómetro, y tienen una transparencia promedio mayor de 50% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 a 1000 nm, y/o d) primeros pigmentos, que reflejan selectividad espectral en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm y tienen una transparencia promedio mayor de 50% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano desde 700 hasta 1,000 nm, y/o e) segundos pigmentos, los cuales reflejan con selectividad espectral en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm y tienen una reflexión promedio mayor de 50% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano desde 700 hasta 1,000 nm, f) nanomateriales orgánicos y/o inorgánicos, los cuales pueden ser tratados superficialmente o recubiertos superficialmente . El término "nanomatepales " o también "nanopartículas" significan, en general, las partículas con una geometría aproximadamente esférica que son más pequeños de 100 nm en todas las dimensiones, no siendo definido ningún limite inferior. Los nanomatepales , los cuales consisten ordinariamente de nanopartículas o contienen principalmente nanopartículas, ocupan un lugar en el intervalo transicional entre las estructuras macroscópicas atómicas y continuas con respecto a su tamaño. Los ejemplos típicos de nanopartículas inorgánicas son dióxido de silicio nanoescalar, dióxido de titanio, óxido de zinc, soles de sílice, cristal de agua, coloides metálicos y pigmentos, que pueden también estar funcionalizados . Las dispersiones, y especialmente dispersiones de partículas finas, dispersiones de poliuretano y dispersiones de núcleo-coraza, pero también pigmentos, dendrímeros y polímeros hiper-ramificados opcionalmente funcionalizados , son representantes típicos de los nanomatepales inorgánicos. En el presente caso, los rellenadores de la Serie Aerosil de Degussa AG han probado ser particularmente adecuados como nanomaterial inorgánico No obstante, todos los rellenadotes que no absorben en el intervalo del infrarrojo visible o cercano, y cuyo tamaño de partícula cae por debajo de 100 nm, son en general adecuados La elección de los componentes incorporados en un material de soporte, y especialmente los componentes anteriormente mencionados c) al e) , ordinariamente ocurre por medio de métodos técnicos. La reflexión de las superficies, pero también de los pigmentos y rellenadores, son usualmente medidos con un espectrómetro, como el espectrómetro PC 2000 PC-plug de The Avantes Company, con una sensibilidad espectral de 320 hasta 1,100 nm, de modo que los intervalos de UV (por arriba del intervalo visible) hasta el intervalo del infrarrojo cercano son cubiertos. La retrodispersión hemisférica de las superficies es medida con una esfera Ulbricht conectada al espectrómetro, y se determina la reflexión. Aquí, una placa de sulfato de bario sirve como referencia, la cual representa casi 100% de reflexión. Para la medición de los pigmentos y rellenadores en forma de polvo, éstos son llenados dentro de una bolsa de polietileno, la cual es transparente en el intervalo de longitud de onda mencionado. Con el fin de ser capaces de distinguir entre la reflexión de una capa y la transmisión de esta capa, la capa es medida una vez sobre un fondo absorbente, por ejemplo negro y sobre un fondo 100% reflejante, por ejemplo, blanco. En particular, los rellenadores ligeros deben ser aquellos con densidad que cae por debajo de 0.5 g/cm3. Se considera que un elemento es particularmente ventajoso cuyo componente a) incluye un material de soporte que contiene, como componentes incorporados, microesferas huecas de un material de cerámica, vidrio o plástico, en el cual la densidad de las microesferas huecas elaboradas de vidrio u otro material circunvecino, cae por debajo de 0.4 g/cm3 y la densidad de las microesferas huecas que consisten de plástico caen por debajo de 0.2 g/cm3. Una modificación ventajosa de la idea de la invención es observada en el hecho de que los rellenadores de luz son partículas de plástico que únicamente forman microesferas huecas con una densidad por debajo de 0.2 g/cm3, cuando el material de soporte es calentado a temperaturas de 80 a 160°C. En la presente invención, los pigmentos son considerados preferidos, los cuales son pigmentos solubles en agua, elegidos de los pigmentos ácidos, pigmentos directos, pigmentos básicos, pigmentos de desarrollo, pigmentos de azufre y pigmentos de anilina, o de los pigmentos del grupo de pigmentos que son disueltos con solventes o pigmentos tipo zapon. Los primeros pigmentos deben venir ventajosamente de la serie de los pigmentos orgánicos, preferentemente de los pigmentos azo, por ejemplo, monoazo, disazo, a-naf ol, naftol-AS, azo laqueado, bencimidazolona, de condensación disazo, de complejo metálico, de ísomdol ona y de ísomdolma, de los pigmentos policíclicos , y preferentemente de los pigmentos de ftalocianma , qumacpdona , perileno y perinona, de tipo tioíndigo, antraqu ona , antrapirimid a, flavantrona, pirantrona, dantrona, antantrona, dioxazina, tparilcarbomo, qu oftalona, diceto-pirrolo-pirrol . Con respecto a los segundos pigmentos, la presente invención considera una vanante, en los cuales están involucrados los pigmentos inorgánicos, elegidos de una serie de óxidos e hidróxidos metálicos, del cadmio, bismuto, cromo, pigmentos ultramarinos, pigmentos de mica en forma de plaquitas, recubiertos, y especialmente pigmentos de fase mixta tipo rutilo y espinela. Finalmente, la invención también propone que las partículas adicionales puedan ser introducidas al material de soporte, que tengan una reflexión mayor del 70% en el intervalo de longitud de onda de 400 a 1,000 nm. Estas partículas adicionales deben ser elegidas especialmente del grupo de pigmentos inorgánicos, el grupo de óxidos metálicos, sulfatos metálicos, sulfuros metálicos, fluoruros metálicos, silicatos metálicos, carbonatos metálicos, así como sus mezc1as . Las partículas adicionales pueden también ser elegidas del grupo de materiales degradables; no obstante, pueden también estar involucrados el carbamato de calcio, el carbamato de magnesio, talco, silicato de zirconio, óxido de zircomo, óxido de aluminio, sulfato de bario natural y sus mezclas . Una característica esencial del elemento plano es observada en la conductividad del calor de la combinación del material de soporte con los componentes incorporados en éste. A este respecto, se considera preferible si la conductividad térmica del elemento completo sea menor de 0.3 ( /mK) , y especialmente menor de 0.2 ( /m-K) . Puede ser también ventajoso si la densidad aparente del elemento completo cae por debajo de 1.2 g/cm3, y especialmente debajo de 1.0 g/cm3. Otra característica esencial a la invención es observada en la reflexión promedio del elemento en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm. Ésta debe ser especialmente menor de 40%. Una modificación ventajosa del elemento reclamado es dada por el hecho de que éste tiene una reflexión promedio mayor de 60% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano desde 700 hasta 1,000 nm. Se considera también por la invención, si los rellenadores ligeros incrementan la reflexión del elemento en el intervalo de infrarrojo cercano de 700 a 1,000 nm, por hasta 10%. De acuerdo a la presente invención, la combinación a) debe tener las características b) (conductividad del calor) y c) (densidad aparente) . Esta combinación del material de soporte y los componentes incorporados, no obstante, puede también tener características b) y/o e) del elemento, además de las características de conductividad térmica y densidad aparente. El elemento mismo puede estar compuesto de acuerdo a la invención también de al menos dos capas, en cuyo caso al menos una capa debe consistir de la combinación a) . La combinación a) puede ser también combinada con una capa de soporte que no contiene componentes incorporados, que es también considerada por la presente invención. Se considera también especialmente ventajoso si variantes idénticas o diferentes del elemento pueden ser combinadas una con la otra en al menos dos capas. El elemento puede también ser proporcionado con un recubrimiento de laca adicional, que es preferentemente una forma transparente . Con respecto al elemento, éste puede ser combinado con un sustrato de soporte en la forma de un arreglo, dispositivo o capa, en el cual puede entonces estar presente, en general , un arreglo de soporte . En general, se establece que el elemento plano oscuro, reclamado, consiste necesariamente de una combinación de un material de soporte con componentes incorporados en éste, teniendo esta combinación una conductividad térmica definida y densidad aparente especial . Este elemento puede por lo tanto consistir exclusivamente de esta combinación a) , pero no necesita, pero puede también contener componentes adicionales. El elemento mismo puede ser por lo tanto un cuero especialmente tratado, un molde de plástico, un molde de plástico, por ejemplo, para accesorios interiores de vehículos, o también un panel de chapado o teja. Con base en las diferentes variantes, el elemento reclamado puede también consistir de una estructura base o de soporte, sobre la cual se sujeta o se aplica la combinación a) . En general, no obstante, el elemento completo plano debe ser oscuro, lo cual es estipulado por la característica esencial d) , por ejemplo, la reflexión de bajo promedio en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 a 700 nm de <50%. A partir de la redacción de la Reivindicación 1, la cual caracteriza un objeto efectivo de la invención, la variedad de posibilidades de la presente invención es aparente, ya que no está restringida únicamente a los chapados o recubrimientos, sino que incluye también combinaciones, consistentes de una estructura base de soporte o capas aprestadoras, y combinaciones y todas sobre ellas de un material de soporte y los componentes incorporados en éste. Los siguientes ejemplos explican las ventajas de la invención recién descrita.
Ej emplos Figuras El flujo del calor a través de una muestra de material descrita en los ejemplos, se muestra en las Figuras 1, 3 y 4. Un sensor de flujo de calor universal F-035-2, que mide 25 x 25 mm, de la compañía untronic, de Munich, es utilizado en estas mediciones, el cual distribuye un voltaje equivalente al flujo de calor. Las Figuras 2 y 5 a la 11 muestran como resultados de medición la reflexión espectral de las muestras para los ejemplos correspondientes en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. Un espectrómetro PC 2000 PC-plug-m, de The Avantes Company, con una sensibilidad espectral desde 320 hasta 1,100 nm, sirve como instrumento de medición, como una esfera Ulbpcht conectada a éste para medir la retrodispersión hemisférica de superficies .
Ejemplo 1 Teñido y recubrimiento del cuero para asientos de automóvil • Una pieza de cuero es teñida de negro con el colorante Sella Cool Black 10286 de TFL Ledertechnik, Basilea Suiza . El siguiente recubrimiento negro es preparado: 15.00 g de preparación del pigmento negro Roda Cool Black de TFL Ledeterchnik, Basilea Suiza. 60.00 g de Roda Car B32 de TFL Ledertechnik, Basilea Suiza. 10.00 de Roda Car P64 de TFL Ledertechnik, Basilea Suiza . 10.00 g de agua . 01.20 g de microesferas huecas Expancel 091 DE de Akzo Nobel . El recubrimiento es aplicado con una cuchilla rascadora tres veces con un espesor de capa de 100 µm y secado en un horno de laboratorio después de cada capa. El cuero negro recubierto así es colocado en el horno de laboratorio, junto con una pieza recubierta de cuero del mismo tipo, entintada de la manera estándar, y calentada a 80°C. Las piezas de cuero son retiradas del horno, y el flujo de calor proveniente de la muestra de cuero hacia una pieza de 1 kg de plomo a temperatura ambiente, es medido. Se utiliza un sensor de flujo de calor universal F-035-2, que mide 25 x 25 mm, de la compañía Wuntronic de Munich. La Figura 1 muestra el flujo de calor del cuero con el acabado estándar (1; comparación) y la curva (2) muestra el flujo de calor, menor por aproximadamente 500 W/m2, de la muestra de cuero recubierta de acuerdo a la invención. Esta diferencia es también claramente detectable cuando es colocada una mano sobre las muestras de cuero. La reflexión espectral de las muestras es medida en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm (instrumento de medición: espectrómetro PC-plug-m, PC 2000, de The Avantes Company, con una sensibilidad espectral desde 320 hasta 1,100 nm, con una esfera Ulbpcht conectada a éste para medir la retrodispersión hemisférica de las superficies) ; los resultados de medición son mostrados en la Figura 2 : La curva (1) muestra la reflexión claramente más alta en el intervalo del infrarrojo cercano del cuero negro recubierto de acuerdo a la invención. La reflexión del cuero de referencia (2) estándar cae por debajo de 10% también en el intervalo del infrarrojo cercano. Las muestras de cuero negro son colocadas sobre una placa Styrofoam y expuestas aproximadamente a 800 W/m2 de radiación solar fuerte. La temperatura superficial del cuero estándar se elevó a 90°C, y aquella del cuero de acuerdo a la invención, por otra parte, únicamente a 62 °C. La densidad del cuero recubierto de acuerdo a la invención cae en 0.85 g/cm2 y la conductividad del calor a 0.12 W/mK. La densidad del cuero recubierto estándar cae en 1.1 g/cm3 y la conductividad del calor a 0.15 W/mK. La densidad del cuero recubierto de acuerdo a la invención es por lo tanto de 23%, y la conductividad del calor 20% menor que el cuero estándar recubierto de acuerdo a la técnica anterior.
Ejemplo 2 Reducción de la densidad y conductividad térmica de un cuero: Una muestra de cuero es colocada en un baño de agua. 20% en peso (denominado como el peso del cuero) de las microesferas huecas no expandidas del Expancel 820SL80 de Akzo Nobel son agregados al baño de agua incorporados en el cuero mediante el proceso usual en una curtiduría. El cuero es luego teñido de negro con el colorante Sella Cool Black 10286 de TFL Ledertechnik, Basilea Suiza. El cuero es colocado dentro de un horno aproximadamente a 100°C hasta que las microesferas huecas se expanden bajo la influencia del calor y rellenan parte de las cavidades en el cuero. Una pieza del cuero producida así de acuerdo a la invención es colocada sobre una placa de calentamiento a 54°C, y la transferencia de calor desde la placa caliente a través del cuero hacia un recipiente de agua de 1 kg con una temperatura del agua de 7.5°C, es medida con el sensor de flujo de calor F-035-2. Se lleva a cabo el mismo procedimiento con un cuero estándar negro (comparación) La tendencia en el tiempo del flujo de calor a través de las muestras de cuero es mostrada en la Figura 3 en W/m2. Aquí, la curva (1) muestra el flujo de calor a través del cuero estándar (comparación) . El flujo de calor a través de una muestra de cuero negro (2) producida de acuerdo a la invención, es entonces 200 W/m2 menor. La densidad del cuero procesado de acuerdo a la invención cae en 0.85 g/cm3, y la conductividad del calor a 0.1 W/mK. La densidad del cuero estándar producido cae en 1.1 g/cm3 y la conductividad del calor es de 0.14 W/mK. La densidad del cuero procesado de acuerdo a la invención es por lo tanto 23% menor, y la conductividad del calor es 28% menor que en el cuero de comparación producido de una manera estándar.
Ejemplo 3 Combinación de una muestra de cuero producida de acuerdo al Ejemplo 2, con un recubrimiento producido de acuerdo al Ejemplo 1: Un recubrimiento de acuerdo al Ejemplo 1 es aplicado tres veces con un espesor de capa de 100 µm a un cuero producido de acuerdo al Ejemplo 2, y secado. El cuero de acuerdo a la invención es colocado sobre una capa de calentamiento a 58°C, y la transferencia de calor desde la placa de calentamiento a través del cuero hacia un recipiente de agua de 1 kg con una temperatura de agua de 0°C (agua con hielo) se mide con el sensor de flujo de calor F-035-2. El mismo procedimiento es llevado a cabo con un cuero estándar recubierto, negro (comparación) . La Figura 4 muestra la curva (1) del flujo de calor a través del cuero estándar negro (comparación) . El flujo de calor a través del cuero 2 producido de acuerdo a la invención es claramente menor. La reflexión espectral de las dos muestras de cuero negro es medida como se describe en el Ejemplo 1, y es idéntico a las curvas en la Figura 2. La curva (1) en la Figura 2 muestra la reflexión espectral del cuero producido de acuerdo a la invención, y la curva (2) aquella del cuero estándar (comparación) . La densidad de la combinación del cuero y el recubrimiento de acuerdo a la invención es de 0.82 g/cm3 y la conductividad calorífica de 0.09 W/mK. La densidad del cuero producido de la manera estándar es de 1.1 g/cm3 y la conductividad del calor es de 0.15 W/mK. La densidad de la combinación de acuerdo a la invención es por lo tanto 25% menor, y la conductividad del calor es 40% menor que en el cuero de comparación producido de la manera estándar .
Ejemplo 4 Componente de polipropileno con baja conductividad del calor y alta reflexión solar: Dos muestras para accesorios de interior de un automóvil, basadas en polipropileno, son producidas de acuerdo a la siguiente formulación: a) 600.00 g de polipropileno granulado 040.00 g de rellenador ligero SilCell 300 de Chemco 050.00 g de dióxido de titanio Hombitan R610K de Sachtleben 010.00 g de Aerosil TT600 de Degussa 020.00 g de Hostaperm Blue R5R de Clariant 010.00 g de Paliogen Black L0086 de BASF Placas de muestra azul oscuro fueron producidas con un extrusor de laboratorio, b) 600.00 g de polipropileno granulado 030.00 g de Hombitan R610K, dióxido de titanio de Sachtleben 010.00 g de Aerosil T600 de Degussa 020.00 g de Hostaperm Blue R5R de Clapant 010.00 g de Paliogen Black L0086 de BASF La mezcla es espumada en un extrusor con gas dióxido de carbono. Las placas de muestra azul oscuro son producidas. La densidad de la placa de muestra a) es de 0.79 g/cm3, aquella de la placa de muestra b) es de 0.74 g/cm3; la conductividad térmica de la placa de muestra de acuerdo a a) es de 0.15 W/mK y aquella de la placa de muestra b) es de 0.13 W/mK. La densidad del componente estándar (comparación) es de 1.05 g/cm3 y la conductividad del calor es de 0.24 W/mK. La densidad de la placa de muestra a) es por lo tanto de 25%, y la densidad de la placa de muestra b) de 29.5% por debajo de la densidad del componente estándar. La conductividad del calor de la placa de muestra a) es de 37%, y aquella de la placa de muestra b) es 46% debajo de la conductividad térmica del componente estándar La reflexión espectral de las placas de muestra a) y b) , y una pieza de un componente estándar en el mismo tinte azul oscuro (comparación) es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. La Figura 5 muestra los resultados de la medición. La curva (1) muestra la reflexión de la placa de muestra a) , la curva (2) aquella de la placa de muestra b) , y la curva (3) muestra que la reflexión del componente estándar en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano desde 700 nm es únicamente por debajo del 10%. Las muestras son colocadas sobre una placa Styrofoam y expuestas a 800 W/m2 de radiación solar. Bajo estas condiciones, la temperatura superficial de la placa estándar se eleva hasta 85°C, la temperatura superficial de las placas de muestra de acuerdo a la invención se encuentra en 60 °C.
Ejemplo 5 Producción de una placa de muestra de resma epóxica de acuerdo a la invención y ejemplo comparativo: Una placa de muestra de color antracita oscuro de resma epóxica es producida de acuerdo a la siguiente formulación (invención) : 45.00 g de resma epóxica L160 de MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart. 03.00 g de rellenador ligero Silcell 300 de Chemco Chemieprodukte GmbH. 01.00 g de dióxido de titanio Hombitan R610K de Sachtleben . 02.00 g de Paliogen Black L0086 de BASF. 15.00 g de agente de curación H160 de MGS Kunstharzprodukte GMBH, Stuttgart .
La placa de muestra tiene una densidad de 0.8 g/cm3 y la conductividad térmica fue de 0.2 W/mK. Una placa de resma epóxica de color antracita oscuro con pigmentación estándar de acuerdo a la siguiente formulación, fue preparada como un ejemplo comparativo: 45.00 g de resma epóxica L160 de MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart. 05.00 g de óxido de hierro negro comercial. 10.00 g de talco de Wema, Nürnberg. 00.50 g de dióxido de titanio Hombitan R610K de Sachtleben . 15.00 g de agente de curación H160 de MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart. La densidad de la placa estándar fue de 1.3 g/cm3 y la conductividad térmica de 0.3 W/mK. La densidad de la placa de acuerdo a la invención es por lo tanto 38% menor, y la conductividad térmica es 33% menor que en la placa de referencia estándar. La reflexión espectral de las dos placas de muestra es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. La curva (1) en el diagrama de la Figura 6 muestra la reflexión espectral de la placa de muestra de epóxido de acuerdo a la invención, y la curva (2) la reflexión de la placa de la muestra de un ejemplo comparativo. La reflexión de la placa de muestra de acuerdo a la invención es claramente mayor en el intervalo del infrarrojo cercano de 700 nm, lo que significa que absorbe menos luz solar que la placa de muestra del ejemplo contrario, que es idénticamente coloreada en el intervalo visible. Las muestras fueron colocadas sobre una placa Styrofoam y expuestas a 800 W/m2 de radiación solar. Bajo estas condiciones, la temperatura de la placa de acuerdo a la invención se eleva únicamente hasta 60°C y aquella del ejemplo comparativo hasta 85 °C.
Ejemplo 6 Preparación de una película de acuerdo a la invención de PVC suave y ejemplo comparativo Una película negra de PVC suave es preparada de acuerdo a la siguiente fórmula: 200.00 g de PVC comercial con plastificante . 012.00 g de rellenador ligero SilCell 300 de Chemco Chemieprodukte GmbH. 003.50 g de dióxido de titanio Hombitan R610K de Sachtleben . 007.50 g de Paliogen Black L0086 de BASF. La densidad de la película de PVC de acuerdo a la invención es de 0.95 g/cm3 y la conductividad térmica es de 0.12 W/mK. La densidad de las películas de comparación comercial es de 1.3 g/cm3 y la conductividad térmica es de 0.18 W/mK. La densidad de la película de PVC de acuerdo a la invención es por lo tanto 27% menor, y la conductividad térmica es 33% menor que en la película de comparación comercial. La reflexión espectral de la película de PVC es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. Una película negra comercial de PVC suave sirve como ejemplo comparativo. Los resultados de medición son mostrados en la figura 7. La curva (1) muestra la reflexión incrementada en el intervalo del infrarrojo cercano de la película producida de acuerdo a la invención, y la curva (2) muestra la reflexión de la película negra comercial. Las muestras son colocadas sobre una placa Styrofoam y expuestas a 800 W/m2 de radiación solar. Bajo estas condiciones, la temperatura de la película comercial se eleva a 90°C, aquella de la película de acuerdo a la invención no obstante es únicamente de 60 °C.
Ejemplo 7 Preparación de un material textil recubierto sobre ambos lados para persianas. Un material textil base para cortina de la serie PlazaMR Plus de Hunter Douglas Australia es recubierto sobre un lado de acuerdo a la siguiente formulación: Recubrimiento base: 70.00 g de aglutinante Acronal 18D de BASF. 15.00 g de preparación de pigmento Hostatm White, the Hoechst company. 05.00 g de rellenador ligero Expancel 551 WE20 Después del secado, el recubrimiento de cubierta color antracita es aplicado a este recubrimiento base en el tinte de ébano de PlazaMR Plus de Hunter Douglas. Recubrimiento de cubierta: 10.00 g de agua . 10.00 g de preparación de pigmento Roda Cool Black, TFL Ledertechnik company. 40.00 g de aglutinante Acronal 18D de BASF. 05.00 g de agua . 01.00 g de blanco Hostat , the Hoechst company El lado posterior del material textil fue recubierto dos veces con el recubrimiento base blanco. La densidad del material textil de acuerdo a la invención es de 1.1 g/cm3 y la conductividad térmica es de 0.15 W/mK. La densidad del ejemplo contrario comercial es de 1.3 g/cm3 y la conductividad térmica es de 0.22 W/mK. La densidad del material textil de acuerdo a la invención es por lo tanto 15% menor, y la conductividad térmica es 32% menor que en el ejemplo contrario comercial. La reflexión espectral del lado frontal recubierto con antracita del material textil es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. La curva (1) en la Figura 8 muestra la reflexión espectral del producto textil producido de acuerdo a la invención, y la curva (2) la reflexión del material de ébano de cortina original a partir de la serie de cortinas PlazaMR Plus de Hunter Douglas, Australia. La reflexión aquí está por debajo de 10% como en el intervalo visible. Las muestras fueron colocadas sobre una placa Styrofoam y expuestas a 900 W/m2 de radiación solar. Bajo estas condiciones, el lado frontal del material de cortina de comparación es calentado a 90°C; aquel de la invención, por otra parte, únicamente a 52 °C. Durante el uso del material de acuerdo a la invención como persianas, el flujo de calor a través de la cortina hacia un espacio es 30% menor que en el material de comparación ba o las siguientes condiciones: Radiación solar 900 W/m2 Temperatura externa 25°C Temperatura ambiente 21°C Ejemplo 8 Preparación de una placa de muestra para perfiles de ventana de PVC con superficie oscura. 20% en peso de microesferas huecas del tipo S38HS de la 3M Company son agregadas a un granulado de PVC de color blanco, comercial para la producción de perfiles de ventana. Una placa de muestra de 5 mm de espesor es preparada en un extrusor de laboratorio. Además, 3% en peso, con relación a la cantidad del granulado de PVC, de Hostaperm Blue R5R de la compañía Clapant y 1.5% en peso de Paliogen Black L0086 de la compañía BASF son agregados a un granulado PVC claro, comercial, para la producción de película de PVC, y se funde y se mezcla en un extrusor de laboratorio. Una película azul oscura de 300 µm de espesor es producida. La película es encolada con un adhesivo claro de fusión en caliente a la placa de PVC blanca bajo presión. La densidad de la muestra de prueba azul oscuro para el perfil de ventana (invención) es de 1.18 g/cm3 y la conductividad térmica es de 0.14 W/mK. La densidad de un perfil de ventana de PVC comercial (comparación) es de 1.60 g/cm3 y la conductividad térmica es de 0 2 W/mK La densidad del ejemplo de comparación de acuerdo a la invención es por lo tanto 26% menor, y la conductividad térmica es 30% menor que en el perfil de comparación comercial . La reflexión espectral de la placa es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm, y comparado con una parte comercial de un perfil de ventana de color azul oscuro. Los resultados de medición se muestran en la Figura 9. La curva (1) muestra la reflexión distintamente más alta en el infrarrojo cercano de la muestra de un perfil de ventana de PVC producido de acuerdo a la invención. En la parte azul oscuro comercial del perfil de ventana de PVC, la reflexión en el IR cercano permanece por debajo de 10%. Las placas fueron expuestas a 900 W/m2 de luz solar. La superficie de la placa comercial alcanzó una temperatura de 90°C y se deformó ligeramente. La temperatura de la superficie de la placa de acuerdo a la invención fue únicamente de 60 °C y no puedo ser encontrada en ninguna deformación. Con el uso del perfil de ventana de PVC de acuerdo a la invención bajo las siguientes condiciones: Radiación solar 900 W/m2 Temperatura externa 25°C Temperatura de la habitación 21°C el flujo de calor a través de la estructura de ventana hacia una habitación es 35% menor que en el material estándar.
Ejemplo 9 Preparación de lozeta de techumbre de concreto de color café con baja conductividad térmica. Una placa de muestra de una lozeta de techumbre de concreto es preparada de acuerdo a la siguiente formulación (invención) : 35.00 g de cemento Pórtland de la compañía Lugato. 05.00 g de dióxido de titanio Rutil Hombitan R210 de la compañía Sachtleben. 10.00 g de rellenador ligero SilCell 300 de la compañía Chemco.
Se agrega agua a la mezcla, hasta que es lograda una consistencia fluible, después de lo cual la mezcla es introducida a un molde y secada en un horno. La lozeta de techumbre de concreto, seca es provista con un recubrimiento café rojizo oscuro de la siguiente fórmula: 140.00 g de Acronal 18D de la compañía BASF. 010.00 g de Langdopec Red 30000 de la compañía SLMC. 010.00 g de verde Ferro PK 4047 de la compañía Ferro . 007.50 g de Sylowhite SM 405 de la compañía Grace. 000.60 g de desespumante Byk 024 de la compañía Byk. 000.60 g del distribuidor de pigmento N de la compañía BASF. 000.40 g de espesante Acrysol T615 de la compañía Rohm y Haas . 015.00 g de agua . La reflexión espectral de la lozeta de techumbre de concreto café rojizo, oscura, es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 del intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. Como un ejemplo comparativo, una lozeta de techumbre de concreto comercial en el tinte café oscuro C021 de la compañía Kubota de Japón, es utilizado. Los resultados de la medición se muestran en la Figura 10. La curva (1) muestra el incremento distinto en la reflexión en el infrarrojo cercano de la lozeta de techumbre de concreto producida de acuerdo a la invención, y la curva (2) muestra que la reflexión de la lozeta de techumbre de concreto comercial en el infrarrojo cercano es incluso algo menor que en el intervalo de longitud de onda visible. Durante el calentamiento de las lozetas de techumbre y 850 W/m2 de luz solar, la superficie de las lozetas de techumbre comerciales son calentadas hasta 37°C, y aquellas de la lozeta de acuerdo a la invención únicamente hasta 51°C. La densidad de la lozeta de techumbre de acuerdo a la invención es de 0.7 g/cm3, y la conductividad térmica es de 0.16 W/mK. La densidad de la lozeta de techumbre comercial fue de 1.6 g/cm3, y la conductividad térmica de 0.87 W/mK. La densidad de la lozeta de techumbre de acuerdo a la invención es por lo tanto 56% menor, y la conductividad térmica es 82% menor que en la lozeta de techumbre de concreto comercial . Con el uso de la lozeta de techumbre de concreto de acuerdo a la invención bajo las siguientes condiciones: Radiación solar 850 W/m2 Temperatura exterior 25°C Temperatura ambiente 21°C el flujo de calor a través de un techo hacia el espacio de techo es 45% menor que con el material estándar.
Ejemplo 10 Combinación de un emplasto externo con una pintura de pared exterior de reflexión solar. Una placa de 2 cm de espesor, producida a partir de un emplasto exterior de la compañía Colfirmit Rajasil con el nombre "Ultralight plaster", es recubierta con una pintura de pared exterior verde claro de acuerdo a la siguiente formulación. 200.0 g de blanco Acrylor FS de la compañía Relius Coatmgs. 010.00 g de preparación de pigmento Roda Cool Black de la compañía TFL Ledeterchnik. Para comparación, una pintura de pared exterior de la compañía Sonneborn de Estados Unidos en el tinte gris Drumhill 458 -M es aplicada a una placa de 2 cm de espesor del emplasto comercial. La reflexión espectral de ambas placas de emplasto es medida con el espectrómetro descrito en el Ejemplo 1 en el intervalo de longitud de onda de 400 a 980 nm. Los resultados de medición son mostrados en la Figura 11. La curva (1) muestra que la reflexión de la combinación de un emplasto exterior con una pintura de pared exterior de reflexión solar producida de acuerdo a la invención, es más alto en el intervalo del infrarrojo cercano que la reflexión en el IR cercano de la placa de emplasto recubierta de una manera estándar, mostrada por la curva (2) . La densidad total de la combinación de acuerdo a la invención es de 0.9 g/cm3. La densidad total de la combinación estándar es de 2.2 g/cm3. La conductividad térmica de la combinación de acuerdo a la invención de un emplasto ligero con una pintura de reflexión solar es de 0.12 W/mK, aquella de la combinación estándar es de 0.87 W/mK La densidad total de la combinación de acuerdo a la invención es por lo tanto 59% menor, y la conductividad térmica es 86% menor que en la combinación estándar. Cuando la combinación de acuerdo a la invención es utilizada con una pared de concreto de 20 cm de espesor bajo las siguientes condiciones: Radiación solar 800 W/m2 Temperatura externa 25°C Temperatura ambiente 21°C el flujo de calor a través de la pared hacia la casa es 42% menor que en el material estándar.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (32)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un elemento plano, oscuro con baja conductividad térmica, densidad reducida y absorción solar baja, caracterizado porque: a) tiene al menos una combinación de un material de soporte con componentes incorporados en éste, en los cuales b) la combinación a) tiene una conductividad térmica menor de 0.4 (W/mK) y c) una densidad aparente que está por debajo de 1.4 g/cm3 d) el elemento tiene una reflexión promedio en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm menor de 50% y e) el elemento tiene una reflexión promedio en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 a 1,000 nm mayor de 50%.
2. El elemento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de soporte es un plástico, un recubrimiento de laca, un material de fibra, un aglutinante hidráulico y/o un compuesto.
3. El elemento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el plástico es elegido de la serie de poliamidas, poliacetatos , poliésteres o policarbonatos , poliolefmas como el polietileno, polipropileno y polnsopreno, de los polímeros de estireno como el acplonitrilo/butadieno/estireno ABS, poliestireno, estireno/butadieno, estireno/acrilonitrilo, acplonitrilo/estireno/éster acrílico, de los polímeros de azufre como la polisulfona, poliétersulfona, polifenilsulfona, de los plásticos fluorados como PTFE y PVDF, de las polnmidas, los polimetilmetacrilatos PMMA, como el cloruro de polivmilo, de las siliconas, como el caucho de silicona, de las resmas epóxicas, de las mezclas poliméricas, como el óxido de polifenileno, policarbonato-ABS , así como las resmas de melamma, resmas fenólicas y poliuretanos y sus mezclas apropiadas.
4. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque el material de soporte puede ser un plástico de reticulación reactiva y un termoplástico .
5. El elemento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el recubrimiento de laca es formado a partir de un aglutinante, elegido de la serie de los aglutinantes acuosos, preferentemente aglutinantes solubles en agua, de los alquídicos, poliésteres, poliacrilatos , epóxidos y esteres de epóxido, dispersiones y emulsiones acuosas, y preferentemente dispersiones y emulsiones basadas en acrilatos, estirenos/acrilatos, copolímeros de estireno-ácido acrílico, metacrilatos, copolímeros de vinilpirrolidona-acetato de vinilo, polivinilpirrolidona, poliisopropilacrilato, poliuretano, silicona y polivinil acetatos, de las dispersiones de cera, preferentemente basadas en polietileno, polipropileno, Teflón®, ceras sintéticas, polímeros fluorados, copolímero acrílico fluorado en solución acuosa, fluorosiliconas y resinas de poliuretano modificadas con flúor terminales y/o laterales y/o intracatenarias, preferentemente dispersiones de poliuretano y dispersiones híbridas de poliuretano-polímero y sus mezclas.
6. El elemento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el recubrimiento de laca es formado a partir de un aglutinante, elegido de las series de los aglutinantes que contienen solvente, preferentemente acrilatos, estireno-acrilatos, polivinilos, cloruro de polivinilo, poliestirenos y copolímeros de estireno, resinas alquídicas, poliésteres saturados e insaturados, poliésteres con grupo funcional hidróxido, resinas de melamina-formaldehído, resinas de poliisocianato, poliuretanos, resinas epóxicas, polímeros fluorados y siliconas, polietileno clorosulfonatado, polímeros fluorados, copolímero acrílico fluorado, fluorosiliconas, plastisoles, PVDF y res as de poliuretano modificadas con flúor terminal y/o lateralmente y/o mtracatenarias , preferentemente dispersiones de poliuretano y dispersiones híbridas de poliuretano-polímero y sus mezclas.
7. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque las resmas de poliuretano modificadas con flúor termmalmente y/o lateralmente y/o mtracatenariamente son polímeros modificados con flúor que contienen elementos estructurales poliméricos termmalmente y/o lateralmente y/o en la cadena principal, basados en grupos perfluoroalquil (eno) y/o óxido de polihexafluoropropeno .
8. El elemento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el material de fibra es cuero de pieles de animales.
9. El elemento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el aglutinante hidráulico es una mezcla basada en cemento, sulfato de calcio o anhidrito, y preferentemente un concreto, mortero o yeso
10. El elemento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el compuesto contiene fibras sintéticas y/o naturales, preferentemente fibras sintéticas de plástico y/o cerámicas, especialmente vidrio y/o carbono y/o fibras naturales de lana, algodón, sisal, henequén y celulosa.
11. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los componentes incorporados en el material de soporte son elegidos de los siguientes grupos: a) rellenadores ligeros orgánicos y/o inorgánicos, los cuales reducen preferentemente la densidad y la conductividad térmica del material de soporte, b) gases, como aire, nitrógeno, dióxido de carbono, gases nobles, los cuales forman cavidades en el material de soporte y reducen la densidad y la conductividad térmica del material de soporte, c) colorantes, los cuales reflejan con selectividad espectral en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm y tienen una transparencia promedio mayor del 50% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 hasta 1, 000 nm y/o d) primeros pigmentos, los cuales reflejan con selectividad espectral en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm y tienen una transparencia promedio mayor del 50% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 hasta 1, 000 nm y/o e) segundos pigmentos, los cuales reflejan con selectividad espectral en el intervalo de longitud de onda de la luz visible desde 400 hasta 700 nm y tienen una reflexión promedio mayor del 50% en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 hasta 1,000 nm y/o f) nanomateriales orgánicos y/o inorgánicos los cuales pueden ser tratados superficialmente o recubiertos superficialmente .
12. El elemento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los rellenadores ligeros son aquellos cuya densidad está por debajo de 0.5 g/cm3.
13. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque están involucradas microesferas huecas de un material de cerámica, vidrio o plástico, en las cuales la densidad de las microesferas huecas de vidrio u otro material de cerámica está por debajo de 0.4 g/cm3 y la densidad de las microesferas huecas de plástico está por debajo de 0.2 g/cm3.
14. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque los rellenadores ligeros son partículas de plástico que únicamente forman microesferas huecas con una densidad por debajo de 0.2 g/cm3 cuando el material de soporte es calentado a una temperatura de 80 a 160°C.
15. El elemento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los colorantes son colorantes solubles en agua, elegidos de los colorantes ácidos, colorantes directos, colorantes básicos, colorantes de desarrollo, colorantes de azufre y colorantes de anilina y colorantes elegidos del grupo de los colorantes que son disueltos con solventes, elegidos de los colorantes de zapon
16. El elemento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los primeros pigmentos son elegidos de la serie de pigmentos orgánicos, preferentemente pigmentos azo, como los pigmentos monoazo, disazo, de a-naftol, naftol-AS, azo laqueado, bencimidazolona, de disazocondensación, de complejo metálico, de íso dolmona y de ísomdolma, pigmentos policíclicos, y preferentemente pigmentos de ftalocianma, qumacridona, perileno y permona, tioíndigo, antraqumona , antrapirimid a, flavantrona, pirantrona, mdantrona, antantrona, dioxazma, triarilcarbonio, quinoftalona, diceto-pirrolo-pirrol .
17. El elemento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los segundos pigmentos son pigmentos inorgánicos elegidos de la serie de los óxidos e hidróxidos metálicos, de los pigmentos de cadmio, bismuto, cromo, pigmentos ultramarinos, pigmentos recubiertos, pigmentos de mica similar a plaquitas, y especialmente pigmentos de fase mixta de rutilo y espinela.
18. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque las partículas adicionales son incorporadas en el material de soporte que tiene una reflexión mayor de 70% en el intervalo de longitud de onda de 400 a 1,000 nm.
19. El elemento de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque las partículas adicionales son elegidas del grupo de pigmentos inorgánicos, del grupo de los óxidos metálicos, sulfatos metálicos, sulfuros metálicos, fluoruros metálicos, silicatos metálicos, carbonatos metálicos y sus mezclas.
20. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 ó 19, caracterizado porque las partículas adicionales son elegidas del grupo de materiales degradables de carbonato de calcio, carbonato de magnesio, talco, silicato de zirconio, óxido de zirconio, óxido de aluminio, sulfato de bario natural y sus mezclas.
21. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque la conductividad térmica de los elementos es menor de 0.3 (W/mK) y especialmente menor de 0.2 (W/mK) .
22. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la densidad aparente del elemento está por debajo de 1.2 g/cm3, y especialmente por debajo de 1.0 g/cm3.
23. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque tiene una reflexión promedio en el intervalo de longitud de onda de la luz visible de 400 a 700 nm menor de 40%.
24. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado porque tiene una reflexión promedio en el intervalo de longitud de onda del infrarrojo cercano de 700 a 1,000 nm menor de 60%.
25. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque los rellenadores ligeros incrementan la reflexión del elemento en el intervalo del infrarrojo cercano de 700 a 1,000 nm por hasta 10%.
26. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque la combinación a) tiene además las características d) y/o e) del elemento .
27. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque éste es ensamblado a partir de al menos dos capas, al menos una capa consiste de la combinación a) .
28. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, caracterizado porque la combinación a) es combinada con una capa de material de soporte que no contiene componentes incorporados.
29. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque las variantes idénticas o diferentes del elemento pueden ser combinadas en al menos dos capas una sobre la otra.
30. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, caracterizado porque es provisto con un recubrimiento de laca adicional, que es preferentemente un recubrimiento de laca transparente.
31. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30, caracterizado porque es combinado con un sustrato de soporte en la forma de un arreglo, dispositivo o capa.
32. El elemento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizado porque es un arreglo de auto-soporte.
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