WO2003076670A1

WO2003076670A1 - Materiales laminares con baja capacidad de absorcion de calor y procedimiento para obtener los mismos

Info

Publication number: WO2003076670A1
Application number: PCT/MX2002/000097
Authority: WO
Inventors: Juan Fortino Guerrero-Salinas; Juan Francisco Perez-Diaz; Gustavo Rogelio Hernandez-Moreno
Original assignee: Cueros Industrializados Del Bajio de C V SA
Current assignee: Cueros Industrializados Del Bajio de C V SA
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2004-09-08
Also published as: CN1625604A; ZA200407844B; MXPA04008553A; CN1813072A; AU2002307625A1; EP1491640A2; JP2006506241A; HUP0500237A2; JP2005526878A; US20050118340A1; US20050228068A1; AU2003210068A1; PL370510A1; WO2003076669A1; AU2002348625A1; EP1484417A1; KR20040106288A; BR0308367A; WO2003076175A3; WO2003076175A2

Abstract

Se describen materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor con propiedades ópticas y termodinámicas adecuadas para el control térmico, útiles en la industria automotriz, muebles u otros artículos domésticos, así como en prendas de vestir. Los materiales incorporan diversas tecnologías reguladoras de temperatura eficazmente, tanto de reflexión de luz infrarroja y de regulación de temperatura, independientemente del color del material, lográndose un confort mayor al obtenido con materiales laminares de arte previo. Mediante la invención también se logran materiales que no presentan un deterioro debido a reacciones químicas de envejecimiento. Adicionalmente, se describe un procedimiento para obtener los materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor.

Description

MATERIALES LAMINARES CON BAJA CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE CALOR Y PROCEDIMIENTO PARA OBTENER LOS MISMOS

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con las técnicas para el acabado de materiales laminares, y más particularmente está relacionada con materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor y con un procedimiento par obtener los mismos.

ANT_;ECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existe una gran variedad de productos expuestos a diversas fuentes de calor que incorporan materiales laminares. Entre los productos más expuestos a tales fuentes de calor se encuentran |os materiales laminares que componen a diverjas partes de los automóviles, los cuales normalmente quedan expuesto^ al sol durarite tiempos prolongados, situación que provoca un aumento considerabl en la temperatura de tales materiales.

Debido a lo anterior, el confort térmico de los ocupantes de μn vehículo ha llegado a ser actualmente un parámetro de gran importancia tanto para los fabricantes de automóviles como para IQS usuarios finales de los mismos. Esta tendencia ha sido propiciada además por el impacto que tiene el logro de este confort sobre los sistemas de aire a condicionado, toda vez que afectan el consumo de energía de tales sistemas y sus efectos sobre el calentamiento global.

La temperatura de una cabina de automóvil puede exceder los 80 °C en uh verano caliente durante el día debido a la radiación solar incidente mientras que en un invierno las temperaturas pueden llegar a - 30 °C . Bajo estas condiciones los pasajeros pueden sufrir la rhala experiencia de poner en contacto la piel de su cuerpo al choque de calentamiento o enfriamiento de un asiento, volante o interior que pueden alcanzar incíusiye temperaturas todavía más altas. Esto tiene gran importancia en el caso de los automóviles debido a que un pasajero, cuando esta én un vehículo, pone en contacto con alguno de estos elementos de un 15 a un 20% de la superficie de la piel de su cuerpo. Aunque los sistemas de aire acondicionado pueden amorf-iguar este efecto, el tíenripo que se requiere para nivelar la temperatura de tales objetos es insuficiente para que el pasajero sienta el confort adecuado en largos periodos de tiempo, aún en aquellos asientos que cuentan con ventilación o control térmico, toda vez que además, la transferencia de calor por conducción del cuerpo debido al contacto con el asiento que inicialmente es muy frío o muy caliente juega una influencia importante en la sensación térmica del pasajero de un automóvil.

Con el fin de lograr un ambiente más confortable dentro del vehículo y amortiguar los cambiqs de temperatura, se han desarrollado de forma constante varios sistemas de acondicionamiento de aire, sin embargo la tendencia al uso de más vidrio en los vehículos ha provocado restricciones en la concepción de nuevos diseños de aire acondicionado desde el punto de vista económico y de consumo de energía, lo cual se encuentra relacionado con el tamaño, capacidad y tecηología de dichos sistemas requeridos para lograr el confort deseado. Dadas las restricciones de consumo energético y económicas en los nuevos equipos de aire acondicionado para vehículos, en los últimos años, la industria ha enfatízado sus esfuerzos hacia el desarrollo de materiales con propiedades ópticas y termodinámicas especiales para su uso en interiores y exteriores de vehículos, como pueden ser los recubrimientos de asientos, tablero, volante, accesorios, etc., de modo que sus temperaturas superficiales se comporten de manera más estable cuando son sometidos a temperaturas tanto frías como calientes, y que de esta manera sean mas confortables al tacto y además disminuyan las necesidades de enfriamiento dentro del vehículo junto con el consumo de energía de los sistemas de aire acondicionado.

Además de que las propiedades termodinámicas de los materiales deben ser utilizadas para su aplicación, otra parte importante son las propiedades ópticas que en conjunto tengan como resultado un fuerte impacto en el confort térmico, psicológico y fisiológico del ser humano.

Ahora bien, la cantidad de energía liberada por e| metabolismo es de acuerdo a la actividad muscular de acuerdo a Fanger (1972), la aótividad metabólica inherente a la actividad fisiológica varía de 1 a 1.8 met (1 met = 58.15 W/m² ) dependiendo del nivel de tráfico.

Más específicamente, existe una gran cantidad de partes en los automóviles, principalmente interiores, que incorporan materiales laminares, ya sea naturales o sintéticos, como pueden ser el cuero y sus subproductos como |a carnaza, materiales sintéticos poliméricos, o bien, telas de diversas naturalezas. Según se comentó anteriormente, los interiores deben cumplir con especificaciones de resistencia al uso, conferir confort y seguridad al usuario, contribuir con el diseño, apariencia, además de ser un componente en el control térmico reduciendo el consumo de energía y la capacidad requerida en las partes que integran el sistema de aire acondicionado. No obstante, estos requerimientos de confort y control término no han sido logrados debido á que los materiales laminares empleados actualmente tienen una alta capacidad para absorber calor, y por lo tanto, para aumentar su temperatura, razón por la cual son especialmente incómodos en ambientes calurosos y muy fríos.

Por lo tanto existe la necesidad de contar cop materiales laminares que incorporen un control dinámico de temperatura semejante al que regula la temperatura del cuerpo humano, amortiguando para un rango de temperatura y tiempo, aunado a sus propiedades ópticas que eviten en un gran porcentaje la absorción de luz solar que influyendo de manera importante en el confort psicológico y fisiológico, reduciendo los problemas causados en la piel del cuerpo humano por sudoración excesiva.

Para el caso del cuero, existen algunas patentes, como la patente US 6,179,879 B1 que describe el uso de microesferas con materiales de cambio de fase (PCM's por sus siglas en inglés) mediante las cuales se pretende lograr un control térmico adecuado en el cuero. No obstante, el cuero obtenido mediante dicho procedimiento presenta un calentarriiento todavía muy alto que no logra el confort que se requiere en el daso del calentamiento de los elementos interiores de los automóviles. Ahora bien, como se menciona en la patente US 6,194,484 B1, se ha pensado que és deseable obtener pigmentos o partículas que puedan reflejar la luz visible en el rango de 0.35 a 0.7 micrómetros hasta en un 80%, mientras que la absorción en el rango cercanp infrarrojo de 0.7 a 2.5 micrómetros se incremente por 10% en 0.7 micrómetros y 50% en 2.5 micrómetros. La emisión en el rango 8 a 14 micrómetros típicamente cae en un 90%. No obstante lo anterior, la radiación solar tiene su máxima energía en aproximadamente 1 micrómetro, por lo que en esta escala, la absorción de energía no sería deseable para la superficie de un sustrato de confort térmico. Por lo tanto, también es necesario encontrar un balance en las propiedades de los materiales que les permitan absorber la energía necesaria para amortiguar los cambios de temperatura. Adicionalmente, la aplicación de este tipo de recubrimiento está limitada a la industria de la construcción, por lo que no es posible utilizarlos en sustratos flexibles fácilmente.

Los documentos antes mencionados no han logrado cumplir con la expectativa de que los componentes que producen color en los materiales laminares tengan estabilidad química a la radiación de xenón y al calor, sean muy opacos a la luz ultravioleta y tengan al mismo tiempo alta reflectividad al espectro infrarrojo y alta resistencia al envejecimiento, independientemente de que su desempeño en el material al que se incorporen debe ser tal que no migre, no se disuelva, pueda mícronizarsp adecuadamente y tenga un índice de refracción alto. De conformidad con lo descrito anteriormente, no se ha podido obtener hasta la fecha un material laminar, ya sea natural o sintético, con acabado natural o en color, que permita alcanzar las características requeridas y que a su vez permitan a los elementos descritos en el estado de la técnica como coadyuvantes del control térmico, como pueden ser microcápsulas de materiales de cambio de fase (parafinas, sales hidratadas u otros) realizar de manera óptima su función reguladora. Dé manera similar, no se ha logrado impartir adecuadamente características de confort térmico en sustratos sin acabado superficial, incluyendo los cueros en costra.

Por consecuencia de lo anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes de los materiales laminares del estado de la técnica mediante el desarrollo de materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor que tenςjan propiedades ópticas y termodinámicas adecuadas para el control térmico para su uso en la industria automotriz, en acabados domésticos y en prendas de vestir, así como con un procedimiento para la modificación de las propiedades termodinámicas y ópticas de la superficie del material laminar del que se trate.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN

Teniendo en cuenta los defectos de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención proveer materiales laminares con baja capacidad de absorción de calpr que tengan propiedades ópticas y termodinámicas adecuadas para el control térmico y que puedan, por lo tanto, utilizarse eh la industria automotriz, muebles u otros artículos domésticos, así como en prendas de vestir.

Es un objeto más de la presente invención, proveer materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor qμe incorporen otras tecnologías reguladoras de temperatura eficazmente, como puede ser la presencia de microesferas con materiales de camt?io de fase, el funcionamiento de las cuales no se vea afectado, sino más bien mejorado por una baja absorción de radiación infrarroja.

Es todavía un objeto más de la presente invención, obtener materiales laminares con baja capacidad de absorción dé calor que permitan un control térmico adecuado tanto a temperaturas elevadas como a temperaturas bajas, independientemente del color. Es todavía otro objeto más de la presente invención, proveer materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor con propiedades hidrofílicas a escala fibrilar que permitan su manejo a temperaturas de 120° C a 150° C en proceso de laminación con un encogimiento máximo de un 6% manteniendo su suavidad correspondiente. Es otra objeto adicional de la presente invención, proveer materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor que no presenten un deterioro debido a reacciones químicas de envejecimiento_t

Es todavía otro objeto adicional de la presente invención, proveer un procedimiento que permita obtener materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor de conformidad con los objetivos antes mencionados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Los aspectos novedosos que Se consideran característicos de la presente invención, se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, su estructura y operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de la misma, se comprenderá mejor en la siguiente descripción detallada de una modalidad específica, cuando se lea en relación con los dibujos anexos, en los cuales:

La figura 1, es una gráfica de los espectros de anilina negra reflectiva y no reflectiva.

Las figuras 2A, 2B y 2C son gráficas de espectro de pigmentos reflectivos en comparación con el espectro de pigmentos no reflectivos de color negrς, amarillo y rojo, respectivamente.

La figura 3 es una vista en corte transversal de cuero en costra, donde se muestra una matriz de fibras y la penetración inadecuada de microesferas.

La figura 4 es una vista en corte transversal dé cuero en costra, donde se muestra una matriz de fibras y la penetración adecuada de microesferas.

La figura 5, es una vista en corté transversal del cuero de la figura 4 con una película de acabado donde se observa un pigmento réflectivo. ^" La figura 6, es una gráfica en la que se comparan los perfiles de calentamiento a condiciones de radiación de una lámpara de 250 wats a una distancia perpendicular de 25 cm de diversos cueros acabados de los¹ ejemplos de la presente descripción.

La figura 7, es una gráfica en la que sé comparan los perfiles de confort de diversos cueros de los ejemplos de la presente invención.

La figura 8, es una gráfi¿a en la que se comparan los perfiles de calentamiento a condiciones de radiación de una lámpara de 250 wats a una distancia perpendicular de 25 cm de diversos cueros acabados de los ejemplos de la présente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓ

Se ha encontrado que mediante él uso de agentes colorantes con alta capacidad réflectiva a la radiación infrarroja durante el acabado húmedo y seco de materiales laminares es posible obtener materiales laminares .con diversos cobres y propiedades de regulación térmica adecuadas para su aplicación en la industria automotriz, en muebles y otros artículos de uso doméstico o en prendas de vestir, incluyendo aplicaciones en las que el usuario del objeto se pone en contacto directo con una superficie que ha sido sometida a radiación solar.

De conformidad con Λo anterior, los materiales larrjináres con baja capacidad de absorción de palor de la presenté invención comprenden: por lo menos una matriz de fibras; por lo menos de 0.5 a 3.5% en peso, sobre la base del peso dé la matriz de fibras, de un agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarrojg incorporado dentro de dicha matriz de fibras; y/o, por lo írtenos un recubrimiento, preferiblemente exteripr, con por lo menos 3% de μn agente con ajta capacidad reflβCtiva a la radiación infrarroja aplicado sobre por lo menos un§ de las superficies del material laminar.

En una modalidad preferida de la presenté invención, los materiales laminares se seleccionan entre materiales laminares constituidos por fibras πatμrales ó sintéticas, más preferiblemente siendo seleccionados ehtre telas de fibras naturales o sintéticas, cμero, productos derivados del cuerp_» materiales laminares poliméricos y mezclas o combinaciones de los Inismos.

Asimismo, en una modalidad preferida de la presente invención, el agente cqn alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja se selecciona entre colorantps y pigmentos con alta reflexión de radiadrón infrarroja, preferiblemente con reflectancia mayor al 40% en el intervalo de longitud dβ onda de 75Q a 2500 πrri, más preferiblemente seleccionándose entre colorantes y pigmentos orgánicos e inorgánicos- En una mpdalidad preferida, los colorantes y pigmentos orgánicos sé seleccionan entre compuestos orgánicos dej tipo que incluyen grupos aromáticos hálogenadoέ, mientras que los colorantes y pigm ntos inorgánicos se seleccionan entre óxidos metálicos de forma cristalina p combinaciones de los mismos. En una modalidad específica de la presente invención, se utiliza como colorante orgánico derivados de anilina que presentan grupos azo sin trazas de compuestos con alta absorción de radiación infrarroja tales cómo compuestos organometálicos o derivados del naftaleno, más preferiblemente careciendo de trazas de squarilio, pentametinocianiha naftoquinona y naftalocianiηa, teniendo la fórmula general:

en donde Ar es un fenilo mono, di o tri halogenado; y, R^ y R₂ se seleccionan entre hidrógeno y cadenas con 1 a 20 átomos de carbono.

Asimismo, en una modalidad específica los óxidos metálicos de los pigmentos inorgánicos se seleccionan preferiblemente entre óxidos de Titanio (IV), Níquel (II), Antimonio (V), Cromo (III), Cobre (II) Fierro (II), Fierro (III), Manganeso (II), Manganeso (III) y Manganeso (IV) o combinaciones de los mismos, la estructura cristalina de dichos pigmentos seleccionándose preferiblemente entre tipo rutilo o espinela.

Como se puede observar en la figura 1 , los derivados de anilina útiles para la presente invención presentan espectros de absorción en la región infrarroja muy diferentes a los de arte previo, toda vez qué la anilina reflectiva color negro (R) presenta una absorbancia mucho menor a la de una anilina no-reflectíva del mfémo color (NR) utilizada en el estado de la técnica para materiales laminares. Como se puede observar a partir de dicha figura 1 , la anilina utilizada en la presente invención para el color negro . presenta una absorbancia significativamente menor a la anilina de arte previo en el intervalo de longitudes de onda comprendido aproximadamente entre 750 y 1000 nm, que corresponde principalmente a la porción del espectro correspondiente al infrarrojo con mayor capacidad energética. Preferiblemente, las anilinas preferidas de la presente invención se incorporan a la matriz de fibras del material laminar de la presente invención.

De igual manera, en la modalidad en que se utilizan pigmentos reflectivos, éstos preferiblemente presentan una reflectancia mayor al 40% en el intervalo de longitudes de onda comprendido aproximadamente entre 750 y 2500 nm. De manera preferida, los pigmentos reflectivos se incorporan como parte de un recubrimiento externo sobre por lo menos una de las superficies del material laminar de la presente invención. En la figura 2A, se puede observar el espectro de reflectancia de un pigmento negro reflectivo (PR) en comparación con el espectro de reflectancia de un pigmento negro de los utilizados comúnmente en el arte previo con base en negro de humo (PNR). En las figuras 2B y 2C se observa la misma comparación de un pigmento inorgánico reflectívo con respecto a un pigmento orgánico de arte previo para pigmentos ariiarillos reflectivos (PRA) y no reflectivos (PNRA), y rojos reflectivos (PRR) y no reflectivos (PNRR), respectivamente. Como se puede observar, en el intervalo de longitudes de onda comprendido aproximadamente entre 750 y 2500 nm los pigmentos reflectivos presentan en general una reflectancia mucho mayor qμe los pigmentos no reflectivos, siendo en promedio de aproximadarriente 40% para longitudes de onda del infrarrojo cercano, tal como se puede observar en la tabla I para los pigmentos negros de la figura 2A. TABLA I. Reflectancia solar evaluada de acuerdo con la norma ASTA/j E903-96 para pigmentos negros

Lbs materiales con baja capacidad de absorción de calor de la presente invención, alcanzan una temperatura máxima de 80°C después de haber sido sometidos a la radiación de una lámpara de radiación infrarroja de 250 wats ubicada de manera perpendicular a la superficie del material laminar a 20 cm después de 1 hora, mientras que a las mistíias condiciones, los materiales laminares del estado de la técnica alcanzan hasta 130 °C y en consecuencia se vén afectados en su estructura molecular, apariencia y propiedades mecánió^s.

En otra modalidad adicional de la presente invención, adernás del agente con alta capacidad de reflexión de radiación infrarroja se lé incorpora al material laminar un agente regulador de la temperatura, preferiblemente del tipo que incluye un material de cambio de fase, en una cantidad tal que dicho agente regulador de la temperatura constituya de 3% a 16,% en peso con respecto al material laminar cuando dicho agente regulador de la temperatura se incorpora en el material laminar de la presente invención dentro de la matriz de fibras del material laminar. En otra modalidad adicional, se incorpora el agente regulador de la temperatura como parte del recubrimiento exterior que contiene al agente de alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja aplicado sobre por lo menos una de las superficies del mismo, dicho agente regulador de la temperatura constituyendo por lo menos el 8% en peso de dicho recubrimiento, preferiblemente por lo menos 12%. Mediante la adición de dicho agente regulador de la temperatura, los materiales con baja capacidad de absorción de calor de la presente invención alcanzan una temperatura máxima de 66°C después de haber sido sometidos a una lámpara de radiación infrarroja de 250 wats ubicada de manera perpendicular a la superficie del material laminar a 20 cm después de 1 hora. De manera preferida, el material de cambip de fase se encuentra encapsülado¡ en cualquier escala ya sea del orden de los micrór etros o los nanómetros, y tiene un punto de fusión comprendido entre -10°C y

70°C, seleccionándose preferiblemente entre parafinas lineales con 10 a 30 átomos de carbono. En una modalidad específica, el material de cambio de fase se selecciona preferiblemente del grupo que comprende n-tridecano, n-hexadecano, n-heptadecanα, n- octadecano, n-nonadeeano, n-eicpsano, n-heneicosano, n-docosano, n-tricosano, n- tetracosano, n-pentacosano, n-hexacosáno, n-heptacosano y n-octacosano,

ES importante señalar que, en la rrlQdalidad en la que el material laminar es cuero o derivados del mismo, en el estado de la técnica no se había logrado incorporar los materiales de cambio de fase de manera suficientemente uniforme para lograr un efecto regulador térmico adecuado, debido a la naturaleza no uniforme del cuero, teniendo μna incorporación como la que se muestra en la figura 3, en donde se puede observar ún corte transversal de un cuero 10 en el que las microesferas 20 quedan sobre la superficie del lado carne 30 o el lado flor 40 del cuero 10, en lugar de penetrar adecuadamente como se muestra en las figuras 4 y 5, además de la incorporación de c-íchas esferas; en el acabado 50 co o se muestra en la figura 5,

Por lo qué Se refiere al rocedjmiento para la obtención de los materiales laminares de la presente invención, el procedimiento consiste én poner en contacto un material laminar constituido por una matriz de fibras con un agente con alta capacidad reflectiva a la radiaóión infrarroja y/o aplicar por lo menos r cubrimiento, Fireferiblernente exterior, que incluya por lo menos un agente con alta capacidad de reflexión de radiación infrarroja sobre por lo menos una de las superficies del material laminar, para finalmerite secar el material laminar de manera que el agente con alta capacidad de reflectiva a la radiación infrarroja quede fijo a la matriz de fibraέ del material laminar y/o a por lo menos una de las superficies del mismo.

En una modalidad específica en la que el material laminar e cuero o derivados del mismo, el procedimiento se realiza a partir dé cualquier tipo de cuero o derivados del mismo, es decir, a partir de cualquier material derivado de piel o pellejo de un animal, que ya se ha sometido a por lo mergos 3 un procedimiento de curtido, el cuero siendo puesto en contacto además con un agente de engrase, preferiblemente al mismo tiempo qué al agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja. No obstante, en una modalidad adicional, el agente de engrase se puede poner en contacto con el cuero o sus derivados en una etapa adicional, ya sea previa o posterior a la incorporación del agente cqn alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja.

En una modalidad preferida del procedimiento de la presente invención, él adicionalmente se incluye un agente regulador de la temperatura al material laminar, preferiblemente encapsulado, en Ja forma de una suspensión, dicha suspensión siendo preferiblemente obtenida mediante la mezcla del agente regulador de la temperatura, el agente cor. alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja con una composición tensoactiva que pomrirendé dé 10 a 35% de un primer tensoactivo seleccionado entre alcoholes grasos; de 30% a 80% dé un segundo tenspactivó seledcionadό entre derivados de ácidos grasos; de 30% a 80% de un tercer tensoactivo seleccionado entre esteres de sorbitan; y, de 1 a 10% de un cuarto tensoactivo- seleccionado entre aminas grasas y derivados etoxilados del primero, segundó y tercer tensoactivos. Dicha suspensión del agente regulador de la temperatura se incorpora dentro de la matriz de fibras del material laminar o como parte de un recubrimiento sobre la superficie del material laminar, ya sea junto co el agente con alta capacidad reflectiv^ a la radiación infrarroja o por separado.

Más preferiblemente, el primer tensoactivo se selecciona entre alcohol isodecílico, alcohol láμrico, alcohol tridecílico, alcohol cetílico, alcphol cetoestearílico, alcohol estearílico, alcohol oleílico y mezclas o combinaciones de los mismos.

Asimismo, el segundo tensoactivo se selecciona preferiblemente entre ácido láurico, ácido pal íticc, monóesterarato de polietilen glicol, ácido esteárico y ácido oléico. Haciendo referencia ahpra á la figura 4, en ella se muestra una vista en corte transversal de cuero n costra qde tiene incorporadas adecuadamente micróesferas con material dé cambió de fase én su interior de conformidad con la presenté invención. De igual manera, lá figura 5 presenta una vista en corte transversal del cuero de la figura 4 con una recubrimiento exterior qμe incluye pigmento refléctivo y dond se encuentran incorporadas microesferas con materiales reguladores de temperatura de conformidad con la presante invención.

Es importante señalar además, que las condiciones a las que se realiza la incorporacipn de los agentes con alta capacidad feflectiva a la radiación infrarroja de conformidad cóh la présente invención, pueden variar de acuerdo con la fiatμraleza del material laminar, siendo posible utilizar cualesquiera técnicas descritas en el estado de la técnica para la incorporación o embebido de substancias en materiales laminares, así como las técnicas descritas para la aplicación dé películas sobre los mismos, como pueden ser de manera enunciativa más no limitativa, el contacto directo con los agentes en tambores u otros dispositivos de contacto, o bien, la aplicación, de los agentes poí r -edío de rodillo, laminación, rociado, etc. Cabe señalar además, que la presente invención permite obtener materiales laminares de múltiples colores.

Los materiales laminares de la presente invención y el procedimiento para obtener los mismos, serán más claramente ilustrados por medio de los siguientes ejemplos, los cuales se presentan con propósitos ilustrativos, por lo que no la limitan. EJEMPLOS Con la finalidad d^ ilustrar la posibilidad de llevar a la práctica la invención a partir de materiales laminares con matrices de fibras complejas, se realizó el procedimiento de la presente invención a partir de cueros húmedos curtidos mediante

Cromo con la finalidad de obtener cueros color negro, los cuales han presentado en el estado de la técnica un mayor calentamiento que otrOs colores.

Los cueros se sometieron al proceso conocido como recurtido-teñido- engrasádo, utilizando para ello diversos agentes a las condiciones conocidas en el estado de la técnica P^ara este tipo de procesos. Posteriormente, los cueros se sometieron a un procedimiento de acabado mediante una etapa de estirado y secado seguida de una etapa de aflojamiento y una etapa de pulido, para obtener lo que se conoce en el estado de la técnica como un cuero en "costra". El cμero en costra se sometió posteriormente a una etapa de aplicación de películas mediante rociado con pintura n ra sobre |a superficie conocida como "flor", es decir, la superficie sobre la que se encontraba el pelo en la piel del animal antes del curtido. Una vez seca la pintura, se sometió al cuero a una etapa de gofrado para impartir una textura a la película obtenida después de la etapa de aplicación de películas, después de lo cual el cuero se sometió a dos etapas adicionales de aplicación de p lículas mediante rociado de manera que se logró una película final sobre el cμero de 50-200 μm. De conformidad óon este procedimiento, se fabricaron diversos cueros utilizando los agentes descritos para l presente invención en combinación con agentes utilizados normalícente en el estado de la técnica, de acuerdo con lo que se describe en la Tabla II.

TABLA II

Por lo que se refiere al comportamiento térmico de los cueros obtenidos para los ejemplos 1 a 4 (E1 a E4), la figura 6 presenta una gráfica del perfil de calentamiento, de los cueros de los diversos ejemplos al ser sometidos a una lámpara de 250 watts a una distancia perpendicualr de 25 cm, en donde se puede observar que el mejor comportamiento con respecto al tiempo se obtiene mediante la incorporación de los diversos preceptos de la presente invención, siendo evidente el efecto sinérgico que se obtiene mediante la combinación del aceite de engrase, las microesferas y los agentes de alta reflexión a la radiación infrarroja.

Asimismo, los cueros de los ejemplos E1, E2, E3 y É4 de la tqbla I, fueron probados en cuanto a su desempeño al calentamiento por el cuerpo humano, evaluándose su comportamiento al ser puestos en una cámara a 35°C con humedad relativa del 40% y en contacto con una persona de 75, kg y 1.75 m de altura portando ropa con una composición 50% algodón y 50% poliéster gentada sobre ellos. Al respecto, la figura 7 presenta la diferencia entre la temperatura que alcanzó la pierna dé una persona al ponerse en contacto con el cuero del ejemplo 1 (E1) con respecto a la temperatura que alcanzaron los cueros de los ejemplos 2 a 4 (E2 a E4), dichas diferencias estando indicadas en la gráfica como É2-E1, E3-E1 y E4-E1, respectivamente. Como se puede observar, mediante el uso de la presente invenάón, para los ejemplos 2 y 4 (E2 a É4) se logra en todos los casos que la pierna de la persona se mantenga a una temperatura por debajo de lo que se logra utilizando cμerps de arte previo como el del ejemplo 1 (El), siendo significativa la variación hasta por 50 minutos en los que el usuario percibirá una sensación de calentamiento en el sustrato por su propio calor corporal menor a la normal.

Adiciόnalmente, a los cueros de los ejemplos 1 y 4 (E1 y E4) se les sometió a la prueba de envejecimiento SAEJ 1Ó85 (1992) aplicable a cueros para la industria automotriz para determinar si pierde color con el envejecimiento, en donde se evalúa también la permahencia del gofrado. Los resultados se muestran en ía tabla III.

Tabla III

Ahora bien, con la finalidad de ilustrar otra modalidad de la présente invención, se realizaron los ejemplos 5 a 8 de acuerdo con las características que se presentan en la Tabla III. El procedimiento se realizó de la misma manera que los ejemplos 1 a 4, pero realizando el acabado mediante la técnica cpnoCida como laminación por transferencia, también conocida como "transfer".

TABLA IV

El comportamiento térmico de Ips cueros laminados obtenidps de los ejemplos 5 a 8 (E5 a E8) se muestra en la figura 8,en la cual se puede observar nuevamente que la modalidad preferida de la presente invención del ejemplo 8 presenta un calentamiento máximo después de 300 segundos menor a los 60⁹C, observándose nuevamente el efecto sinérgico de los diversos componentes del material laminar preferido de la presente invención.

De conformidad con lo anteriormente descrito, se podrá observar que los materiales laminares con baja capacidad de absorción de calor, han sido ideados para lograr un confort térmico en los mismos adecuado, y será evidente para cualquier experto en la materia que las modalidades de los materiales laminares descritos anteriormente e ilustrados en los dibujos que se acompañan, son únicamente ilustrativas más no limitativas de la presente invención, ya que son posibles numerosos cambios de consideración en sus detalles sin apartarse del alcance de la invención.

Aún cuando se ha ilustrado y descrito una modalidad específica de la invención, debe hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones a la misma, como pueden ser la naturaleza de los agentes con alta capacidad dé reflexión de radiación infrarroja, el uso de agentes de engrase diferentes o él uso de agentes reguladores de la temperatura diferentes a los descritos. Por lo tanto, la presente invención no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el espíritu de las reivindicaciones anexas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un material laminar con baja capacidad de absorción de calor del tipo que comprende una matriz de fibras, caracterizado porque comprende por lo menos de

0.5 a 3.5% en peso, sobre la base del peso de la matriz de fibras, de un agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja incorporado dentro de dicha matriz de fibras; y/o, por lo menos un recubrimiento con por lo menos 3% de un agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja aplicado sobre por lo menos una de las superficies del material laminar.

2. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el recubrimiento con el agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja es exterior.

3. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho material laminar se selecciona entre materiales laminares constituidos por fibras naturales ó sintéticas.

4. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material laminar se selecciona entre telas de fibras naturales o sintéticas, cuero, productos derivados del cuero, materiales laminares poliméricos y mezclas o combinaciones de los mismos.

5. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja se selecciona entre colorantes y pigmentos orgánicos o inorgánicos con alta reflexión de radiación infrarroja con reflectancia mayor al 40% en el intervalo de longitud de onda de 750 a 2500 nm.

6. Un material laminar de conformidad con la reivindic ción 5, caracterizado además porque Jos colorantes y pigmentos orgánicos se seleccionan entre compuestos orgánicos del tipo que incluyen grtipos aromáticos halogenadoS.

7. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque los colorantes orgánicos son derivados de anilina que presentan grupos azo, sin trazas de compuestos con alta absorción de radiación infrarroja tales como compuestos organometálicos o derivados del naftaleno.

8. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque los derivados de anilina carecen de trazas de squarilio, pentametinocianina naftoquinona y naftalocianina.

9. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los derivados de anilina tienen la fórmula general:

én donde Ar es un fenilo mpno, di o tri halogenado; y, Ri y R₂ sé seleccionan entré hidrógeno y cadenas con 1 a 20 átomos de carbono.

10. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además pprqué los derivados de anilina se incorporan dentro de la matriz de fibras.

11. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque los colorantes y pigmentos inorgánicos se seleccionan entre óxidos metálicos de forma cristalina o combinaciones de los mismos.

12. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque los óxidos metálicos se seleccionan entre óxidos de Titanio (IV), Níquel (II), Antimonio (V), Cromo (III), Cobre (II) Fierro (l|), Fierro (III), Manganeso (II), Manganeso (III) y Manganeso (IV) o combinaciones de los mismos.

13. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque la estructura cristalina de dichos óxidos metálicos se selecciona entre tipo rutilo o espinela.

14. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque los colorantes y pigmentos inorgánicos se incorporan como parte de un recubrimiento externo sobre por lo menos una de las superficies del material laminar.

15. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque alcanza una temperatura l áxima de 80°C después de haber sido sometido a la radiación de una lámpara de radiación infrarroja de 250 wats ubicada de manera perpendicular a la superficie del material laminar a 20 cm después de 1 hora.

16. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque se le incorpora al material laminar un agente regulador de la temperatura.

17. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el agente regulador de la temperatura incluye un material de cambió dé fase.

18. ¡Un material laminar d conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el agente regulador de l temperatura constituye de 3% a

16% en peso con respecto al material laminar cuando dicho agente regulador de la temperatura se incorpora dentro de la matriz de fibras del material laminar.

19. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el agente regulador de la temperatura se incorpora como parte del recubrimiento exterior que contiene al agente de alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja aplicado sobre por lo menos una de las superficies del mismo, dicho agente regulador de la temperatura constituyendo por fo menos el 8% en peso de dicho recubrimiento.

20. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el agente regulador dé la temperatura constituye por lo menos 12% en peso del recubrimiento.

21. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el material laminar alcanza uha temperatura máxima de 66°C después dé haber sido sometido a una lámpara de radiación infrarroja de 250 wats ubicada de manera perpendicular a la superficie del material laminar á 20 cm después dé 1 hora.

22. Un material laminar de conformidad co '^a reivindicación 17, caracterizado además porque el material de cambio de fase se encuentra encapsulado.

23. Un material laminar de conformidad con la reiviridícación 17, caracterizado además porque el material de cambio de fase tiene un punto de fusión comprendido entre -10°C y 70°C.

24. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el material de cambio de fase se selecciona entre parafjrias lineales con 10 a 30 átomos de carbono.

25. Un material laminar de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque las parafinas se seleccionan preferiblemente del grμpo que comprende n-tridecano, n- exadecano, n-héptadecano, n-octadecano, n-nonadecano, n- eicosano, n-heneiopsano, n-docosanό, n-tricosano, n-tetracosario, n-pentacosano, n- hexacosano, n-heptacosano y n-octacosano.

26. Un procedimiento para la preparación de un material laminar con baja capacidad de absorción de calor caracterizado pprque omprende las etapas de poner en contacto un material laminar constituido por una matriz de fibras con un agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja y/o aplicar por lo menos recubrimiento que incluya por lo menos un agente con alta capacidad de reflexión de radiación infrarroja sobre por lo menos una de las superficies del material laminar para finalmente secar el material laminar de manera que el agente con alta capacidad de reflectiva a la radiación infrarroja quede fijo a la matriz de fibras del material laminar y/o a por lo menos una de las superficies del mismo.

27. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque dicho material laminar se selecciona entre materiales laminares constituidos por fibras naturales ó sintéticas.

28. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conforríiidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el material laminar se selecciona entre telas de fibras naturales o sintéticas, cuero, productos derivados del cuero, materiales laminares poliméricos y mezclas o combinaciones de los mismos.

29. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque el procedimiento se realiza a partir de cualquier material derivado de piel o pellejo de un animal, que ya se ha sometido a por lo menos a un procedimiento de curtido.

30. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque el cuero o su derivado se pone en contacto con un agente de engrasé.

31. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque el agente de engrase se pone en contacto con el cuero o su derivado al mismo tiempo que al agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja.

32. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque se incorpora al sustrato un agente regulador de la temperatura encapsulado en la forma de una suspensión.

33. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado aderηás porque el agente regulador de la temperatura se incorpora dentro de la matriz de fibras del material laminar o como parte de un recubrimiento sobre la superficie del material laminar, ya sea junto con el agente con alta capacidad reflectiva a la radiación infrarroja o por separado.

34. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque dicha suspensión se obtiene mediante la mezpla del agente regulador de la temperatura con una composición tensoactiva que comprende de 10- a 35% de un primer tensoactivo seleccionado entre alcoholes grasos; de 30% a 80% de un segundo tensoactivo seleccionado entre derivados de ácidos grasos; de 30% a 80% de un tercer tensoactivo seleccionado entre esteres de sorbitan; y, de 1 a 10% de un cuarto tensoactivo seleccionado entre aminas grasas y derivados etoxilados del primero, segundo y tercer tensoactivos.

35. Un procedimiento para la preparación de un material laminar, de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque el primer tensoactivo se selecciona entre alcohol isodecílico, alcohol láurico; alcohol tridecílico, alcohol cetílico, alcohol cetoestearílico, alcohol estearílico, alcohol oleílico y mezclas o combinaciones de los mismos.

36. Un procedimiento para la preparación de un material .•laminar, de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque el segundo tensoactivo se selecciona entre ácido láurico, ácido palmítico, monpesterarato de polietilen glicol, ácido esteárico y ácido oléico.