La presente invención se refiere a una resina de alta transmisión y potenciación térmica especialmente concebida para transmitir calor entre dos capas de naturaleza distinta,
una de las cuales actúa como receptora de energía por su cara externa y emisora por su cara interna, y la otra como receptora de la energía acumulada en la resina que actúa como puente de unión entre ambas capas. La resina de alta transmisión térmica de la invención comprende partículas granulares de pizarra y preferiblemente partículas granulares de carácter metálico, en una matriz polimérica
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200930486.
C09J163/00QUIMICA; METALURGIA. › C09COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09J ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE PEGADO EN GENERAL; PROCEDIMIENTOS DE PEGADO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; EMPLEO DE MATERIALES COMO ADHESIVOS (preparación de cola o gelatina C09H). › Adhesivos a base de resinas epoxi; Adhesivos a base de derivados de resinas epoxi.
Clasificación PCT:
C08K3/34C […] › C08COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica. › Compuestos que contienen silicio.
C09J11/04C09J […] › C09J 11/00 Características de los adhesivos no previstas en el grupo C09J 9/00, p. ej. aditivos. › inorgánicos.
C09J163/00C09J […] › Adhesivos a base de resinas epoxi; Adhesivos a base de derivados de resinas epoxi.
C09J167/00C09J […] › Adhesivos a base de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal (a base de poliéster-amidas C09J 177/12; a base de poliéster-imidas C09J 179/08 ); Adhesivos a base de derivados de tales polímeros.
C09J175/04C09J […] › C09J 175/00 Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros. › Poliuretanos.
Fragmento de la descripción:
La resina de alta transmisión térmica de la invención pertenece al sector de materiales de construcción, en concreto a elementos de fijación entre estructuras. Es un adhesivo cargado, endurecible por reacción química exotérmica tras adición de un agente de curado a la mezcla de la matriz polimérica y las cargas. Antecedentes de la invención En la técnica se plantea frecuentemente la necesidad de acoplar piezas de materiales que intervienen en procesos de transmisión de calor cuya unión, por su naturaleza o problemas de accesibilidad o por otros requerimientos, no es susceptible o no es apropiado que se realice mediante soldadura. Se plantea la necesidad, por lo tanto de desarrollar un material adhesivo capaz de realizar uniones firmes entre materiales de naturaleza distinta, que soporte altas temperaturas y que transmita sin pérdidas la energía entre ambos materiales. Existen varias patentes que describen resinas adhesivas con alta conductividad térmica de este tipo, aunque en la técnica actual todas provocan cierta pérdida de energía en el proceso de transmisión del calor. Por ejemplo, la patente japonesa JP 2007262392 describe un termoplástico que puede ser aplicado directamente a un generador de calor. Esta patente no trata de una resina, y por tanto no anticipa el uso de resinas para requerimientos térmicos similares. La patente china CN101302413 describe una resina epoxi de baja transmisión térmica que incluye polvo de plata y nanotubos de carbono, ambos para conseguir unas buenas características como trasmisora eléctrica. Esta patente, aunque anticipa el uso de metales incorporados en la resina, se abstiene de hacer un estudio de los efectos de dicha incorporación en sus propiedades como transmisora térmica, de forma que no sugiere el resultado particular de la resina de la invención. La patente japonesa JP2008088406 describe una resina epoxi que proporciona una alta conductividad térmica. La carga de la resina es inorgánica. La diferencia con la presente invención radica en la adición en esta última de cargas constituidas por partículas de piedra natural como potenciadoras de la conductividad térmica de la matriz polimérica. Esto no está sugerido por la técnica siendo conocidas las pobres propiedades de transmisión de calor de los materiales pétreos. La pizarra sin embargo constituye una excepción, y entre la piedra natural presenta unas muy buenas propiedades térmicas. La patente japonesa JP2002277185 describe una estructura laminada que irradia calor. Esta estructura laminada está compuesta de dos paneles unidos por un líquido adhesivo obtenido a partir de una resina cargada con un material térmico altamente conductor. Si bien esta patente describe la utilización de una resina cargada con un relleno de alta conductividad térmica entre dos superficies, el uso de pizarra en la presente invención otorga a la mezcla final obtenida una potenciación añadida de la energía calórica transmitida y baja difusividad que han resultado sorprendentes. Son conocidas y aplicadas en construcción las losas de pizarra para el aprovechamiento de la energía recibida por radiación solar. Sin embargo, el solicitante no conoce la aplicación de partículas de pizarra de reducida granulometría con fines de transmisión y potenciación de calor en el seno de una matriz polimérica de baja conductividad. Esta aplicación planteaba una seria de problemas no resueltos a priori por el estado de la técnica. Tradicionalmente el proceso de extracción de pizarra ha generado una gran cantidad de desperdicios de granulometría muy diversa que se han intentado reutilizar con diversos fines, tales como materia prima en la industria cerámica, como parte de la composición de cementos o como aglomerado asfáltico. La modernización de los procesos de transformación ha dado lugar a la obtención de residuos de una granulometría uniforme susceptibles de ser utilizados para usos no habituales hasta la actualidad. La opción de usar este material como carga para matrices poliméricas abre la posibilidad de obtener compuestos adhesivos con propiedades de conductividad térmica mayor y difusividad térmica menor que otros compuestos similares desarrollados hasta la fecha, y a un precio inferior. La obtención de granulados de pizarra del tamaño adecuado para servir como base de la resina de la invención es un proceso estándar en la técnica. De forma similar, la obtención de partículas granulares de carácter metálico del tamaño adecuado para servir como base de la resina de la invención también es un proceso estándar en la técnica. El problema que se plantea en la técnica es desarrollar un material adhesivo y versátil que soporte altas temperaturas con propiedades óptimas de transmisión de calor y baja difusibilidad, para aplicar entre dos capas externas que no resulte apropiado unir mediante procesos industriales de soldadura, y que resuelva los problemas de los altos costes de obtención actual de materiales similares. La solución aportada por la presente invención es una resina cargada con partículas de pizarra, y preferiblemente también con partículas de carácter metálico, que aporta las ventajas tecnológicas de una mayor eficiencia en la transmisión de calor y una disminución del precio de fabricación. 2 Descripción de la invención ES 2 353 101 A1 De modo que la presente invención es una resina de alta transmisión térmica que comprende partículas granulares de pizarra en una matriz polimérica de baja conductividad térmica. En una realización preferente el porcentaje de dichas partículas de pizarra está comprendido entre el 40% y el 80% en peso, preferentemente entre el 60% y el 70% en peso, lo más preferible el 66,3% en peso. La carga de pizarra centra su aportación en la acumulación de calor en el seno de un material poco conductor, logrando el efecto de depósito de inercia térmica o efecto invernadero. La realización más preferente de la invención es que la resina comprenda además partículas granulares de carácter metálico. Una realización muy preferente es que la carga total de partículas de pizarra y partículas de carácter metálico esté comprendida entre el 40% y el 80% en peso, preferentemente entre el 60% y el 70% en peso, lo más preferible el 66,3% en peso. Otra realización de la invención es que la matriz polimérica de la resina esté seleccionada entre el grupo comprendido por resinas epoxi, resinas de poliéster y resinas de poliuretano. En la presente solicitud se entiende por resina de alta transmisión térmica aquella resina que presenta una transmisión del calor cuantificable y de rango superior a 0.5 W/mK. En la presente solicitud se entiende por matriz polimérica de baja conductividad térmica aquella matriz polimérica que presenta una transmisión del calor cuantificable y menor de 0.4 W/mK. En la presente solicitud se entiende por partícula granular aquella partícula con un grano de forma aproximadamente circular y un tamaño de grano comprendido entre 0,16 mm y 0,5 mm. En la presente solicitud se entiende por carácter metálico como el comportamiento que presentan aquellos materiales que son buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, y son sólidos a temperatura ambiental. Estos materiales con carácter metálico presentan una conductividad térmica en el rango de 45 W/mK y 390 W/mK. La resina de la invención actúa como transmisora de calor entre las dos capas externas y logra potenciar un gradiente de temperatura elevado entre la superficie superior receptora y la superficie inferior emisora de la energía. El proceso de transmisión de energía que confiere altura inventiva a la presente invención es el siguiente. La superficie receptora transmite la energía recibida a la resina de la invención, que contiene partículas de pizarra. La cantidad de energía capaz de ser absorbida por la pizarra es muy grande debido a su bajo calor específico y gran conductividad térmica. Además, la matriz polimérica de baja conductividad térmica utilizada en la invención aporta una gran eficiencia de acumulación de la energía en la pizarra porque hace de aislante. Así, las partículas de pizarra consiguen una temperatura superior incluso a la de la capa emisora de la energía, con el efecto de una potenciación de energía que resulta en el mencionado efecto invernadero. La energía se transmite entonces a la capa receptora de energía sin haber sufrido pérdidas causadas por el cambio de soporte, e incluso aportando más calor. Además, posibles variaciones bruscas de temperatura tanto en la capa emisora como en la receptora no resultarán en una variación de la energía de la resina debido a la baja difusibilidad también aportada principalmente por la carga de pizarra. La gran eficiencia de la resina de la invención es de especial aplicación cuando es necesario un aprovechamiento de...
Reivindicaciones:
1. Resina de alta transmisión térmica, que comprende partículas granulares de pizarra en una matriz polimérica de baja conductividad térmica. 2. Una resina según la reivindicación 1, en la que el porcentaje de dichas partículas de pizarra está comprendido entre el 40% y el 80% en peso. 3. Una resina según la reivindicación 1, en la que el porcentaje de dichas partículas de pizarra está comprendido entre el 60% y el 70% en peso. 4. Una resina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende partículas granulares de carácter metálico. 5. Una resina según la reivindicación 4, en la que la carga total de dichas partículas de pizarra y partículas de carácter metálico es del 40% al 80% en peso. 6. Una resina según la reivindicación 4, en la que la carga total de dichas partículas de pizarra y partículas de carácter metálico es del 60% al 70% en peso. 7. Una resina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha matriz polimérica está seleccionada entre el grupo comprendido por resinas epoxi, resinas de poliéster y resinas de poliuretano. 8 ES 2 353 101 A1 9 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA
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