Elemento plano calentado.

Elemento plano autoadhesivo que comprende una capa calentadora y una capa de contacto,

donde la capacalentadora está en contacto con una de las caras laterales de la capa de contacto y está unida a esta con unconductor eléctrico, y que consta de una primera masa polimérica calentable intrínsecamente, que se ha configurado como un conductor que se calienta al paso de una corriente eléctrica, que se caracteriza por que la capa decontacto consta de una segunda masa polimérica conductora eléctricamente, de manera que la primera y lasegunda masa polimérica son respectivamente una masa polimérica a base de elastómeros y/o polímeros plásticos,y presentan para una velocidad de extensión de 300 mm/min y una temperatura de 23ºC un alargamiento de rotura oextensión por desgarre superior al 20%, en particular mayor del 50% o ciertamente mayor del 100%, y además un módulo de elasticidad a la tracción inferior a 1000 MPa o de como máximo 100 MPa.

Elemento plano calentado

Descripción

Esta invención se refiere a un elemento plano autoadhesivo que comprende una capa calentadora y una capa de contacto, donde la capa calentadora está en contacto con una de las caras o superficies laterales de la capa de contacto y está unida a esta mediante conexión eléctrica. La capa calentadora consta de una primera masa polimérica calentable intrínsecamente, que se ha configurado como conductor, que se calienta por el paso de una corriente eléctrica. La invención se refiere además a un compuesto adhesivo que consta de un sustrato de adherencia y del elemento plano anteriormente descrito así como a la utilización de dicho elemento plano para calentar un compuesto adhesivo.

En muchos sectores se emplean calefacciones eléctricas para calentar objetos o espacios. En las calefacciones eléctricas se obtiene calor como energía térmica por la conversión de la energía eléctrica (que incluye la energía magnética) . Las calefacciones eléctricas se pueden basar fundamentalmente en distintos principios técnicos.

Además de la producción de calor en base a efectos capacitivos o inductivos o bien de radiación electromagnética se han creado sistemas de calefacción que contienen un elemento de resistencia calorífica (las llamadas calefacciones de resistencia) . En este tipo de sistemas se aprovecha la energía calorífica que se crea al pasar la corriente eléctrica por el elemento de resistencia calorífica (calor de Joule) . Básicamente se puede emplear cualquier conductor eléctrico como elemento de resistencia calorífica,

La elección del elemento de resistencia calorífico está en función de la potencia calorífica que se quiera lograr; ésta depende del valor de resistencia del elemento de resistencia calorífico y de la corriente eléctrica que fluye por el elemento de resistencia calorífico y de la ley de Ohm, es decir de la tensión adyacente. Como consecuencia de ello se realiza la elección del elemento de resistencia calorífica en función de las características de la vía de canalización, es decir de su área o superficie transversal, longitud, resistencia específica y capacidad de carga térmica.

En particular en la industria del automóvil se pueden emplear resistencias caloríficas para calentar los asientos del coche, los vidrios de las ventanas y los retrovisores del automóvil. Para llevar a cabo este tipo de calentamiento deseado se instalan cables de resistencia planos en el caso más simple. Otros sistemas plantean conductores en forma de capa como elementos de resistencia calorífica, por ejemplo, los compuestos por capas poliméricas conductoras de la electricidad. Así se pueden adherir elementos de resistencia calorífica en forma de capa como elementos planos al reverso del espejo del retrovisor del automóvil, que unan el vidrio del espejo a una placa soporte

o portadora en el espejo retrovisor del automóvil, y estén en contacto en toda su superficie por medio de superficies conductoras de aluminio. Se aplica ahora una tensión o voltaje al elemento de resistencia calorífica y éste se calienta a consecuencia del flujo de corriente. El calor creado o producido es transmitido por una cinta adhesiva de doble cara a la superficie de vidrio del espejo y éste se calienta. De este modo se alcanzan temperaturas de 45 a 80ºC en la superficie del espejo.

En el caso de retrovisores de coche modernos en general el problema que aparece es que además del elemento calorífico se deben cumplir otras funcionalidades en el espejo retrovisor (por ejemplo, un espejo electrocromado) , y en su puesta en práctica influye la profundidad y el grosor total de la pieza. Como consecuencia de una superestructura de adherencia y funcionamiento más gruesa debida a las respectivas estructuras funcionales entre el propio cristal del espejo y la placa soporte se limita claramente el espacio del diseñador a la hora de configurar el retrovisor del coche y además el peso del retrovisor del coche aumenta.

Se consigue una mejoría cuando al propio elemento plano se añade la cinta adhesiva con las estructuras conductoras del elemento calefactor. Un elemento plano autoadhesivo de este tipo que se puede calentar intrínsecamente se describe en la DE 103 10 722 A1. Además de la DE 10 2007 007 617 se conoce una configuración plana autoadhesiva calentable en la que se ha configurado la capa calefactora que se adhiere al fundirse por calor.

Dicho elemento plano combinado de cinta adhesiva y elemento calefactor requiere una estructura relativamente complicada puesto que cada uno de los componentes del elemento calefactor no solo deben adherirse al vidrio del espejo, sino que también a la placa soporte del espejo que en muchos casos consta de plástico acrilonitrilo/butadieno/estireno (ABS) . La adherencia a estos materiales exige que la cinta adhesiva tenga unas características especiales.

Además de los aspectos que son propios de los materiales de la base adhesiva correspondiente, en una cinta adhesiva de este tipo que se emplea para la fijación de un elemento calefactor y que transporta el calor del elemento calefactor a la superficie del espejo, se deben cumplir requisitos como una conductividad térmica extremadamente alta y adaptaciones en lo que se refiere a la resistencia de corte a altas temperaturas así como la resistencia a la intemperie y la adherencia a temperaturas bajas. Esto sirve asimismo para la propia capa adhesiva, que se ha previsto en el elemento plano combinado para fijar el conjunto a la placa soporte del retrovisor.

Dicho elemento calefactor adhesivo presenta en conjunto una flexibilidad baja y es relativamente rígido. Por ese motivo, el elemento calefactor no se adhiere bien a una base curvada, ya que la consistencia del elemento calefactor ofrece una resistencia mecánica elevada a una deformación. Se puede producir un despegado local o de toda la superficie del elemento calefactor del sustrato adhesivo, lo que reduce o bien impide la transmisión de la energía calorífica producida eléctricamente al sustrato de adherencia.

Además puede ocurrir que un elemento calefactor adherido a un sustrato con una superficie arqueada se despegue de nuevo del sustrato al calentar el sustrato, puesto que junto con el sustrato también se calienta la masa adhesiva del elemento calefactor y por tanto se ablanda. A consecuencia de la elevada rigidez intrínseca de los elementos calefactores convencionales puede producirse una fisuración de la masa adhesiva ablandada, de manera que ésta se despegue del sustrato adhesivo. Además la rigidez de la estructura de los elementos calefactores adhesivos convencionales perjudica la resistencia mecánica al choque en frío de una adherencia de diferentes sustratos de adherencia, es decir de un espejo con un soporte para el espejo.

En particular en el caso de superficies de sustrato grandes y abombadas el problema que se da es que debido a las tolerancias de acabado (como del retrovisor y de la placa soporte) sobre la superficie aparecen medidas de rendijas

o grietas distintas, que a menudo impiden una unión adhesiva completa. Por estas zonas pueden penetrar medios en forma de gas o de líquido (fluidos) , por ejemplo, agua de lluvia o agua condensada, y la solidez del compuesto adhesivo disminuye.

La capacidad adhesiva sobre sustratos ondulados se encuentra limitada por un lado por la lámina soporte. Este tipo de láminas soporte presentan normalmente grosores de 75 a 250 µm y sirven para mejorar la estabilidad mecánica de los elementos planos (es decir como protección de los fragmentos en una eventual rotura del espejo) . Mediante dicha lámina soporte se reduce fuertemente la flexibilidad del elemento plano, en particular la flexibilidad en dos dimensiones.

Además de la lámina soporte las superficies conductoras propiamente dificultan una adherencia a un sustrato ondulado ya que normalmente constan de capas metálicas rígidas o bien a base de tintes, pinturas o tintas de imprenta conductoras eléctricamente, que se pueden romper en una torsión fuerte, de manera que no se garantiza de un modo fiable el contacto eléctrico en estos sistemas.

La rigidez de la estructura de un elemento plano convencional adhesivo disminuye finalmente también la resistencia mecánica al choque en frío de las adherencias conseguidas de los sustratos adheridos de distintos materiales, es decir de la superficie de vidrio de un espejo con un soporte de espejo de un material plástico.

Por ello se ha... [Seguir leyendo]

1. Elemento plano autoadhesivo que comprende una capa calentadora y una capa de contacto, donde la capa calentadora está en contacto con una de las caras laterales de la capa de contacto y está unida a esta con un conductor eléctrico, y que consta de una primera masa polimérica calentable intrínsecamente, que se ha configurado como un conductor que se calienta al paso de una corriente eléctrica, que se caracteriza por que la capa de contacto consta de una segunda masa polimérica conductora eléctricamente, de manera que la primera y la segunda masa polimérica son respectivamente una masa polimérica a base de elastómeros y/o polímeros plásticos, y presentan para una velocidad de extensión de 300 mm/min y una temperatura de 23ºC un alargamiento de rotura o extensión por desgarre superior al 20%, en particular mayor del 50% o ciertamente mayor del 100%, y además un módulo de elasticidad a la tracción inferior a 1000 MPa o de como máximo 100 MPa.

2. Elemento plano conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por que la primera masa polimérica y/o la segunda masa polimérica son una composición autoadhesiva.

3. Elemento plano conforme a la reivindicación 2, que se caracteriza por que la composición autoadhesiva es una composición adhesiva sensible a la presión a base de acrilatos y/o metacrilatos, poliuretanos, cauchos naturales, cauchos sintéticos y/o siliconas.

4. Elemento plano conforme a la reivindicación 2, que se caracteriza por que la composición autoadhesiva es una composición adhesiva termofundible a base de poliolefinas y copolímeros de poliolefinas y/o de sus derivados modificados por ácidos, de ionómeros, de poliuretanos termoplásticos, de poliamidas y de sus copolímeros así como de copolímeros de bloque como los copolímeros de bloque de estireno.

5. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 4, que se caracteriza por que el elemento plano comprende además una capa de masa adhesiva de una composición autoadhesiva, que está en contacto con la otra de las dos caras laterales de la capa de contacto.

6. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 5, que se caracteriza por que la primera masa polimérica es un conductor frío.

7. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 6, que se caracteriza por que la segunda masa polimérica es un conductor frío.

8. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 7, que se caracteriza por que la resistencia eléctrica de la capa de contacto es inferior a una décima parte de la resistencia eléctrica de la capa calentadora.

9. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 8, que se caracteriza por que la resistencia eléctrica de la capa de contacto para una extensión de la capa de contacto superior al 20%, en particular mayor del 50% o ciertamente superior al 100%, no resulta amplificada.

10. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 9, que se caracteriza por que la capa de contacto presenta una estructura ramificada tipo peine o tipo dedos.

11. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 10, que se caracteriza por que la primera masa polimérica y/o la segunda masa polimérica al menos comprenden un material de relleno conductor eléctricamente.

12. Elemento plano conforme a la reivindicación 11, que se caracteriza por que el material de relleno conductor eléctricamente se elige del grupo formado por partículas metálicas, grafito, nanopartículas de carbono y hollín, en particular hollín conductor.

13. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 12, que se caracteriza por que este se ha configurado sin soporte.

14. Elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 12, que se caracteriza por que este comprende un soporte, que a una velocidad de extensión de 300 mm/min y a una temperatura de 23ºC presenta una extensión por desgarre superior al 20%, en particular superior al 50% o ciertamente mayor del 100% y además un módulo de elasticidad a la tracción inferior a 1000 MPa o de 100 MPa como máximo.

15. Conjunto de adherencia de un sustrato de adherencia y un elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 14, en particular con un cristal espejo o de visión como sustrato de adherencia.

16. Utilización de un elemento plano conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 14 par calentar un conjunto de

adherencia, conforme a la reivindicación 15, en particular sobre sustratos de adherencia en la industria del automóvil.