ES2785954T3 - Uso de microcápsulas en placas de yeso - Google Patents

Uso de microcápsulas en placas de yeso Download PDF

Info

Publication number
ES2785954T3
ES2785954T3 ES02772126T ES02772126T ES2785954T3 ES 2785954 T3 ES2785954 T3 ES 2785954T3 ES 02772126 T ES02772126 T ES 02772126T ES 02772126 T ES02772126 T ES 02772126T ES 2785954 T3 ES2785954 T3 ES 2785954T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
gypsum
microcapsules
heat storage
latent heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02772126T
Other languages
English (en)
Inventor
Ekkehard Jahns
HANS-JüRGEN DENU
Joachim Pakusch
Horst Seibert
Marco Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microtek Laboratories Inc
Original Assignee
Microtek Laboratories Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microtek Laboratories Inc filed Critical Microtek Laboratories Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2785954T3 publication Critical patent/ES2785954T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
    • B01J13/18—In situ polymerisation with all reactants being present in the same phase
    • B01J13/185—In situ polymerisation with all reactants being present in the same phase in an organic phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1029—Macromolecular compounds
    • C04B20/1033—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/043—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres of plaster
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C04B2111/0062—Gypsum-paper board like materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2984—Microcapsule with fluid core [includes liposome]
    • Y10T428/2985—Solid-walled microcapsule from synthetic polymer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2984—Microcapsule with fluid core [includes liposome]
    • Y10T428/2985—Solid-walled microcapsule from synthetic polymer
    • Y10T428/2987—Addition polymer from unsaturated monomers only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2989—Microcapsule with solid core [includes liposome]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Panels For Use In Building Construction (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Uso de microcapsulas con materiales de almacenamiento de calor latente como nucleo de capsula en una suspension de yeso de placas de yeso, en donde el yeso contiene de 0,1 % a 5 % en peso de polimeros y de 0,05 % a 2 % en peso de agentes de retencion de agua, cada uno basado en el peso seco total del yeso y los materiales de almacenamiento de calor latente, en donde las microcapsulas tienen una pared de la capsula que comprende un polimero, un tamano de particula promedio de 0,5 a 100 μm y un nucleo de capsula que consiste en > 95 % en peso de materiales de almacenamiento de calor latente, y en donde los materiales de almacenamiento de calor latente son sustancias lipofilicas que tienen su transicion de fase solida/liquida en el rango de temperatura de -20 a 120 °C.

Description

DESCRIPCIÓN
Uso de microcápsulas en placas de yeso
La presente invención se refiere al uso de microcápsulas con materiales de almacenamiento de calor latente como núcleo de cápsula en placa de yeso, la placa de yeso que las contiene y un método para su producción.
Un importante objetivo de la investigación para reducir el consumo de energía y usar la energía térmica existente es el almacenamiento de calor latente. Son usados en una variedad de formas, tales como medios de transferencia de calor en los sistemas de calefacción y enfriamiento o como almacenes de calor en materiales aislantes o materiales de construcción. Su modo de operación se basa en la entalpía de transformación que ocurre durante la fase de transición sólida/líquida, lo que significa la absorción de energía o la liberación de energía al medio ambiente. Por un lado, pueden usarse para mantener una temperatura constante en un intervalo de temperatura definido y, por otro, pueden mejorar el aislamiento térmico en una arreglo adecuado.
El documento DE-A 19654035 describe las microcápsulas como un medio de transferencia de calor en el que el medio de almacenamiento está rodeado por una pared de cápsula hecha de resina de melamina/formaldehído.
Se describen en el documento US-A-5456 852 las microcápsulas de resina de melamina/formaldehído, pero con un medio de almacenamiento especial como núcleo. Sin embargo, estas cápsulas de resina de melamina/formaldehído tienen una estabilidad de hidrólisis insatisfactoria durante un tiempo prolongado en el medio de transporte, que generalmente es acuoso.
El documento US-A-4747240 enseña el uso de sustancias de almacenamiento macroencapsuladas con un tamaño de partícula superior a 1.000 |_im cuya pared de la cápsula es una resina de alto punto de fusión en yeso. Sin embargo, las cápsulas de este tamaño requieren paredes muy gruesas para que no se destruyan cuando se mezclan con los materiales de construcción.
El documento EP-A-10 29 018 enseña el uso de microcápsulas con una pared de cápsula hecha de un polímero de éster de ácido metacrílico altamente reticulado y un núcleo de almacenamiento de calor latente en los materiales de construcción para unión. De esta forma, las microcápsulas pueden incorporarse en el revoque de yeso sin afectar sus propiedades.
Los revoques de yeso son un material de construcción importante. Normalmente son usados en trabajos de interior para revestir paredes y techos. También en esta área, se están haciendo esfuerzos para aumentar el aislamiento térmico y la capacidad de almacenamiento de calor. Tal sistema de gestión de energía se describe en el documento US 5,501,268, que recomienda la placa de yeso con materiales de almacenamiento de calor latente. Una mezcla de parafina se trabaja en la placa de yeso como almacenamiento de calor latente. No se dan más detalles sobre la forma de la adición.
El documento US 4,988,543 describe las posibilidades y los problemas de incorporar materiales de almacenamiento de calor latente en la placa de yeso. Se podrían disponer macrocápsulas entre las capas de papel de acabado en la pasta de yeso. Las macrocápsulas también se pueden aplicar a la parte posterior de la caja. Es concebible impregnar pequeñas perlas con materiales de almacenamiento de calor latente e incorporarlas en la pasta de yeso o mezclar los materiales de almacenamiento de calor latente directamente con la pasta de yeso. Finalmente, uno podría remojar toda la placa de yeso con materiales de almacenamiento de calor latente. El documento US 4,988,543 enseña que el uso de cápsulas o perlas reduce las fuerzas de unión intermedias de la placa. Los procesos en los que el yeso se mezcla directamente con los materiales de almacenamiento de calor latente son igualmente problemáticos, ya que aquí también hay problemas de adhesión con el papel. Como una solución, el documento US 4,998,543 propone rociar la placa de yeso por un lado con materiales de almacenamiento de calor latente.
Con la placa de yeso tratada con materiales de almacenamiento de calor latente sin encapsular, existe el riesgo de emisiones de petróleo al aire en grandes áreas. Además, los materiales de almacenamiento de calor latente comienzan a fluir lentamente en la placa de yeso y, a la larga, hay distribuciones irregulares, especialmente en la superficie, la denominada "sudoración", que también afectan negativamente la estabilidad de los revoques. Por lo tanto, la presente invención se basa en una forma de dosificación de materiales de almacenamiento de calor latente para la placa de yeso que no tiene las desventajas mencionadas anteriormente.
En consecuencia, se ha encontrado el uso de microcápsulas con materiales de almacenamiento de calor latente como núcleo de cápsula en la placa de yeso.
Las microcápsulas son partículas con un núcleo de cápsula que consiste predominantemente, en más del 95 % en peso, de los materiales de almacenamiento de calor latente y un polímero como la pared de la cápsula. El núcleo de cápsula es sólido o líquido, en dependencia de la temperatura. El tamaño promedio de la partícula de las cápsulas es de 0,5 a 100 |_im, preferentemente de 1 a 80 |_im, en particular de 1 a 50 |_im.
Los materiales de almacenamiento de calor latente son generalmente sustancias lipofílicas que tienen su transición de fase sólida/líquida en el intervalo de temperatura desde -20 a 120 °C.
Ejemplos de sustancias adecuadas son:
- compuestos de hidrocarburos alifáticos tales como hidrocarburos C10-C40 saturados o insaturados, que son ramificados o preferentemente lineales, tales como n-tetradecano, n-pentadecano, n-hexadecano, nheptadecano, n-octadecano, n-nonadecano, n-eicosano, n-heneicosano, n-docosano, n-tricosano, ntetracosano, n-pentacosano, n-hexacosano, n-heptacosano, n-octacosano e hidrocarburos cíclicos tales como ciclohexano, ciclooctano, ciclodecano;
- compuestos de hidrocarburos aromáticos tales como benceno, naftaleno, bifenilo, o- o n-terfenilo, hidrocarburos aromáticos sustituidos con alquilo C1-C40 tales como dodecilbenceno, tetradecilbenceno, hexadecilbenceno, hexilnaftaleno o decilnaftaleno;
- ácidos grasos C6-C30 saturados o insaturados tales como ácido láurico, esteárico, oleico o behénico, preferentemente mezclas eutécticas de ácido decanoico con, por ejemplo, ácido mirístico, palmítico o láurico; - alcoholes grasos tales como alcohol laurílico, estearílico, oleílico, miristílico, cetílico, mezclas tales como alcohol graso de coco y los denominados alcoholes oxo obtenidos por hidroformilación de a-olefinas y otras reacciones;
- aminas grasas C6-C30, tales como decilamina, dodecilamina, tetradecilamina o hexadecilamina;
- ésteres tales como ésteres de alquilo C1-C10 de ácidos grasos tales como palmitato de propilo, estearato de metilo o palmitato de metilo y preferentemente sus mezclas eutécticas o cinamato de metilo;
- ceras naturales y sintéticas tales como ceras de ácido montánico, ceras de éster de montan, cera de carnauba, cera de polietileno, ceras oxidadas, cera de éter polivinílico, cera de etileno y acetato de etilenvinilo o
- ceras duras de acuerdo con el proceso Fischer-Tropsch;
- hidrocarburos halogenados tales como parafina clorada, bromo octadecano, bromotentadecano, bromononadecano, bromeicosano, bromo docosano.
Las mezclas de estas sustancias también son adecuadas siempre que no se reduzca el punto de fusión fuera del intervalo deseado o el calor de fusión de la mezcla se vuelva demasiado bajo para una aplicación razonable.
Por ejemplo, los hidrocarburos halogenados mencionados anteriormente se pueden adicionar como retardantes de llama. También se pueden añadir retardantes de llama tales como óxido de decabromodifenilo, óxido de octabromodifenilo, óxido de antimonio o aditivos retardantes de llama descritos en el documento US-A 4797160.
Además, es ventajoso adicionar compuestos solubles en las sustancias formadoras del núcleo de cápsula para evitar la disminución del punto de congelación que a veces ocurre con las sustancias no polares. Como se describe en el documento US-A 5456852, se usan ventajosamente los compuestos con un punto de fusión de 20 a 120 °C más alto que la sustancia núcleo en curso. Los compuestos adecuados son los ácidos grasos, los alcoholes grasos, las amidas grasas y los compuestos de hidrocarburos alifáticos mencionados anteriormente como sustancias lipofílicas.
Las sustancias lipofílicas se seleccionan en dependencia del intervalo de temperatura en el que se desea el almacenamiento de calor. Por ejemplo, en Europa, las sustancias lipofílicas cuya fase de transición sólida/líquida está en el intervalo de temperatura desde 0 a 60 °C se usan preferentemente para almacenar calor en materiales de construcción. Como regla general, se seleccionan para aplicaciones en exteriores, materiales individuales o mezclas con temperaturas de transición desde 0 a 25 °C y para aplicaciones en interiores desde 15 a 30 °C. Especialmente las temperaturas de transición de 30 a 60 °C son adecuadas para aplicaciones solares en relación con los materiales de construcción como medio de almacenamiento o para evitar el sobrecalentamiento del aislamiento térmico transparente como se describe en el documento EP-A 333145. Es ventajoso, por ejemplo, usar mezclas de alcanos obtenidas como destilado técnico y disponibles comercialmente como tales.
En principio, los materiales conocidos para las microcápsulas para papeles de copia sin carbón pueden usarse como el polímero para la pared de la cápsula. Por ejemplo, es posible encapsular los materiales de almacenamiento de calor latente en gelatina con otros polímeros de acuerdo con los procesos descritos en los documentos GB-A 870476, US 2,800,457, US 3,041,289.
Los polímeros termoestables son los materiales de pared de preferencia porque son muy resistentes al envejecimiento. Se entiende que termoestable significa materiales de pared que no se ablandan debido al alto grado de reticulación, pero en cambio se descomponen a altas temperaturas. Los materiales de pared termoestables adecuados son, por ejemplo, resinas de formaldehído, poliureas y poliuretanos, así como también polímeros de éster de ácido metacrílico altamente reticulados.
Las resinas de formaldehído son productos de reacción de formaldehído con
- triazinas tal como la melamina
- carbamidas tal como la urea
- fenoles tal como fenol, m-cresol y resorcinol
- compuestos amino y amido tales como anilina, p-toluenosulfonamida, etilenurea y guanidina,
sus mezclas.
Las resinas de formaldehído preferidos son resinas de urea-formaldehído, resinas de urea-resorcinol-formaldehído, resinas de urea-melamina y resinas de melamina-formaldehído. Igualmente preferidos son los éteres de alquilo C1-C4 , especialmente éteres de metilo de estas resinas de formaldehído y las mezclas con estas resinas de formaldehído. Se prefieren particularmente las resinas de melamina formaldehído y/o su éter de metilo.
En los procesos conocidos de los papeles de copia sin carbón, las resinas se usan como prepolímeros. El prepolímero todavía es soluble en la fase acuosa y migra a la interfaz en la policondensación y encierra las gotas de aceite. Los métodos para la microencapsulación con resinas de formaldehído son generalmente conocidos y se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A-562344 y EP-A-974394.
Las paredes de las cápsulas hechas de poliureas y poliuretanos también se conocen por los papeles de copia sin carbón. Las paredes de la cápsula se forman por conversión de reactivos que portan grupos NH2 o grupos OH con diy/o poliisocianatos. Los isocianatos adecuados son, por ejemplo, etilendiisocianato, 1,4-tetrametilendiisocianato, 1,6-hexametilendiisocianato y 2,4- y 2,6-tolilendiisocianato. También pueden mencionarse poliisocianatos tales como derivados con una estructura biuret, poliuretoniminas e isocianuratos. Los posibles reactivos son: hidrazina, guanidina y sus sales, hidroxilamina, di- y poliaminas y aminoalcoholes. Estos procesos de poliadición de superficie de contacto son conocidos, por ejemplo, de los documentos US 4,021,595, EP-A 0392876 y EP-A 0535384.
Las microcápsulas de preferencia son las que la pared de la cápsula es un polímero de éster de ácido metacrílico altamente reticulado. El grado de reticulación se logra con un contenido de reticulante de 10 % en peso en base al polímero total.
Las microcápsulas preferidas están hechas de 30 a 100 % en peso, preferentemente de 30 a 95 % en peso, de uno o más ésteres de alquilo C1-C24 de ácido acrílico y/o metacrílico como monómeros I. Además, las microcápsulas pueden estar formadas hasta un 80 % en peso, preferentemente desde 5 a 60 % en peso, en particular desde 10 a 50 % en peso, de uno o más monómeros bi- o polifuncionales como los monómeros II, que son insolubles en agua o son ligeramente solubles y están compuestos hasta 40 % en peso, preferentemente hasta 30 % en peso, de otros monómeros III.
Los ésteres de alquilo C1-C24 de ácido acrílico y/o metacrílico son adecuados como monómeros I. Los monómeros I particularmente preferentes son acrilato de metilo, etilo, n-propilo y n-butilo y/o los metacrilatos correspondientes. Se prefieren el acrilato de isopropilo, isobutilo, sec-butilo y terc-butilo y los metacrilatos correspondientes. El metacrilonitrilo también debe mencionarse. En general, se prefieren los metacrilatos.
Los monómeros II adecuados son monómeros bifuncionales o polifuncionales que son insolubles o ligeramente solubles en agua pero que tienen una buena o limitada solubilidad en la sustancia lipofílica. La solubilidad leve significa una solubilidad de menos de 60 g/l a 20 °C.
Se entiende que los monómeros bifuncionales o polifuncionales significan compuestos que tienen al menos 2 dobles enlaces etilénicos no conjugados.
Los monómeros de divinilo y polivinilo que son particularmente adecuados provocan la reticulación de la pared de la cápsula durante la polimerización.
Los monómeros bifuncionales preferidos son los diésteres de dioles con ácido acrílico o ácido metacrílico, también los éteres de dialilo y divinilo de estos dioles.
Los monómeros de divinilo preferidos son diacrilato de etanodiol, divinilbenceno, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de 1,3-butilenglicol, metacrilamida de metalilo y metacrilato de alilo. Son particularmente preferidos los diacrilatos de propanodiol, butanodiol, pentanodiol y hexanodiol o los metacrilatos correspondientes.
Los monómeros de polivinilo preferidos son triacrilato y metacrilato de trimetilolpropano, pentaeritritol trialiléter y tetraacrilato de pentaeritritol.
Otros monómeros entran en consideración como monómeros III; son preferidos los monómeros IIIa tales como estireno, a-metilestireno, p-metilestireno, butadieno, isopreno, acetato de vinilo, propionato de vinilo y piridina de vinilo.
Son particularmente preferidos los monómeros IIIb solubles en agua, tales como acrilonitrilo, metacrilamida, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, anhídrido maleico, N-vinilpirrolidona, acrilato y metacrilato de 2-hidroxietilo y ácido acrilamido-2-metilpropanosulfónico. Además, debe hacerse mención particular de N-metilolacrilamida, N-metilolmetacrilamida, metacrilato de dimetilaminoetilo y metacrilato de dietilaminoetilo.
Las microcápsulas adecuadas para su uso de acuerdo con la invención pueden producirse mediante la denominada polimerización in situ. Las microcápsulas preferidas y su preparación se conocen del documento EP-A-457 154, al que se hace referencia expresa. Las microcápsulas se producen de tal manera que a partir de los monómeros, un iniciador de radicales, un coloide protector y la sustancia lipofílica a encapsular, se produce una emulsión estable de aceite en agua en la que están presentes como una fase dispersa. La proporción de la fase oleosa en la emulsión de aceite en agua es preferentemente de 20 a 60 % en peso.
La polimerización de los monómeros se inicia después por calentamiento, los polímeros resultantes forman la pared de la cápsula que encierra la sustancia lipofílica.
Como regla general, la polimerización se realiza de 20 a 100 °C, preferentemente de 40 a 80 °C. Por supuesto, la temperatura de dispersión y polimerización debe estar por encima de la temperatura de fusión de las sustancias lipofílicas, de modo que se puedan elegir iniciadores radicales cuya temperatura de descomposición está por encima del punto de fusión de la sustancia lipofílica.
Los tiempos de reacción de la polimerización son normalmente de 1 a 10 horas, generalmente de 2 a 5 horas.
En términos de ingeniería de procesos, el procedimiento es generalmente de manera tal que una mezcla de agua, monómeros, coloides protectores, sustancias lipofílicas, iniciadores de radicales libres y, opcionalmente, reguladores se dispersan sucesivamente o simultáneamente y se calientan a la temperatura de descomposición de los iniciadores de radicales libres con agitación vigorosa. La velocidad de polimerización se puede controlar mediante la elección de la temperatura y la cantidad del iniciador radical. Se aconseja comenzar la reacción elevando la temperatura a una temperatura inicial y la polimerización se controla elevando aún más la temperatura.
Después de alcanzar la temperatura final, se aconseja continuar la polimerización durante un período de hasta 2 horas para reducir el contenido residual de monómero.
A continuación de la reacción de polimerización en curso con una conversión de 90 a 99 % en peso, generalmente es ventajoso hacer que las dispersiones acuosas de microcápsulas estén en gran parte libres de odorantes tales como monómeros residuales y otros componentes orgánicos volátiles. Esto se puede lograr físicamente de una manera conocida per se por eliminación mediante la destilación (en particular por destilación a vapor) o por extracción con un gas inerte. También se puede hacer químicamente, como se describe en el documento WO 9924525, ventajosamente mediante polimerización por iniciación redox como se describe en los documentos DE-A-4435423, DE-A-4419518 y DE-A-4435422.
De esta manera, se pueden producir microcápsulas con un tamaño de partícula promedio (promedio z, determinado por dispersión de luz dinámica cuasi elástica) en el intervalo de 0,5 a 100 |_im. Las cápsulas de este tamaño se prefieren para ser usadas de acuerdo con la invención.
Los coloides protectores preferidos son polímeros solubles en agua, ya que reducen la tensión superficial del agua de 73 mN/m a un máximo de 45 a 70 mN/m y, por lo tanto, aseguran la formación de paredes de cápsulas cerradas y microcápsulas con tamaños de partícula preferidos entre 1 y 30 |_im, preferentemente 3 y 12 |_im. Como regla general, las microcápsulas se producen en presencia de al menos un coloide protector orgánico, que puede ser tanto aniónico como neutro. Los coloides protectores aniónicos y no iónicos también se pueden usar juntos. Se usan preferentemente los coloides protectores inorgánicos, opcionalmente en una mezcla con coloides protectores orgánicos.
Los coloides protectores neutros orgánicos son derivados de celulosa tales como hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa y metilcelulosa, polivinilpirrolidona, copolímeros de vinilpirrolidona, gelatina, goma arábiga, xantano, alginato de sodio, caseína, polietilenglicoles, preferentemente alcohol polivinílico y acetato de polivinilo parcialmente hidrolizado.
Se pueden adicionar coloides protectores aniónicos para mejorar la estabilidad de las emulsiones. El uso de coloides protectores aniónicos con un alto contenido de microcápsulas en la dispersión es particularmente importante ya que pueden formarse microcápsulas aglomeradas sin un estabilizador iónico adicional. Estos aglomerados reducen el rendimiento de las microcápsulas utilizables cuando los aglomerados son pequeñas cápsulas con un diámetro de 1 a 3 l_im y aumentan la sensibilidad a la rotura cuando los aglomerados son mayores de aproximadamente 10 |_im.
Los coloides protectores aniónicos adecuados son ácido polimetacrílico, los copolímeros de acrilato y metacrilato de sulfoetilo, acrilato y metacrilato de sulfopropilo, N-(sulfoetil) maleimida, ácidos 2-acrilamido-2-alquilsulfónicos, ácido estirenosulfónico y ácido vinilsulfónico.
Los coloides protectores aniónicos preferidos son ácido naftalenosulfónico y condensados de ácido naftalenosulfónicoformaldehído, y especialmente ácidos poliacrílicos y condensados de ácido fenolsulfónico-formaldehído.
Los coloides protectores aniónicos se usan generalmente en cantidades de 0,1 a 10 % en peso en base a la fase acuosa de la emulsión.
Se da preferencia a los coloides protectores inorgánicos, los denominados sistemas Pickering, que permiten la estabilización mediante partículas sólidas muy finas y que son insolubles pero dispersables en agua o insolubles y no dispersables en agua pero humectables por la sustancia lipofílica.
Las microencapsulaciones que usan tales sistemas Pickering se describen, por ejemplo, en los documentos US 3,615,972 y US 4,016,110.
Un sistema Pickering puede consistir en partículas sólidas solas o adicionalmente de auxiliares que mejoran la dispersabilidad de las partículas en el agua o la humectabilidad de las partículas por la fase lipofílica. Estas herramientas son, por ejemplo, tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos o de ion dipolar o coloides protectores poliméricos como se describió anteriormente o a continuación. Además, se pueden añadir sustancias tampón para establecer en cada caso ventajoso, ciertos valores de pH de la fase acuosa. Esto puede reducir la solubilidad en agua de las partículas finas y aumentar la estabilidad de la emulsión. Las sustancias tampón comunes son tampones de fosfato, tampones de acetato y tampones de citrato.
Las partículas sólidas finas pueden ser sales metálicas, tales como sales, óxidos e hidróxidos de calcio, magnesio, hierro, zinc, níquel, titanio, aluminio, silicio, bario y manganeso. Se mencionan el hidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, óxido de magnesio, oxalato de calcio, carbonato de calcio, carbonato de bario, sulfato de bario, dióxido de titanio, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio y sulfuro de zinc. También se mencionan los silicatos, bentonita, hidroxiapatita e hidrotalcita. Se prefieren particularmente las sílices altamente dispersas, el pirofosfato de magnesio y el fosfato tricálcico.
Los sistemas Pickering pueden ser adicionados primero a la fase acuosa o añadirse a la emulsión de aceite en agua agitada. Algunas partículas sólidas finas se forman por precipitación. El pirofosfato de magnesio se produce así mediante la combinación de las soluciones acuosas de pirofosfato de sodio y sulfato de magnesio.
Como regla general, el pirofosfato se prepara inmediatamente antes de la dispersión mediante la combinación de una solución acuosa de un pirofosfato de metal alcalino con al menos la cantidad estequiométrica requerida de una sal de magnesio, siendo posible que la sal de magnesio esté presente en forma sólida o en solución acuosa. En una modalidad preferida, el pirofosfato de magnesio se prepara mediante la combinación de soluciones acuosas de pirofosfato de sodio (Na4 P2Oz) y sulfato de magnesio (MgSO4’7H2O).
Las sílices altamente dispersas pueden dispersarse en agua como partículas sólidas finas. Sin embargo, también es posible usar las denominadas dispersiones coloidales de sílice en agua. Las dispersiones coloidales son alcalinas, mezclas acuosas de sílice. Las partículas se hinchan en el intervalo de pH alcalino y son estables en agua. Para usar estas dispersiones como un sistema Pickering es ventajoso si el pH se ajusta a pH de 2 a 7 con un ácido durante la emulsión de aceite en agua.
Los coloides protectores inorgánicos se usan generalmente en cantidades de 0,5 a 15 % en peso, en base a la fase acuosa.
En general, los coloides protectores orgánicos neutros se usan en cantidades de 0,1 a 15 % en peso, preferentemente de 0,5 a 10 % en peso, en base a la fase acuosa.
Las condiciones de dispersión para producir la emulsión estable de aceite en agua se seleccionan preferentemente de una manera conocida per se de manera que las microcápsulas tengan un diámetro promedio de 1 a 35 |_im, preferentemente de 3 a 10 |_im.
Las microcápsulas se pueden incorporar en la placa de yeso como un polvo o como una dispersión. En este caso, se incorporan preferentemente de 5 a 40 % en peso, en particular de 20 a 35 % en peso de las microcápsulas en base al peso total de la placa de yeso (sustancia seca).
Las placas de yeso de acuerdo con la invención consisten en un núcleo de yeso con láminas de cartón unidas en ambos lados.
Las placas de yeso generalmente se hacen de tal manera que la pulpa de yeso acuosa se coloca de forma discontinua o continua entre dos láminas de cartón a base de celulosa, mediante lo cual se forman los revoques. Como generalmente se conoce, la pasta de yeso se elabora adicionando y mezclando continuamente sulfato de calcio phemihidrato en agua con aditivos. Las microcápsulas pueden medirse junto con el sulfato de calcio o ya pueden estar presentes como una dispersión acuosa. La dispersión acuosa se mezcla preferentemente con el sulfato de calcio, ya que esto se puede medir particularmente bien. La pasta de yeso obtenida de esta manera se aplica a las láminas de cartón, por ejemplo rociadas y cubiertas con cartón.
Durante el inicio del proceso de curado, las láminas de cartón se forman en tiras en una prensa, por ejemplo; 1,2-1,25 m de ancho y 9,25; 12,5; 15,0; 18,0 o 25 mm de grosor. Estas tiras se endurecen en pocos minutos y se cortan en revoques. En esta etapa, los revoques generalmente aún contienen un tercio de su peso como agua libre. Para eliminar el agua residual, las planchas se someten a un tratamiento térmico a temperaturas de aproximadamente 250 °C. Por ejemplo, se usan secadores de túnel. Los paneles de placas de yeso obtenidos de esta forma tienen una densidad de 750-950 kg/m3.
Las placas de yeso de preferencia son las que usan un cartón de 0,2 a 1 mm de grosor y/o una densidad de 100 a 500 g/m2.
El cartón con un peso aproximado de 300 g/m2 se usa generalmente para la placa de yeso. Los cartones de este tipo generalmente se producen en varias capas, la última capa es la capa superior del cartón y tiene un peso de 10 a 100 g/m2, preferentemente de 30 a 70 g/m2.
Además de estas cajas de cartón convencionales, también es posible usar láminas de cartón en las que las capas de recubrimiento exterior de ambas láminas de cartón, las capas intermedias o la totalidad de las láminas de cartón contienen de 10-90, preferentemente de 40-70 % en peso de fibrillas de poliolefina.
El tratamiento térmico de aproximadamente 250 °C que se requiere en la fabricación de la placa de yeso da como resultado una temperatura superficial en los revoques después de que se haya evaporado el agua, que es suficiente para plastificar las fibrillas de poliolefina y pegarlas a los otros componentes de cartón. Los poros en la capa superior del cartón están en gran medida cerrados y la superficie de la placa de yeso se vuelve resistente a la humedad. Esta unión, que cierra los poros, solo ocurre cuando toda el agua se ha evaporado ya que la temperatura en el revoque no puede superar los 100 °C de antemano debido al desarrollo de vapor. Al añadir una ducha de gas caliente con una temperatura del gas de 130 a 300 °C, preferentemente de 140 a 200 °C al tratamiento térmico, el efecto puede mejorarse aún más. El tratamiento con gas caliente también se puede llevar a cabo más tarde, independientemente del tratamiento térmico durante la producción. En lugar de una ducha de gas caliente, también se puede usar un rodillo liso o a relieve cuya temperatura está por encima del punto de ablandamiento de las fibrillas de poliolefina.
De acuerdo con una modalidad, el cartón se usa para la placa de yeso, la masa entera o para las capas individuales, pero preferentemente la capa superior, de una mezcla de 90-10 % en peso, preferentemente de 60-30 % en peso, de fibras de celulosa y de 10-90 % en peso, preferentemente de 40-70 % en peso, de fibrillas de poliolefina, en base a la sustancia seca.
Las fibrillas de poliolefina son fibras de poliolefina producidas, por ejemplo, mediante un proceso de evaporación instantánea en el que una emulsión presurizada y sobrecalentada de
a) una solución de poliolefina en un solvente de bajo punto de ebullición y
b) una solución acuosa de un agente hidrofilizante
se rocía a través de una boquilla a una zona a baja presión y el agente hidrofilizante se usa en una cantidad de 0,2-3 % en peso, preferentemente de 0,5-2 % en peso, en base a las poliolefinas.
El polietileno es particularmente adecuado como poliolefina con una viscosidad específica reducida de 0,3 a 30 dl/g, preferentemente 0,7 a 10 dl/g (determinado de acuerdo con H. Weslau, Kunststoffe 49 (1959) p. 230) y una densidad de 0,93 a 0,97 g/cm3 o el polipropileno. Estas poliolefinas pueden contener pequeñas cantidades de comonómeros que tienen de 3 a 6 átomos de carbono.
En principio, todos los tipos conocidos de emulsionantes son adecuados como agentes hidrofilizantes, pero se usan preferentemente agentes hidrofilizantes poliméricos con grupos amina, grupos amida, grupos carboxilo y/o grupos hidroxilo. Se logran muy buenos resultados, en particular con alcohol polivinílico con una viscosidad de la solución (medida en una solución al 4 % a 20 °C en agua) de 4 a 70 cP y un grado de saponificación de 80 al 99,5 %.
Los procesos para producir fibrillas de poliolefina se pueden encontrar, por ejemplo, en el documento DE-A-2718322. Se ha encontrado que las cajas de cartón con fibrillas de poliolefina pueden procesarse particularmente de manera ventajosa con las microcápsulas que contienen yeso y que tienen particularmente buenas fuerzas de unión intermedias. De acuerdo con la invención, en lugar de cartón a base de celulosa, también se pueden usar estructuras fibrosas alternativas como recubrimiento en ambos lados de la placa de yeso. Los materiales alternativos son fibras de polímero hechas, por ejemplo, de polipropileno, poliéster, poliamida, poliacrilatos, poliacrilonitrilo y similares. Las fibras de vidrio también son adecuadas. Los materiales alternativos pueden usarse como telas tejidas y como los denominados "no tejidos", es decir, como estructuras no tejidas.
Tales placas de yeso son conocidas, por ejemplo, a partir de los documentos US 4,810,569, US 4,195,110 y US 4,394,411.
Los altos niveles de microcápsulas en el yeso pueden hacer que el material de construcción de yeso se vuelva hidrófobo. En algunos casos, esto también puede dar lugar a una mala adhesión a los sustratos sobre los que se aplican estos yesos modificados, de modo que la adhesión al cartón puede deteriorarse.
Ahora se ha descubierto que se obtiene una mayor resistencia adhesiva sobre los sustratos tal como el cartón mediante la adición de polímeros naturales y/o sintéticos. Los polímeros solubles en agua adecuados son: almidón y éter de almidón, metilcelulosa de alto peso molecular y otros derivados de la celulosa, derivados de la goma guar, polvo de dispersión termoplástico y dispersiones líquidas a base de acetato de vinilo, etileno-acetato de vinilo, propionato de vinilo, estireno-butadieno, estireno-acrilato y acrilato puro. La cantidad de polímero adicionado es de 0,1 a 5 % en peso en base al peso en seco total del yeso y del almacenamiento de calor latente. De acuerdo con la invención, los polímeros mencionados no solo mejoran la adhesión a la base del cartón, sino que generalmente también aumentan la resistencia a la tracción de la flexión y a la rotura de la placa de yeso. Las placas de yeso de preferencia cuyo yeso contiene de 0,1 a 5 % en peso, en base al peso en seco total del yeso y de los polímeros solubles en agua de almacenamiento de calor latente.
También es ventajoso añadir agentes de retención de agua y/o espesantes a las masas de yeso como aditivos adicionales. Los ejemplos usados como espesantes por ejemplo, en el acabado de papel son alcohol polivinílico, derivados de celulosa tales como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, ácido poliacrílico y copolímeros con ácido acrílico, tales como ácido polietilen-coacrílico, ácido polimaleico-ácido coacrílico, ácido poliisobutileno-coacrílico y dispersiones de polímero alto con estireno o ésteres de ácido acrílico o acetato de vinilo. Los agentes de retención de agua y/o espesantes se usan generalmente en cantidades de 0,05 a 2 % en peso, en base al peso en seco total del yeso y del almacenamiento de calor latente. El yeso modificado de esta forma tiene excelentes propiedades de procesamiento.
Por lo tanto, se prefiere la placa de yeso cuyo yeso contiene de 0,05 a 2 % en peso del agente de retención de agua o espesante, en base al peso en seco total del yeso y del almacenamiento de calor latente.
La presente invención se refiere además a un proceso para la producción de placas de yeso que consisten en un núcleo de yeso con láminas de cartón unidas por ambos lados, mediante la introducción de una pasta de yeso acuosa entre dos láminas de cartón a base de celulosa y el tratamiento térmico de los revoques así formados, caracterizados porque la pasta de yeso contienen microcápsulas en la relación en peso de microcápsulas/hemihidrato de sulfato de calcio de 5/95 a 40/60.
Las placas de yeso de acuerdo con la invención se distinguen por buenas propiedades de almacenamiento de calor. Los revoques tienen buena estabilidad mecánica y muestran buenas propiedades de almacenamiento. Además, no tienen fugas de cera del almacenamiento de calor.
Las placas de yeso son adecuadas para la construcción de interiores de edificios como elementos de paredes y techos. Los siguientes ejemplos están destinados a explicar la invención con más detalle.
Los porcentajes en los ejemplos son porcentajes en peso. Los valores de K dados en el ejemplo se determinaron de acuerdo con H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, vol. 13, 58-64 y 71-74 (1932) en solución acuosa al 1 % a una temperatura de 25 °C.
Preparación de las microcápsulas
Fase acuosa:
930 g de agua
263 g de una dispersión coloidal al 30 % de SO 2 en agua a pH 9,8 (12 nm, 240 m2/g)
18,2 g de una solución acuosa al 20 % de un polímero de sal de Na del ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico al 59 %, ácido acrílico al 20 %, acrilato de metilo al 20 % y estireno al 1 %, valor K: 69
10.5 g de una solución acuosa de dicromato de potasio al 2,5 %
Fase oleosa:
1100 g de alcano C18-C20 (destilado técnico)
129.5 g de metacrilato de metilo
57,4 g de diacrilato de butanodiol
1,9 g de tioglicolato de hexil etilo
2,3 g de perpivalato de t-butilo
Alimentación 1: 2,73 g de hidroperóxido de t-butilo, 70 % en agua. Alimentación 2: 0,84 g de ácido ascórbico; 0,061 g de NaOH; 146 g de H2O. La fase acuosa anterior se presenta a temperatura ambiente y se ajusta a pH 7 con 14 g de ácido clorhídrico al 10 %. Después que se añadió la fase oleosa, la mezcla se dispersó a 4200 rpm mediante el uso de un agitador de disolución de alta velocidad y el pH se ajusta a 4 mediante el uso de 15 g de ácido clorhídrico al 10 %. Después de 40 minutos de dispersión, se obtuvo una emulsión estable con un tamaño de partícula de 2 a 8 |_im de diámetro. La emulsión se calentó con agitación mediante el uso de un agitador de ancla a 56 °C en 4 minutos, a 58 °C en otros 20 minutos, a 71 °C en otros 60 minutos y a 85 °C en otros 60 minutos. La dispersión de microcápsulas formada se enfrió a 70 °C con agitación y se añadió la alimentación 1. La alimentación 2 se midió con agitación a 70 °C durante 80 minutos. Después se enfrió. La dispersión de la microcápsula resultante tiene un contenido de sólidos de 45,7 % y un tamaño promedio de partículas D (4,3) = 4,22) |imetro.
La dispersión puede secarse fácilmente en un secador por pulverización de laboratorio con una boquilla de dos sustancias y separación de ciclón con una temperatura de entrada de 130 °C del gas de calentamiento y una temperatura de salida de 70 °C del polvo de la torre de pulverización. La dispersión de microcápsulas y el polvo muestran un punto de fusión entre 26,5 y 29,5 °C con una entalpia de transformación de la mezcla de alcano de 130 J/g cuando se calientan en calorimetría diferencial a una velocidad de calentamiento de 1 K/minuto.
Producción de la placa de yeso
Una mezcla de 750 g de estuco (yeso p-hemihidrato), 250 g de polvo de microcápsulas con almacenamiento de calor latente del ejemplo anterior y 2 g de Culminal® MC 7000 PF (metilcelulosa, Aqualen) se mezclan con 850 g de agua para una pasta uniforme y se vierte inmediatamente sobre un cartón que pesa 300 g/m2, cubierto con un segundo cartón, y alisado hasta un grosor de 12 mm. Después de un tiempo de solidificación de 10 minutos, la placa de muestra se seca en un armario de secado a 200 °C durante 15 minutos.
La placa de yeso producida de esta forma tiene un aspecto normal, las microcápsulas no han sido destruidas y la capacidad medida de almacenamiento de calor de 20 a 30 °C corresponde al porcentaje calculado de almacenamiento de calor latente añadido.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Uso de microcápsulas con materiales de almacenamiento de calor latente como núcleo de cápsula en una suspensión de yeso de placas de yeso, en donde el yeso contiene de 0,1 % a 5 % en peso de polímeros y de 0,05 % a 2 % en peso de agentes de retención de agua, cada uno basado en el peso seco total del yeso y los materiales de almacenamiento de calor latente, en donde las microcápsulas tienen una pared de la cápsula que comprende un polímero, un tamaño de partícula promedio de 0,5 a 100 |_im y un núcleo de cápsula que consiste en > 95 % en peso de materiales de almacenamiento de calor latente, y en donde los materiales de almacenamiento de calor latente son sustancias lipofílicas que tienen su transición de fase sólida/líquida en el rango de temperatura de -20 a 120 °C.
2. El uso de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared de la cápsula es un polímero plástico termoestable.
3. El uso de microcápsulas de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la pared de la cápsula es un polímero de éster metacrilato altamente reticulado.
4. El uso de microcápsulas de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado porque la pared de la cápsula se puede obtener mediante polimerización por radicales de una mezcla de monómeros que contiene - de 30 % a 100 % en peso, basado en el peso total de los monómeros, de uno o más ésteres alquílicos C1-C24 de ácido acrílico y/o ácido metacrílico (monómero I),
- de 0 % a 80 % en peso, basado en el peso total de los monómeros, de un monómero bifuncional o polifuncional (monómero II), que es insoluble o poco soluble en agua, y
- de 0 % a 40 % en peso, basado en el peso total de los monómeros, de otros monómeros (monómeros III).
5. Placas de yeso, que comprenden microcápsulas en la suspensión de yeso, en donde las microcápsulas contienen materiales de almacenamiento de calor latente como núcleo de cápsula, en donde el yeso contiene de 0,1 % a 5 % en peso de polímeros y de 0,05 % a 2 % en peso de agentes de retención de agua, cada uno basado en el peso seco total del yeso, y los materiales de almacenamiento de calor latente, en donde las microcápsulas tienen una pared de la cápsula que contiene polímero, un tamaño de partícula promedio de 0,5 a 100 |_im y un núcleo de la cápsula compuesto por más del 95 % en peso de materiales de almacenamiento de calor latente, y en donde los materiales de almacenamiento de calor latente son sustancias lipofílicas que tienen su transición de fase sólida/líquida en el intervalo de temperatura de -20 a 120 °C.
6. Las placas de yeso de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizadas porque contienen del 5 al 40 % en peso de microcápsulas, basadas en la placa de yeso.
7. Las placas de yeso de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizadas porque se utiliza una placa de yeso que tiene un grosor de 0,2 a 1 mm y/o una densidad de 100 a 500 g/m2.
8. El método para producir placas de yeso de acuerdo con las reivindicaciones de la 5 a la 7, que consiste en un núcleo de yeso con láminas de cartón aplicadas a ambos lados mediante la introducción de la suspensión de yeso acuosa entre dos láminas de cartón a base de celulosa y el tratamiento térmico de los paneles así formados, caracterizado porque la suspensión de yeso contiene las microcápsulas en una relación en peso de microcápsulas/hemihidrato de sulfato de calcio de 5/95 a 40/60.
ES02772126T 2001-08-16 2002-08-07 Uso de microcápsulas en placas de yeso Expired - Lifetime ES2785954T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10139171A DE10139171A1 (de) 2001-08-16 2001-08-16 Verwendung von Mikrokapseln in Gipskartonplatten
PCT/EP2002/008812 WO2003016650A1 (de) 2001-08-16 2002-08-07 Verwendung von mikrokapseln in gipskartonplatten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2785954T3 true ES2785954T3 (es) 2020-10-08

Family

ID=7694926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02772126T Expired - Lifetime ES2785954T3 (es) 2001-08-16 2002-08-07 Uso de microcápsulas en placas de yeso

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7166355B2 (es)
EP (1) EP1421243B1 (es)
JP (1) JP2005503500A (es)
DE (1) DE10139171A1 (es)
ES (1) ES2785954T3 (es)
WO (1) WO2003016650A1 (es)

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143612C1 (de) 2001-09-06 2003-01-16 Knauf Westdeutsche Gips Bauplatte auf der Basis von Gips und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10163162A1 (de) 2001-12-20 2003-07-03 Basf Ag Mikrokapseln
EP1754012A1 (de) * 2004-05-24 2007-02-21 Basf Aktiengesellschaft Formkörper aus lignocellulosehaltigen materialien
BRPI0514167A (pt) 2004-08-10 2008-06-03 Basf Ag preparação de microcápsulas grosseiramente dividida, processo para produzir a mesma, e, uso da preparação de microcápsulas grosseiramente dividida
DE102004041298A1 (de) * 2004-08-25 2006-03-02 Basf Ag Verbundelemente aus Polyurethan-Hartschaumstoff
US20060165885A1 (en) * 2004-12-28 2006-07-27 Fay Ralph M Method of insulating cavities in a structure using a spray-on method and resultant insulation
DE102005002411A1 (de) 2005-01-18 2006-07-27 Basf Ag Grobteilige Mikrokapselzubereitung
JP5537776B2 (ja) * 2005-03-04 2014-07-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア マイクロカプセル粉末
US20100022697A1 (en) * 2006-03-23 2010-01-28 Unversidad De Castilla-La Mancha Process for microencapsulation of phase change materials, microcapsules obtained and uses thereof
WO2008006762A2 (de) * 2006-07-13 2008-01-17 Basf Se Polyelektrolyt-modifizierte mikrokapseln
US20080075913A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 Leonard Frenkil Reinforced wallboard
US8163207B2 (en) * 2006-10-17 2012-04-24 Basf Aktiengesellschaft Microcapsules
EP2086670B1 (en) * 2006-11-17 2016-08-17 Ciba Holding Inc. Microcapsules, their use and processes for their manufacture
CN101547736B (zh) 2006-12-13 2013-11-13 巴斯夫欧洲公司 微胶囊
WO2008077766A1 (de) 2006-12-22 2008-07-03 Basf Se Mikrokapseln, enthaltend verbindungen mit carbodiimidgruppen
CN103898996A (zh) * 2007-03-21 2014-07-02 阿什工业技术有限责任公司 结合微粒基质的实用材料
US8445101B2 (en) * 2007-03-21 2013-05-21 Ashtech Industries, Llc Sound attenuation building material and system
US20090239429A1 (en) 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Sound Attenuation Building Material And System
EP2011386A1 (de) 2007-07-04 2009-01-07 Knauf Gips Ag Bau-, Teich- und Schwimmbadfolie
DE202007010668U1 (de) 2007-07-30 2008-12-18 Follmann & Co. Gesellschaft Für Chemie-Werkstoffe Und -Verfahrenstechnik Mbh & Co. Kg Verbesserte Mikrokapseln
WO2009040359A1 (de) * 2007-09-25 2009-04-02 Basf Se Hydraulisch abbindende baustoffmischungen enthaltend mikroverkapselte lipophile substanzen
GB0721847D0 (en) * 2007-11-07 2007-12-19 Ciba Sc Holding Ag Heat storage compositions and their manufacture
CN101903088B (zh) 2007-12-19 2015-07-08 巴斯夫欧洲公司 制备微胶囊的方法
US8349452B2 (en) 2008-03-03 2013-01-08 Basf Se Microcapsules, their preparation and use
WO2009112442A1 (de) 2008-03-11 2009-09-17 Basf Se Mikrokapseln mit strahlungsinduzierter oder thermischer freisetzung
JP5508291B2 (ja) 2008-03-11 2014-05-28 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア アシル尿素壁を有するマイクロカプセル
CN101574637B (zh) * 2008-05-08 2011-09-21 南京理工大学 磁性相变微胶囊及其制备方法
CN102112219A (zh) * 2008-07-31 2011-06-29 溶胶凝胶技术公司 包含有效成分和金属氧化物壳的微胶囊,其制备方法及其用途
WO2010054029A2 (en) 2008-11-04 2010-05-14 Ashtech Industries, L.L.C. Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting system
ES2657431T3 (es) 2008-12-17 2018-03-05 Akzo Nobel Coatings International B.V. Componente laminar fabricado de un material compuesto
WO2011075541A1 (en) 2009-12-15 2011-06-23 Pcm Innovations Llc Phase change material fire resistant blanket and method of making
US20110108758A1 (en) * 2009-01-20 2011-05-12 Driscoll Joseph A Method for Making Phase Change Aggregates From a Microencapsulated Phase Change Material Liquid Emulsion
WO2010105971A2 (en) 2009-03-20 2010-09-23 Basf Se Method for treatment of crop with an encapsulated pesticide
JP5730295B2 (ja) 2009-06-15 2015-06-10 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 架橋剤として高分岐型ポリマーを有するマイクロカプセル
US8535558B2 (en) 2009-07-10 2013-09-17 Basf Se Microcapsules with polyvinyl monomers as crosslinker
KR101283793B1 (ko) * 2009-09-21 2013-07-08 (주)엘지하우시스 기능성 무기 보드 및 이의 제조방법
CN102639796B (zh) * 2009-10-02 2016-01-20 巴斯夫欧洲公司 含微胶囊化的潜热储存材料的石膏墙板
AR079413A1 (es) 2009-10-07 2012-01-25 Basf Se Uso de particulas polimericas que comprenden insecticida para mejorar la movilidad en el suelo de insecticidas, formulaciones insecticidas, particulas polimericas que comprenden insecticida, y metodos para controlar plagas
EP2501749B1 (de) 2009-11-20 2013-09-18 Basf Se Mikrohohlkugeln enthaltende harzschaumstoffe
KR20120113221A (ko) 2009-11-30 2012-10-12 바스프 에스이 살충제를 함유하고 가교제로서 폴리비닐 단량체를 갖는 마이크로캡슐
WO2011071402A1 (pt) 2009-12-10 2011-06-16 Universidade De Aveiro Argamassas contendo microcápsulas de materiais de mudança de fase, processo para a sua preparação e sua utili zação
KR20120120954A (ko) 2010-02-03 2012-11-02 바스프 에스이 구조 내로 혼입된 마이크로캡슐을 갖는 멜라민/포름알데히드 발포체
EA027834B1 (ru) 2010-06-07 2017-09-29 Зингента Партисипейшнс Аг Стабилизированная химическая композиция
CA2801752A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Georgia-Pacific Gypsum Llc Building material containing latent heat storage material and methods of making the same
US8957133B2 (en) 2010-07-20 2015-02-17 Basf Se Polyamide moldings comprising microencapsulated latent-heat-accumulator material
DE102011079299A1 (de) 2010-07-20 2012-01-26 Basf Se Verbundmaterials enthaltend Latentwärmespeicher
JP2013538251A (ja) 2010-07-20 2013-10-10 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア マイクロカプセル化した潜熱アキュムレータ材料を含有するポリアミド成形品
WO2012069976A1 (en) 2010-11-24 2012-05-31 Basf Se Thermoplastic molding composition comprising microencapsulated latent-heat-accumulator material
US8937106B2 (en) 2010-12-07 2015-01-20 Basf Se Melamine resin foams with nanoporous fillers
EP2663183B1 (en) 2011-01-14 2017-03-15 Basf Se Poly(meth)acrylate based microcapsules comprising pheromone
CA2823520A1 (en) 2011-01-24 2012-08-02 Basf Se Agrochemical formulation comprising encapsulated pesticide
US9181466B2 (en) 2011-02-16 2015-11-10 Basf Se Microcapsules with a paraffin composition as capsule core
WO2012110443A1 (de) 2011-02-16 2012-08-23 Basf Se Mikrokapseln mit einer paraffinzusammensetzung als kapselkern
US8070876B1 (en) 2011-05-05 2011-12-06 Haihong Jiang Fireproof insulating cementitious foam comprising phase change materials
US8629196B2 (en) 2011-05-16 2014-01-14 The Procter & Gamble Company Cleaning implement based on melamine-formaldehyde foam comprising hollow microspheres
US9353232B2 (en) 2011-05-16 2016-05-31 Basf Se Melamine-formaldehyde foams comprising hollow microspheres
ES2690524T3 (es) 2011-05-16 2018-11-21 Basf Se Espuma de melamina/formaldehído que contiene microesferas huecas
ES2421831B1 (es) * 2012-03-05 2014-09-10 Universidad De Valladolid Elemento constructivo con integración de sistemas activos calefacción-refrigeración, en placas de yeso/elementos de trasdosado con materiales de cambio de fase incorporados
DE102012218378A1 (de) 2012-10-09 2014-04-10 Wacker Chemie Ag Flächengebilde oder Formkörper enthaltend latente Wärmespeicher
EP2958955A1 (de) 2013-02-25 2015-12-30 Basf Se Partikelförmige mikrokapselzusammensetzung
JP6585717B2 (ja) 2014-12-19 2019-10-02 クナウフ ギプス カーゲー Ｐｃｍ記憶材料を有する石膏ボード
WO2016116406A1 (de) 2015-01-21 2016-07-28 Basf Se Gasdruckbehälter enthaltend ein gas, ein latentwärmespeichermaterial und einen porösen feststoff
US10294861B2 (en) 2015-01-26 2019-05-21 Trent University Compressed gas energy storage system
WO2017016971A1 (de) 2015-07-30 2017-02-02 Basf Se Verfahren zur herstellung einer mikrokapselzusammensetzung
CN105060830B (zh) * 2015-08-07 2017-12-08 马鞍山十七冶工程科技有限责任公司 一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板
EP3406333A1 (en) * 2016-01-22 2018-11-28 Natura Cosméticos S.A. Process for producing a thermofunctional nanostructure by emulsion polymerization
DE102016001029A1 (de) 2016-01-29 2017-08-03 Rainer Busch Herstellungsverfahren für schwerentflammbare Phase Change Materialien (PCM) einschließlich PCM-Verbunde, PCM-Objekte und PCM-Systeme mit mikroverkapselten organischem Latentwärmespeichermaterial
FR3051479B1 (fr) 2016-05-18 2020-02-14 Universite Cergy-Pontoise Materiau a changement de phase pour le stockage d'energie thermique, procede de fabrication et applications d'un tel materiau
WO2017198588A1 (en) 2016-05-18 2017-11-23 Basf Se Capsules comprising benzylpropargylethers for use as nitrification inhibitors
WO2018130589A1 (en) 2017-01-10 2018-07-19 BASF Agro B.V. Microcapsules comprising cinmethylin in the core and a polyurea derived from diphenylmethane diisocyanate or an oligomer thereof
US20180215983A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Encapsys, Llc Encapsulates
WO2018140710A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Encapsys, Llc Encapsulates
FR3064192B1 (fr) * 2017-03-21 2019-04-26 Calyxia Procede de preparation de capsules comprenant au moins un compose volatile et capsules obtenues
FR3064191B1 (fr) * 2017-03-21 2019-04-26 Calyxia Procede de preparation de capsules comprenant au moins une substance hydrosoluble ou hydrophile et capsules obtenues
WO2019048531A1 (en) 2017-09-07 2019-03-14 AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG ALBUMIN-MODIFIED NANOPARTICLES CARRYING A TARGETING LIGAND
US10988416B2 (en) 2018-04-23 2021-04-27 United States Gypsum Company Colloidal vesicles for use as dedusting agents in construction panels
WO2020146767A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Composite coatings containing phase change materials
IT201900007347A1 (it) * 2019-05-27 2020-11-27 Ve Cam S R L Involucro per l’efficientamento energetico
US20220097344A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 Certainteed Gypsum, Inc. Plaster Boards and Methods for Making Them
WO2024056309A1 (en) 2022-09-15 2024-03-21 Basf Coatings Gmbh Electrodeposition coating material compositions comprising composite particles containing metal-containing catalyst
WO2024056308A1 (en) 2022-09-15 2024-03-21 Basf Coatings Gmbh Electrodeposition coating material compositions comprising pigment slurry and composite particles containing metal-containing catalyst

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615972A (en) 1967-04-28 1971-10-26 Dow Chemical Co Expansible thermoplastic polymer particles containing volatile fluid foaming agent and method of foaming the same
US4016110A (en) 1972-07-26 1977-04-05 The Dow Chemical Company Process for the preparation of expandable microspheres
US4195110A (en) 1973-11-12 1980-03-25 United States Gypsum Company Glass-reinforced composite gypsum board
US4259401A (en) * 1976-08-10 1981-03-31 The Southwall Corporation Methods, apparatus, and compositions for storing heat for the heating and cooling of buildings
DE2718322A1 (de) 1977-04-25 1978-10-26 Hoechst Ag Gipskartonplatten
DE3113682A1 (de) 1981-04-04 1982-10-28 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Bauplatte aus gips und verfahren zu deren herstellung
US4747240A (en) 1981-08-06 1988-05-31 National Gypsum Company Encapsulated PCM aggregate
US4448639A (en) * 1982-06-24 1984-05-15 United States Gypsum Company Mineral fiber-containing paper for the production of gypsum wallboard product prepared therewith
US4810569A (en) 1984-02-27 1989-03-07 Georgia-Pacific Corporation Fibrous mat-faced gypsum board
US4587279A (en) * 1984-08-31 1986-05-06 University Of Dayton Cementitious building material incorporating end-capped polyethylene glycol as a phase change material
DE8911195U1 (de) 1989-09-20 1989-11-16 Rigips GmbH, 3452 Bodenwerder Gipskartonplatte
US4988543A (en) * 1989-09-25 1991-01-29 Ecole Polytechnique Process for incorporation of a phase change material into gypsum wallboards and other aggregate construction panels
JP3751028B2 (ja) 1992-02-28 2006-03-01 三菱製紙株式会社 蓄熱材用マイクロカプセル
DE4321205B4 (de) * 1993-06-25 2006-06-29 Basf Ag Mikrokapseln, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US5501268A (en) 1993-06-28 1996-03-26 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Method of energy load management using PCM for heating and cooling of buildings
DE4435423A1 (de) 1994-10-04 1996-04-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Polymerisatdispersion
DE4419518A1 (de) 1994-06-03 1995-12-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Polymerisatdispersion
DE4435422A1 (de) 1994-10-04 1996-04-18 Basf Ag Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Polymerisatdispersion
US5916478A (en) 1995-12-22 1999-06-29 Osaka Gas Co, Ltd Heat-accumulating microcapsule dispersion
DE19749731A1 (de) * 1997-11-11 1999-05-12 Basf Ag Verwendung von Mikrokapseln als Latentwärmespeicher
DE19954772A1 (de) * 1999-11-15 2001-05-17 Remmers Bauchemie Gmbh Verwendung von siliciumorganischen Mikrokapseln als Latentwärmespeicher

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005503500A (ja) 2005-02-03
US7166355B2 (en) 2007-01-23
WO2003016650A1 (de) 2003-02-27
EP1421243A1 (de) 2004-05-26
DE10139171A1 (de) 2003-02-27
US20040234738A1 (en) 2004-11-25
EP1421243B1 (de) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2785954T3 (es) Uso de microcápsulas en placas de yeso
US7572397B2 (en) Microcapsules
US6200681B1 (en) Application of microcapsules as latent heat accumulators
US9217080B2 (en) Microcapsules
JP5537776B2 (ja) マイクロカプセル粉末
ES2338180T3 (es) Microcapsulas modificadas por polielectrolitos.
ES2367425T3 (es) Acabado ignífugo para elementos que contienen materiales orgánicos para el almacenamiento de calor latente.
JP5517623B2 (ja) マイクロカプセル
JP6120930B2 (ja) マイクロカプセル化された潜熱蓄熱材料を含有する石膏ボード
US20110108758A1 (en) Method for Making Phase Change Aggregates From a Microencapsulated Phase Change Material Liquid Emulsion
PT103336B (pt) Argamassas incorporando microcápsulas de materiais de mudança de fase (pcm), seu processo de obtenção e sua utilização no revestimento interior de sistemas construtivos
JP2004301397A (ja) 蓄熱性ボード
JP2003311724A (ja) 脱水プレス成型方法