Un material compuesto de control térmico flexible que comprende un agente endotérmico y un polímero,

distribuyéndose, dispersándose y suspendiéndose el agente endotérmico dentro del polímero, caracterizado porque el agente endotérmico es un endotermo estricto y está seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de aluminio, hidróxido de calcio, hidróxido de potasio, hidróxido de litio, ácido bórico, paraldehído, paraformaldehído, trioxano, formiato de litio, acetato de litio, carbonato de litio, carbonato de calcio, carbonato de silicio, carbonato de magnesio, carbonato de sodio, sales de ácido acético, sales de ácido fórmico y sales de ácido bórico

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un material compuesto de control térmico que comprende un polímero y un agente endotérmico. El agente endotérmico está distribuido, dispersado y suspendido en el interior del polímero y por todo el polímero y se cura para formar un material compuesto para usar en aplicaciones de aislamiento, termoprotección, absorción de calor por un lado y en aplicaciones de mantenimiento de calor de todos los tipos por otro lado.

Antecedentes de la Invención

Toda la técnica anterior conocida por el Solicitante enseña el uso de agentes endotérmicos en disipadores de calor en los que los agentes endotérmicos bien están revestidos, bien adsorbidos o bien envasados en diversas estructuras de soporte.

Por ejemplo, la primera patente del Solicitante Patente de los EE.UU. N.º: 4, 446, 916 revela un agente endotérmico adsorbido sobre las fibras de la matriz del tejido.

La segunda patente del Solicitante, Patente de los EE.UU. N.º: 5,709,914 revela un material compuesto de almacenamiento térmico envasado en una red de celdillas abierta, comprendiendo fibras naturales, sintéticas o metálicas, esferas, partículas, espumas, o materiales capaces de formarse dentro de un contenedor adecuado para adjuntar y mantener un calor alto de artículo.

Hay dos inconvenientes muy graves para la técnica anterior. Primero, puede tener lugar fuga del material compuesto endotérmico o material compuesto de almacenamiento térmico al ambiente circundante, si la integridad física de las diversas estructuras de soporte está comprometida de algún modo. Tal fuga disminuirá la eficacia del material disipador de calor y puede incluso conducir al daño y destrucción del artículo o material que se supone que protege el material disipador de calor, en particular si los compuestos endotérmicos o de almacenamiento térmico son ásperos y corrosivos.

Segundo, las estructuras subyacentes en las que los compuestos endotérmicos o de almacenamiento térmico están revestidos, adsorbidos o envasados tienen a ser rígidas e inflexibles. El recubrimiento, absorción, adsorción y envasado adicional de los compuestos endotérmicos o de almacenamiento térmico sobre y dentro de tales estructuras causarán que ellas se hagan incluso más rígidas. Este incremento de la rigidez del material lo vuelven enteramente inadecuado en aplicaciones donde los materiales disipadores de calor deban ser flexibles y en ciertas situaciones ligeros, finos y plegables.

Es por consiguiente un objeto de la presente invención proporcionar una composición de material que puede actuar como un disipador de calor/escudo contra el calor, pero que resiste la fuga del material compuesto endotérmico en el ambiente, eliminando cualquier posibilidad de un compromiso de la integridad estructural del vehículo subyacente o estructura de soporte en el material disipador de calor.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar una composición de material para aplicaciones que requieran un disipador de calor/escudo contra el calor que necesiten ser finas, flexibles, plegables y/o conformables, mientras que protegen y aíslan contra ambientes de calor alto o bajo.

Es aún otro objeto de la presente invención proporcionar una composición de material para aplicaciones que requieren un material que proporcione calor que será fino, flexible, plegable y/o conformable, mientras que simultáneamente será protector y aislante contra ambientes de frío extremo.

El documento WO 94/02257 releva un material compuesto de control térmico flexible según la parte precaracterizadora de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

De conformidad con la presente invención, se proporciona un material de control térmico flexible según se define en la reivindicación adjunta 1. Dicho material material compuesto comprende un polímero y un agente endotérmico. El agente endotérmico está dispersado, distribuido y suspendido en el polímero. Después se cura para formar un material compuesto de "P"olímero que "C"ontiene un "A"gente "E"ndotérmico (PCAE). Este material compuesto tiene ahora propiedades de control térmico que lo hacen adecuado para una multitud de aplicaciones de control térmico.

El polímero natural o sintético puede ablandarse o licuarse siendo (1) calentado (2) disuelto o (3) suspendido en un plastificador o disolvente. Cuando el polímero tratado de cualquiera de estas maneras tiene un agente endotérmico añadido a él, en concentraciones muy específicas, distribuido, dispersado, suspendido en ello y curado, se forma un material compuesto de control térmico es decir un PCAE. Tal PCAE es en esencia capaz de control térmico por su capacidad para absorber y almacenar calor o por su capacidad para primero absorber calor y luego liberarlo. Ello se hace así por el uso de sus propiedades inherentes termodinámicas, físicas y químicas inherentes de sus compuestos endotérmicos, es decir, sus calores de fusión, hidratación, formación, descomposición, vaporización, sublimación o sus reacciones alotrópicas y de cambios de fase; mientras que elimina simultáneamente completamente cualquier posibilidad de fuga de sus compuestos endotérmicos en el ambiente, a medida que tales agentes llegan a ser una parte integral de la estructura física general de PCAE.

Así, según la presente invención se proporciona un material compuesto de control térmico de PCAE que comprende un polímero natural o sintético y un agente endotérmico. El material compuesto de control térmico de PCAE puede ser fino, por ejemplo una película fina o gruesa, o puede moldearse como un bloque de PCAE grueso. Cuando el PCAE es una película fina, entonces la distribución efectiva de los agentes endotérmicos dentro de dicho polímero es 0,155 x 10-3 a 0,186 gramos de material compuesto endotérmico o de almacenamiento térmico por centímetro cúbico (0,0001 a 1,2 gramos de material compuesto endotérmico o de almacenamiento térmico por pulgada cuadrada) de PCAE, teniendo el PCAE un grosor de 1,3 x 10-6 m a 5 x 10-5 m (0,05 a 2,0 mil.). Por otro lado, donde el PCAE es una película gruesa o una estructura moldeada, entonces la concentración efectiva de endotermo será 0,05%-60% en peso de endotermo en PCAE.

Todos los detalles de la presente invención se exponen en la siguiente descripción y se ilustran en los dibujos acompañantes.

Breve descripción de los dibujos

FIG.1 es una vista en perspectiva de un PCAE de película fina formulada de acuerdo con la presente revelación;

FIG. 2 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de una línea 2-2 'de la película fina de PCAE en FIG. 1;

FIG. 3 es una vista en perspectiva de un PCAE de película gruesa formulada según la presente revelación;

FIG. 4 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de una línea 4-4' del PCAE de película gruesa en FIG. 3;

FIG. 5 es una representación esquemática de una aparato que extruye usado en la extrusión de fibras de PCAE;

FIG. 6. es una representación esquemática de un segundo tipo de aparato extrusor usado en la extrusión de fibras de PCAE;

FIG. 7 es una vista en perspectiva de una fibra de PCAE formulada y extrudida según la presente revelación;

FIG. 8 y FIG. 9 son vistas de plano superior de materiales ensamblados de PCAE, tejido o tejido de punto usando fibras de PCAE;

FIG. 10 es una representación esquemática de un procedimiento de suministro y adhesión de un PCAE de partículas pequeñas sobre un sustrato plástico.

FIG. 11 es una representación esquemática de un procedimiento de suministro y adhesión de un PCAE de partículas pequeñas sobre un sustrato plástico.

FIG. 12 es una representación esquemática del suministro de un PCAE dentro de las paredes interiores de un hogar.

FIG. 13 es una vista en perspectiva de un contenedor que incorpora una de las realizaciones del PCAE;

FIG. 14 es una vista en perspectiva, algo esquemática, de una chaqueta de invierno o de caza, que incorpora una realización preferida del presente PCAE de la invención;

FIG. 15 es una vista de sección transversal tomada a lo largo de 15-15' de la chaqueta en Fig. 14, mostrando otro uso del PCAE, en forma de una capa;

FIG. 16 es una vista lateral algo esquemática del agente endotérmico en el PCAE que... [Seguir leyendo]

1. Un material compuesto de control térmico flexible que comprende un agente endotérmico y un polímero, distribuyéndose, dispersándose y suspendiéndose el agente endotérmico dentro del polímero, caracterizado porque el agente endotérmico es un endotermo estricto y está seleccionado del grupo que consiste en hidróxido de aluminio, hidróxido de calcio, hidróxido de potasio, hidróxido de litio, ácido bórico, paraldehído, paraformaldehído, trioxano, formiato de litio, acetato de litio, carbonato de litio, carbonato de calcio, carbonato de silicio, carbonato de magnesio, carbonato de sodio, sales de ácido acético, sales de ácido fórmico y sales de ácido bórico.

2. El material compuesto de control térmico flexible de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un material térmicamente conductor en contacto con dicho polímero.

3. El material compuesto de control térmico flexible de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el agente endotérmico está micronizado.

4. El material compuesto de control térmico flexible de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho polímero está seleccionado a partir del grupo de polímeros que consiste en polímeros naturales y sintéticos.

5. El material compuesto de control térmico flexible de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que

15 dicho polímero está seleccionado del grupo de polímeros que consisten en látex, fluoropolímeros, fluoropolímeros expandidos, fluoroelastómeros, elastómeros, poliimidas, poliésteres, polímeros de alta densidad, poliamidas, poliarilatos, polieterimidas, policetonas, óxidos de polifenileno, sulfuros de polifenileno, polifenilsulfonas, polisulfonas, acetales, nailons, ABS, poliéter-etercelonas, productos fenólicos, poliestirenos, policarbonatos, polietilenos, polipropilenos, acrílicos, poliuretanos, polivinilos, cloruros de polivinilo y mezclas de los mismos.