ELEMENTOS COMPUESTOS DE ESPUMA RÍGIDA DE POLIURETANO.

Elemento compuesto de Espuma rígida de poliuretano y dos capas de cubierta,

caracterizado porque al menos una capa de cubierta es un cuerpo moldeado modificado con microcápsulas y las microcápsulas comprenden un polímero como pared de cápsula y un núcleo de cápsula que se compone de manera preponderante de material acumulador de calor latente.

La presente solicitud se refiere a elementos compuestos de espuma rígida de poliuretano y dos capas de cubierta.

Los elementos compuestos de espuma rígida de poliuretano, llamados elementos en sándwich, se emplean tanto como elementos de construcción en la construcción de viviendas como también en construcción industrial para techumbre de pabellones y fachadas, como elementos de construcción en construcción de frigoríficos, en puertas seccionales, en contenedores para oficinas o en la construcción de casas rodantes. Allí son ampliamente propagados debido a sus muy buenas propiedades aislantes. Por lo tanto, con ellos pueden producirse estructuras en las que se optimiza la energía. Su masa baja provoca, sin embargo, que los edificios apenas pueden atenuar las puntas de la temperatura y se calientan muy rápido y así mismo se enfrían rápido, el llamado clima de barraca.

La masa de una estructura acumula en verano el calor que fluye hacia ella durante el día y por esto, en el caso ideal, mantiene la temperatura interna constante. En la noche más fría, el calor acumulado se desprende hacia el aire exterior. Por lo tanto, para lograr un clima agradable interno incluso en verano sin acondicionamiento del clima, es indispensable una masa térmica del edificio. Sin embargo, a los edificios de elementos sándwich les falta una gran masa térmica así.

En los últimos años se han investigado acumuladores de calor latente como una nueva combinación de materiales de construcción. Su manera de funcionar se basa en la entalpía generada durante la transición de fase sólida/líquida, lo que significa una absorción de energía o liberación de energía al ambiente a temperatura constante. Por lo tanto, pueden usarse en un rango establecido de temperatura para mantener constante la temperatura. Puesto que los materiales de acumulación de calor latente se presentan líquidos según la temperatura, no pueden procesarse directamente con los materiales de construcción por temor a las emisiones a la atmósfera o a la separación del material de construcción.

La DE-A-101 39 171 describe el uso de materiales acumuladores de calor latente microencapsulados en láminas de cartón enlucidas con yeso.

Además, la EP 1362 900 enseña el uso de composiciones hinchables de recubrimiento para dotar objetos con material ignífugo, las cuales contienen materiales acumuladores de calor latente.

La solicitud estadounidense US Ser. No. 60/573420 previa enseña el uso de materiales acumuladores de calor latente en láminas de astillas.

El problema de la presente invención era mejorar los elementos compuestos de espuma rígida de poliuretano de tal manera que los edificios producidos a partir de éstos tengan un clima mejor.

Este problema se resuelve mediante elemento compuesto de espuma rígida de poliuretano y dos capas de cubierta en las que al menos una capa de cubierta es un cuerpo moldeado modificado con microcápsulas y las microcápsulas comprenden un polímero como pared de la cápsula y un núcleo de cápsula que se compone de manera preponderante de material acumulador de calor latente.

Como capa de cubierta se consideran cualesquiera materiales con forma plana que tengan suficiente firmeza. Capas de cubierta preferidas son láminas de construcción que se componen, por ejemplo, de materiales que contienen yeso, plástico o lignocelulosa y son adecuados para integrar en su volumen una cantidad suficiente de material acumulador de calor latente. Se prefieren elementos compuestos en los que al menos una capa de cubierta es un cuerpo moldeado modificado de material que contiene lignocelulosa o un cuerpo moldeado a base de yeso. Cuerpos moldeados de este tipo se describen en la DE-A-101 39 171, la DE-A-101 43 612 así como la solicitud estadounidense anterior Ser. No. 60/573420.

La capa de cubierta no modificada, llamada también capa de cubierta externa, que se encuentra regularmente en el exterior, puede estar compuesta de materiales empleados usualmente para elementos compuestos de este tipo, los cuales regularmente son resistentes al clima. Se prefiere como capa de cubierta una película metálica y/o una lámina metálica, una plancha plástica y/o una película plástica o tejido y similares. La capa de cubierta no debe ser obligatoriamente perfilada, también puede emplearse en forma tersa o como una lámina troquelada, con contorno o moldeada (por ejemplo, teja canalón).

Para aplicaciones internas, por ejemplo en una pared de separación, un elemento compuesto así también puede componerse por ambos lados de cuerpos moldeados modificados con acumuladores de calor latente.

Las microcápsulas contenidas en los cuerpos moldeados modificados de la invención son partículas con un núcleo de cápsula que se compone de manera preponderante, en más de 90 % en peso, de materiales acumuladores de calor latente y un polímero como pared de la cápsula. El núcleo de cápsula es sólido o líquido dependiendo de la temperatura. El tamaño de partícula promedio de las cápsulas (promedio en número por medio de dispersión de luz) es de0,5 a 100 µm, preferible de 1 a 80 µm, principalmente 1 a 50 µm. La proporción de peso entre el núcleo de cápsula y la pared de cápsula es en general de 50:50 a 95:5. Se prefiere una proporción núcleo/pared de 70:30 a

90:10.

Materiales acumuladores de calor latente son por definición sustancias que tienen una transición de fase en el rango de temperatura en el que debe efectuarse una transferencia de calor. Preferiblemente los materiales acumuladores de calor latente tienen una transición de fase sólido/líquido en el rango de temperatura de -20 a 120°C. Regularmente los acumuladores de calor latentes son sustancias orgánicas, preferiblemente lipofílicas.

Como sustancias adecuadas han de nombrarse, por ejemplo:

- compuestos de hidrocarburos alifáticos como hidrocarburos de C10-C40 saturados o insaturados, que son ramificados o preferiblemente lineales, por ejemplo como n-tetradecano, n-pentadecano, n-hexadecano, nheptadecano, n-octadecano, n-nonadecano, n-eicosano, n-heneicosano, n-docosano, n-tricosano, n-tetracosano, npentacosano, n-hexacosano, n-heptacosano, n-octacosano, así como hidrocarburos cíclicos, por ejemplo ciclohexano, ciclooctano, ciclodecano;

- compuestos de hidrocarburos aromáticos como benceno, naftalina, bifenilo, o-o n-terfenilo, hidrocarburos aromáticos alquil (de C1-C40) sustituidos como dodecilbenceno, tetradecilbenceno, hexadecilbenceno, hexilnaftalina

o decilnaftalina;

- ácidos grasos de C6-C30, saturados o insaturados, tales como ácido láurico, esteárico, oleico o behénico, preferiblemente mezclas eutécticas de ácido decanoico con, por ejemplo, ácido mirístico, palmítico o láurico;

- alcoholes grasos como alcohol laurílico, estearílico, oleílico, miristílico, cetílico, mezclas como alcohol de grasa de coco, así como los llamados oxoalcoholes que se obtienen mediante hidroformilación de α-olefinas y otras reacciones;

- aminas grasas de C6-C30, como decilamina, dodecilamina, tetradecilamina o hexadecilamina;

- ésteres como ésteres alquílicos de C1-C10 de ácidos grasos, tales como como palmitato de propilo, estearato de metilo o palmitato de metilo así como preferiblemente sus mezclas eutécticas o cinamato de metilo;

- ceras naturales o sintéticas como ceras de ácidomontánico, cera de éster montana, cera de carnauba, ceras de polietileno, ceras oxidadas, cera de éter de polivinilo, cera de etilenvinilacetato o ceras duras según métodos de Fischer-Tropsch;

- hidrocarburos halogenados como cloroparafina, bromooctadecano, bromopentadecano, bromononadecano, bromoeicosano, bromodocosano.

Además son adecuadas mezclas de estas sustancias siempre que no se llegue a una disminución del punto de fusión por fuera del rango deseado, o que el calor de fusión de la mezcla sea demasiado bajo para una aplicación práctica.

Por ejemplo es ventajoso el uso de n-alcanos puros, n-alcanos con una pureza de más de 80% o de mezclas de alcanos tal como se obtienen los destilados industriales y son usuales en el comercio como tales.

Además puede ser ventajoso adicionar a las sustancias que forman el núcleo de la cápsulas compuestos solubles en esas sustancias, con el fin de impedir la disminución del punto de congelación generada parcialmente en las sustancias apolares. Ventajosamente se usan,... [Seguir leyendo]

1. Elemento compuesto de Espuma rígida de poliuretano y dos capas de cubierta, caracterizado porque al menos una capa de cubierta es un cuerpo moldeado modificado con microcápsulas y las microcápsulas comprenden un polímero como pared de cápsula y un núcleo de cápsula que se compone de manera preponderante de material acumulador de calor latente.

2. Elemento compuesto según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una capa de cubierta es un cuerpo moldeado modificado de un material que contiene lignocelulosa.

3. Elemento compuesto según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una capa de cubierta es un cuerpo moldeado modificado a base de yeso.

4. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque el material acumulador de calor latente es una sustancia lipofílica con una transición de fase sólido/líquido en el rango de temperatura de 20 hasta 120°C.

5. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque el material acumulador de calor latente es un compuesto hidrocarburo alifático.

6. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque la pared de cápsula es un polímero altamente entrecruzado de ácido metacrílico.

7. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque la pared se compone de

30 a 100 % en peso de uno o varios ésteres alquílicos de C1-C24 del ácido acerílico y/o metacrílico (monómeros I),

cada caso respecto del peso total de los monómeros.

8. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque las microcápsulas pueden obtenerse calentando una emulsión aceite en agua, en la cual están presentes los monómeros, un iniciador de radicales y el material acumulador de calor latente como fase dispersa.

9. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1, 2 o 4 hasta 8, caracterizado porque el cuerpo moldeado contiene un material que contiene lignocelulosa así como una resina adhesiva seleccionada entre resinas aminoplásticas, resinas fenólicas, resinas de isocianato y resinas de ácido policarboxílico.

10. Elemento compuesto según la reivindicación 9, caracterizado porque la resina adhesiva es una resina de formaldehído urea y/o melamina.

11. Elemento compuesto según una de las reivindicaciones 1, 2 o 4 hasta 10, caracterizado porque el cuerpo moldeado contiene un material que contiene lignocelulosa y, respecto del peso del cuerpo moldeado,

de 5 a 20% en peso de resina adhesiva, calculado como sólido, y

de 2 a 30% en peso de microcápsulas con un polímero como pared de cápsula y con un núcleo de cápsula compuesto principalmente de material acumulador de calor latente.

12. Método para preparar los elementos compuestos según las reivindicaciones 1 -11, preparándolos sobre sistemas de doble banda que funcionan continuamente.

13. Utilización de los elementos compuestos según las reivindicaciones 1 -11 como elementos de construcción.