MX2007001870A - Elementos compuestos elaborados de espuma rigida de poliuretano. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un elemento compuesto elaborado de espuma rigida de poliuretano y dos capas externas, caracterizado porque por lo menos una capa externa es un cuerpo moldeado modificado con microcapsulas y las microcapsulas contienen un polimero como pared capsular y un nucleo capsular, que contiene principalmente material que almacena calor latente.

Description

ELEMENTOS COMPUESTOS ELABORADOS DE ESPUMA RÍGIDA DE POLIURETANO La presente solicitud se refiere a los elementos compuestos elaborados de espuma rigida de poliuretano y de dos capas externas.

Los elementos compuestos elaborados de espuma rigida de poliuretano, conocidos como elementos sandwich, se utilizan no solo como elementos estructurales en la construcción doméstica sino también en construcciones industriales para fachadas y techos de edificios industriales, y como elementos estructurales en construcción para almacenar en frió, en puertas seccionales, en el acomodo de oficinas portátiles o en la construcción de remolques residenciales, en donde su amplio uso se basa en sus propiedades aislantes muy buenas. Estos pueden ser utilizados para producir estructuras que optimicen energía. Sin embargo, su baja densidad significa que sus construcciones tienen poca capacidad para amortiguar con respecto a los picos de temperatura y son objeto de calentamiento o enfriamiento muy rápido, dando condiciones atmosféricas insatisfactorias en el interior.

En el verano, la masa de una estructura acumula calor entrante durante el dia y en el caso ideal asi mantienen la constante de temperatura interna. El calor acumulado entonces se libera de nuevo hacia la atmósfera externa en las condiciones nocturnas más frias. La masa térmica de la construcción por tanto es indispensable si ha de obtenerse temperatura y humedad interna agradable incluso en verano sin acondicionamiento de aire con energía. Sin embargo, las construcciones compuestas de elementos sandwich carecen de alguna masa térmica grande como esta.

Como una nueva forma de material de construcción combinado en fechas recientes se ha estudiado a los acumuladores de calor latente. Este modo de acción se basa en la entalpia que se genera durante la transición de fases sólido/liquido, que involucra la absorción o liberación de energía al entorno a temperatura constante. Por tanto, estos pueden utilizarse para mantener una temperatura constante dentro de un intervalo de temperatura especificado. Entonces, dependiendo de la temperatura, los materiales acumuladores de calor latente también pueden ser líquidos, estos no pueden ser utilizados directamente con materiales de construcción por temor de emisiones hacia la atmósfera interna o de separación del material de construcción.

DE-A-l01 39 171 describe el uso de materiales acumuladores de calor latente microencapsulados en tableros de cartón-yeso.

La anterior Solicitud US Serie No. 60/573420 enseña el uso de materiales acumuladores de calor latente microencapsulados en tableros de partículas.

Un objeto de la presente invención es mejorar los elementos compuestos elaborados de espuma rigida de poliuretano en tal forma que la construcción que se produzca de estos tenga mejores condiciones atmosféricas.

Este objetivo se logra a través de un elementos compuesto elaborado de espuma rigida de poliuretano y de dos capas externas, en donde por lo menos una capa externa es una pieza moldeada modificada con microcápsulas, y las microcápsulas contienen un polimero como pared capsular y un núcleo capsular compuesto principalmente de material acumulador de calor latente.

La capa externa que se utiliza puede ser de cualquier material tipo lámina deseado con adecuada resistencia. Las capas externas preferidas son paneles compuestos, por ejemplo, de enlucido de yeso, materiales que contienen plástico o lignocelulosa y que son apropiados para aglomerar una cantidad adecuada de material acumulador de calor latente dentro de su volumen. Se da preferencia a los elementos compuestos en los que por lo menos una capa externa es una pieza moldeada modificada compuesta de material que contiene lignocelulosa o es una pieza moldeada modificada basada en enlucido de yeso. Las piezas moldeadas de este tipo están descritas en DE-A-101 39 171, DE-A-l01 43 112 y la solicitud anterior US serie No. 60/573420.

La capa externa no modificada, también denominada la capa externa que queda hacia el exterior, generalmente externa al edificio, puede estar compuesta de materiales generalmente resistentes a la intemperie, normales que se utilizan para estos elementos compuestos. La capa externa preferentemente es una hoja metálica y/o foil metálico, una hoja de plástico y/o foie plástico, o una tela correspondiente o similar. No es primordial que la capa externa tenga un perfil. También puede ser lisa o puede ser una hoja estampada, perfilada o moldeada (por ejemplo efecto de canalón) .

Para aplicaciones internas, por ejemplo en el caso de una pared divisora, este tipo de elemento compuesto también puede estar compuesto de piezas moldeadas modificadas en ambos lados utilizando acumuladores de calor latente.

Las microcápsulas presentes en las piezas moldeadas modificadas de acuerdo con la invención son partículas cuyo núcleo capsular es principalmente, y más extendido que 90% en peso, compuesto de materiales acumuladores de calor latente, y de un polimero como pared capsular. El núcleo capsular en este caso es sólido o liquido, según se determina por la temperatura. El tamaño promedio de las cápsulas (promedio numérico por medio de dispersión de luz) es desde 0.5 a 100 µm, preferentemente desde 1 hasta 80 µm, particularmente desde 1 a 80 µm, particularmente desde 1 hasta 50 µm. La relación en peso del núcleo capsular a la pared capsular es en general desde 50:50 a 95:5. Se prefiere una relación núcleo/pared desde 70:30 a 90:10.

Los materiales acumuladores de calor latente se definen como sustancias que tienen una transición de fases dentro del intervalo de temperatura en el que se pretende la transferencia de calor. Los materiales acumuladores de calor latente preferentemente tienen una transición de fases sólido/liquido en el intervalo de temperatura desde -20 a 120°C. Los acumuladores de calor latente son generalmente sustancias orgánicas, preferentemente lipofilicas.

Los ejemplos que se pueden mencionar de las sustancias adecuadas son: — compuestos hidrocarburos alifáticos, como los hidrocarburos de C10-C40 saturados o insaturados que son ramificados o preferentemente lineales, por ejemplo, n-tetradecano, n-pentadecano, n-hexadecano, n-heptadecano, n-octadecano, n-nonadecano, n- eicosano, n-heneicosano, n-docosano, n-tricosano, n- tetracosano, n-pentacosano, n-hexacosano, n- heptacosano, n-octacosano y también hidrocarburos cíclicos, por ejemplo, ciciohexano, ciclooctano, ciclodecano; — compuestos hidrocarburos aromáticos como benceno, naftaleno, bifenilo, o- ó n-terfenilo, hidrocarburos aromáticos sustituidos con alquilo de C1-C40, por ejemplo dodecilbenceno, tetradecilbenceno, hexadecilbenceno, hexilnaftaleno o decilnaftaleno; — ácidos grasos de C1-C30 saturados o insaturados como ácido láurico, esteárico, oléico, o behénico, preferentemente las mezclas eutécticas compuestas de ácido decanóico con, por ejemplo, ácido miristico, palmitico o láurico; — alcoholes grasos como alcohol laurilico, estearilico, oleilico, miristilico o cetilico, mezclas, como el alcohol graso de coco, y lo que se conoce como los alcoholes oxo, obtenidos por la hidroformilación de a-olefinas y otras reacciones; — aminas grasas de C6-C30 como decilamina, dodecilamina, tetradecilamina, o hexadecilamina; — esteres, como los esteres alquilicos de C1-C10 de ácidos grasos, por ejemplo palmitato de propilo, estearato de metilo o palmitado de metilo, o incluso preferentemente sus mezclas eutécticas, o cinamato de metilo; — ceras naturales o sintéticas como ceras del ácido de montana, ceras de esteres de montana, cerca de carnauba, cera de polietileno, ceras oxidadas, ceras de polivinil éter, cera de vinilacetato de etileno o ceras duras del proceso Fisher-Tropsch; — haluros halogenados como cloro parafina, bromooctadecano, bromopentadecano, bro ononadecano, bromo eicosano, bromo docosano.

Las mezclas de estas sustancias también son apropiadas siempre que no exista una reducción resultante del punto de fusión más allá del intervalo deseado, y siempre que el calor de fusión de la mezcla no se vuelva demasiado pequeña para que sean útiles .

Como un ejemplo, es ventajoso utilizar n-alcanos puros, n-alcanos con pureza mayor de 80%, o mezclas de alcanos producidas como destilados industriales y disponibles en el comercio como tales.

También puede ser ventajoso que los compuestos solubles en las sustancias que forman el núcleo capsular sean adicionados a aquellas sustancias para inhibir la reducción del punto de congelación que en ocasiones ocurre en el caso de sustancias no polares. Es ventajoso, como esta descrito en US-A 5 456 852, utilizar compuestos cuyo punto de fusión sea mayor por desde 20 hasta 120 K que el de la sustancia del núcleo real. Los compuestos apropiados son las sustancias antes mencionadas como sustancias lipofilicas en forma de ácidos grasos, alcoholes grasos, aminas grasas y también compuestos hidrocarburos alifáticos. Las cantidades que se utilizan de estos, con base en el núcleo capsular, son desde 0.1 hasta 10%.

Los materiales acumuladores de calor latente se seleccionan de acuerdo con el intervalo de temperatura en el que se desean los acumuladores de calor. Como un ejemplo, para acumuladores de calor en materiales de construcción en condiciones moderadas de temperatura y humedad es preferible utilizar materiales acumuladores de calor latente cuya transición de fase sólida/liquida este dentro del intervalo de temperatura desde 0 hasta 60°C. Para aplicaciones interiores generalmente se seleccionan sustancias individuales o mezclas con temperaturas de transición desde 15 hasta 30°C.

Los materiales acumuladores de calor latente, preferidos, son hidrocarburos alifáticos, y se da particular preferencia a los materiales antes enlistados como un ejemplo. Se da preferencia particular a los hidrocarburos alifáticos que tienen 16, 17 ó 18 átomos de carbono, y también a las mezclas de estos.

El polimero que se utiliza para la pared capsular puede, en principio, consistir en cualquiera de los materiales conocidos para las microcápsulas para papeles copia. Por ejemplo, es posible encapsular los materiales acumuladores de calor latente en gelatina con otros polímeros de acuerdo con los procesos descritos en GB-A 870476, US 2,800,457, US 3, 041,289.

Los materiales de la pared que se prefieren porque estos son altamente resistentes al envejecimiento son , polímeros termofijos. Los materiales de las paredes termofijos en este caso son aquellos que tienen un alto grado de reticulación y por tanto no se ablandan si no en cambio se descomponen a temperaturas altas. Los ejemplos de los materiales temofijos para la pared son resinas de formaldehido altamente reticuladas, poliureas altamente reticuladas y poliuretanos altamente reticulados, y también polímeros de metacrilato altamente reticulados.

Las resinas de formaldehido son productos de la reacción de formaldehido con: — triazinas, como melamina — carbamidas, como urea — fenoles, como fenol, n-cresol y resorcinol — compuestos amino y amido, como anilina, para- toluensulfonamida, etilen urea y guanidina o una mezcla de estas.

Las resinas de formaldehido preferidas que sirven como material de la pared capsular son las resinas urea-formaldehido, las resinas urea-resorcinol-formaldehido, resinas de urea-melamina y resinas de melamina-formaldehido. También se da preferencia al alquilo de C1-C3, en particular metilo, éteres de estas resinas de formaldehido y también a las mezclas con estas resinas de formaldehido. Se da preferencia particular a las resinas de melamina-formaldehido y/o sus éteres metílicos.

En los procesos conocidos de los papeles copia, las resinas se utilizan en forma de prepolimeros . El prepolimero permanece soluble en la fase acuosa y migra en el transcurso de la policondensación al limite de la fase y encierra las gotitas de aceite. Los procesos para la microencapsulación con resinas de formaldehido son bien conocidos y están descritos por ejemplo en EP-A562 344 y EP-A974 394.

Las paredes capsulares compuestas de poliureas y de poliuretanos del mismo modo son conocidas de los papeles copia. Las paredes capsulares se producen por reacción de reactantes portadores de NH2 o de OH con di- y/o poliisocianatos. Los ejemplos de los isocianatos apropiados son diisocianato de etileno, 1, 4-diisocianato de tetrametileno, 1, 6-diisocianato de hexametileno y 2,4-y 2, 6-diisocianato de tolueno. También se puede hacer mención de los poliisocianatos como los derivados que tienen estructura biuret, poliuretonimidas e isocianuratos . Los reactantes que se pueden utilizar son: hidracina, guanidina y sus sales, hidroxilamina, di y poliaminas y alcoholes amino. Estos procesos de poliadición interfacial están descritos por ejemplo en US 4,021,595, EP-AO 392 876 y EP-AO 535 384.

Se da preferencia a las microcapasulas cuya pared capsular es un polimero metacrilato altamente reticulado.

El grado de reticulación en este caso se logra utilizando > 10% en peso del agente reticulador, con base en el polimero total.

Los polímeros formadores de pared en las microcápsulas preferidas son compuestos desde 30 hasta 100% en peso, preferentemente desde 30 hasta 95% en peso de uno o más esteres alquilicos de C?-C24 de ácido acrilico y/o metacrilico como monómeros I. Los polímeros también pueden contener hasta 80% en peso, preferentemente desde 5 hasta 60% en peso, en particular desde 10 hasta 50% en peso de un monómero bi- o polifuncional copolimerizado como monómeros II, siendo estos insolubles o escasamente solubles en agua. Los polímeros en este caso también pueden contener hasta 40% en peso, preferentemente hasta 30% en peso de otros monómeros copolimerizados III.

Los monómeros apropiados I son esteres alquilicos de Ci-C24 de ácido acrilico y/o metacrilico. Los monómeros I particularmente preferidos son acrilato de metilo, etilo, n-propilo y n-butilo y/o los metacrilatos correspondientes. Se da preferencia a acrilato de isopropilo, isobutilo, secbutilo y terbutilo, y a los metacrilatos correspondientes. También se puede mencionar a metacrilonitrilo. Generalmente se prefieren los metacrilatos.

Los monómeros II apropiados son monómeros bi- ó polifuncionales que son insolubles o escasamente solubles en agua pero tiene buena a limitada solubilidad en la sustancia lipofilica. Escasamente soluble significa solubilidad más pequeña que 60 g/L a 20°C. Monómeros bi-ó polifuncionales son compuestos que tienen por lo menos dos enlaces dobles etilénicos no conjugados. Los monómeros normalmente preferidos son monómeros divinilo y polivinilo que realicen la reticulación de la pared capsular durante la polimerización.

Los monómeros bifuncionales preferidos son los diésteres de dioles con ácido acrilico o ácido metacrilico y los dialil y vinil éteres de estos dioles .

Los monómeros divinilo preferidos son diacrilato de etandiol, divinilbenceno, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de 1, 3-butilenglicol, metalilmetacrilamida y metacrilato de alilo. Se da preferencia particular a diacrilato de propandiol, diacrilato de butandiol, diacrilato de pentandiol y diacrilato de hexandiol o los metacrilatos correspondientes.

Los monómeros polivinilicos preferidos son triacrilato de trimetilolpropano, trimetacrilato de trimetilolpropano, pentaeritritol trialiléter y tetracrilato de pentaeritritol.

Los monómeros III que pueden utilizarse son otros monómeros, dando preferencia a los monómeros Illa como pueden ser estireno, a-metilestireno, ß-metilestireno, butadieno, isopreno, acetato de vinilo, propionato de vinilo y vinilpiridina.

Se da preferencia particular a los monómeros Illb solubles en agua como acrilonitrilo, metacrilamida, ácido acrilico, ácido metacrilico, ácido itacónico, ácido maléico, anhídrido maléico, n-vinilpirrolidona, acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo y ácido acrilamido-2-metilpropan sulfónico. Junto con estos, se puede hacer mención particular de n-metilolacrilamida, n-metilolmetacrilamida, metacrilato de dimetilaminoetilo y metacrilato de dietilaminoetilo.

Las microcápsulas apropiadas para utilizarlas de acuerdo con la invención pueden ser preparadas a través de lo que se conoce como polimerización in situ.

Las microcápsulas preferidas, y también su producción, están descritas en EP-A-457 154, DE-A-10 139 171, DE-A-102 30 581, EP-A-1 321 182, expresamente incorporadas en la presente a manera de referencia. Por ejemplo, las microcápsulas se producen utilizando los monómeros, un iniciador de radicales libres, un coloide protector y la sustancia lipofílica que será encapsulada, y a partir de estos se prepara una emulsión aceite en agua en la que estas están presentes como fase dispersa. La polimerización de los monómeros entonces se inicia por calentamiento y preferentemente controlado por aumento adicional de temperatura, con lo cual los polímeros resultantes forman la pared capsular que encierra la sustancia lipofílica.

La polimerización generalmente se lleva a cabo a una temperatura desde 20 hasta 100°C, preferentemente a una temperatura desde 40 hasta 80°C. La temperatura de dispersión y la temperatura de polimerización naturalmente debe ser por encima del punto de fusión de las sustancias lipofilicas.

Una vez que se ha llegado a la temperatura final, es ventajoso continuar la polimerización durante un tiempo de hasta 2 horas, por ejemplo para reducir el contenido de monómero residual. Luego de la reacción de polimerización real a una conversión desde 90 hasta 99% en peso, generalmente es ventajoso liberar las dispersiones acuosas de la microcápsula principalmente de odorantes, como puede ser monómero residual y otros constituyentes orgánicos volátiles. Esto se puede lograr en una forma conocida por sí misma, físicamente a través de eliminación destilativa (en particular mediante destilación de vapor) o por arrastre por un gas inerte. Un método químico también se puede utilizar como esta descrito en WO 9924525, ventajosamente a través de polimerización iniciada por redox, como esta descrita en DE-A-4 435 423, DE-A-4419518 y DE-A-4435422.

Este método puede producir microcápsulas con un tamaño de partícula promedio en el intervalo desde 0.5 hasta 100 µm, y el tamaño de partícula en este caso se puede ajustar en una forma conocida por sí misma por medio de fuerza de cizallamiento, la velocidad de agitación el coloide protector y su concentración.

Los coloides protectores preferidos son polímero solubles en agua porque estos reducen la tensión superficial del agua de un máximo de 73 mN/m a 45-70 mN/m y asi garantizan la formación de las paredes capsulares cerradas y de microcápsulas con tamaño de partícula preferidos desde 1 hasta 30 µm, preferentemente desde 3 hasta 12 µm.

Las microcápsulas generalmente se producen en presencia de por lo menos un coloide protector orgánico, el cual puede ser aniónico o neutro. También es posible utilizar coloides protectores aniónicos y no iónicos juntos. Es preferible utilizar coloides protectores inorgánicos, si es apropiado, en una mezcla con coloides protectores orgánicos.

Los coloides protectores orgánicos neutros son derivados de celulosa como hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa y metilcelulosa, polivinil pirrolidona, copolimeros de vinil pirrolidona, gelatina, goma arábiga, xantano, alginato de sodio, caseína, polietilenglicoles, preferentemente alcohol polivinilico y acetatos de polivinilo parcialmente hidrolizados .

Los coloides protectores aniónicos apropiados son ácido polimetacrílico, los copolimeros de acrilato de sulfoetilo y metacrilato de sulfoetilo, de acrilato de sulfopropilo y de metacrilato de sulfopropilo, de n-sulfoetil maleimida, de los ácidos 2-acrilamido-2-alquilsulfónicos, de ácido estiren sulfónico y de ácido vinilsulfónico .

Los coloides protectores aniónicos preferidos son ácido naftalensulfónico y los condensados del ácido naftalensulfónico-formaldehido, y especialmente los ácidos poliacrílicos y los condensados del ácido fenolsulfónico-formaldehido .

Las cantidades que se utilizan generalmente de los coloides protectores aniónicos son desde 0.1 hasta 10% en peso, con base en la fase acuosa de la emulsión.

Se da preferencia a los coloides protectores inorgánicos, conocidos como sistemas pickering, que permiten la estabilización en virtud de las partículas sólidas muy finas y son dispersables pero no solubles en agua, y son insolubles y no dispersables en agua, pero se pueden humedecer por la sustancia lipofilica.

Su modo de acción y su uso están descritos en EP-A-1 029 018 y EP-A-1 321 182, el contenido de las cuales se incorpora expresamente en la presente a manera de referencia. El sistema pickering puede estar compuesto de partículas sólidas solas y también de auxiliares que mejores la dispersabilidad de las partículas en agua o la humectabilidad de las partículas por la fase lipofílica.

Las partículas sólidas inorgánicas pueden ser sales metálicas, por ejemplo, sales óxidos e hidróxidos de calcio, magnesio, hierro, zinc, niquel, titanio, aluminio, silicio, bario o manganeso. Se puede hacer mención de 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. Se puede hacer mención también de silicatos, bentonita, hidroxiapatita e hidrotalcitas . Se da preferencia particular a los sílices de partícula fina y a pirofosfato de magnesio y fosfato de tricalcio.

Los sistemas pickering pueden ser adicionados primero a la fase acuosa o incluso adicionados a la emulsión aceite en agua en agitación. Algunas partículas sólidas, finas, se preparan por precipitación, como esta descrito en EP-A-1 029 018 y EP-A-1 321 182.

Los sílices de partícula fina pueden tomar la forma de partículas sólidas finas cuando se dispersan en agua. Sin embargo, también es posible utilizar lo que se conoce como dispersiones coloidales de sílice en agua. Las dispersiones coloidales son mezclas acuosas, alcalinas, de silice. En el rango de pH alcalino, las partículas son partículas hinchadas estables en agua. Para el uso de estas dispersiones como sistema pickering, es ventajoso ajustar el pH a 2-7 utilizando un ácido durante la fase de emulsión aceite en agua.

Las cantidades que se utilizan generalmente de los coloides protectores inorgánicos son desde 0.5 a 15% en peso, con base en la fase acuosa.

Las cantidades generalmente utilizadas de los coloides protectores orgánicos neutros son desde 0.1 hasta 15% en peso, preferentemente desde 0.5 a 10% en peso, con base en la fase acuosa.

La selección de las condiciones de dispersión para producir la emulsión aceite en agua estable preferentemente sigue un método conocido en tal forma que las gotas de aceite tengan el tamaño de las microcápsulas deseadas.

Se da preferencia a los elementos compuestos inventivos de los cuales por lo menos una capa externa es una pieza moldeada modificada compuesta del material que contiene lignocelulosa. Las microcápsulas pueden ser incorporadas en resina adhesiva normalmente utilizada para moldurados compuestos de material que contiene lignocelulosa.

Los ejemplos del material que contiene lignocelulosa de la técnica anterior son partículas de madera obtenidas del trabajo de madera redonda o rollizo, del desecho de aserraderos o de procesos de enchapado, virutas de los procesos de cepillado o raspado y otros materiales en bruto que contengan lignocelulosa, por ejemplo bagazo, agramizas de lino, tallos de algodón, yute, henequén, paja, lino, fibras de coco, fibras de banano, cáñamo y corcho. Se da preferencia particular a las fibras de madera o partículas de madera. Estas materias primas pueden tomar la forma de granulos, harina o preferentemente partículas, fibras y/o trozos.

Las resinas adhesivas preferidas que se pueden mencionar son resinas aminoplásticas, resinas fenólicas, resinas isocianato y resinas de ácido policarboxilico .

Las resinas aminoplásticas que se pueden utilizar son aglomerantes basados en condensados de formaldehído de urea o de melamina. Estos están a la disposición en el comercio en forma soluciones acuosas o polvos con los nombres Kaurit® y Kauramin® (productor BASF) , y contienen precondensados de urea- y/o melamina- formaldehido. Los condensados mixtos y condensados que pueden contener otros constituyentes como fenol, o incluso otros aldehidos, son acostumbrados. Las resinas amino plásticas apropiadas y las resinas fenólicas son condensados de urea- melamina- formaldehído, condensados de melamina-urea-for aldehído-fenol, condensados de fenol-formaldehído, condensados de fenol resorsinol-formaldehído, condensados de urea-formaldehído y condensados de melamina- formaldehido y mezclas de estos. Su preparación y uso son bien conocidos. Las materias primas generalmente se precondensan a una viscosidad desde 200 a 500 mPas (con base en un 66% de concentración en peso de la solución de la resina) .

Se da preferencia a las resinas de urea- y/o melamina-formaldehído, en particular a aquellas que tengan una relación molar de 1 mol de urea a 1.1-1.4 moles de formaldehido.

Durante el proceso de las resinas amino plásticas, los precondensados amino plásticos solubles y fusibles se convierten en productos infusibles e insolubles. Durante este procedimiento, denominado curado, se sabe que comienza a ocurrir la reticulación continua de los precondensados, y generalmente se acelera por los endurecedores .

Los endurecedores que se pueden utilizar son los endurecedores conocidos para las personas con las habilidades normales en la técnica para resinas de urea-, fenol- y/o melamina-formaldehído, por ejemplo los compuestos que tienen reacción acida y/o que eliminan ácido, por ejemplo las sales de amonio o las sales amina.

La proporción de endurecedores en un líquido de resina adhesiva, con base en el contenido de resina líquida, generalmente es desde 1 hasta 5% en peso.

Las resinas isocianato apropiadas son cualquiera de las resinas comunes con base en los isocianatos de mutilen di fenileno (MDI). Estos generalmente están compuestos de una mezcla compuesta de material monomérico, material polimérico y diisocianatos oligoméricos, conocidos como precondensados, siendo estos capaces de reaccionar con la celulosa, la lignina y la humedad presente en la madera. El contenido de resina de las piezas moldeadas producidas con estos es generalmente 3-5% en peso, con base en las piezas moldeadas.

Los ejemplos de las resinas isocianato apropiadas están a la disposición en el comercio como Lupranat® grados (Elastogran) .

Otras resinas adhesivas apropiadas comprenden las resinas de ácido policarboxilico que comprenden: A) un polimero que se obtiene por la polimerización por radicales libres y compuesto de, desde 5 hasta 100% en peso, preferentemente desde 5 hasta 50% en peso de un anhídrido etilénicamente insaturado o preferentemente de un ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido (monómeros a) ) , y desde 0-95% en peso, preferentemente desde 50 hasta 95% en peso, de los monómeros b) que no sean los monómeros a) , y B) una alcanolamina que tenga por lo menos dos grupos hidroxi Las resinas de este tipo están descritas en EP-A-882 093, las cuales se incorporan expresamente en la presente para referencia.

Se da preferencia particular a los polímeros que contienen, como monómeros a) , ácido maléico y anhídrido maléico .

Los monómeros b) preferidos son ácido acrilico, ácido metacrilico, eteno, propeno, buteno, isobuteno, ciclopenteno, metil vinil éter, etil vinil éter, acrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropansulfónico, acetato de vinilo, estireno, butadieno, acrilonitrilo o una mezcla de estos. Se da preferencia particular al ácido acrílico, ácido metacrílico, etileno, acrilamida, estireno y acrilonitrilo o una mezcla de estos.

Se da preferencia particular a aquellos materiales en los cuales el monómero b) consta de por lo menos un ácido monocarboxílico de C3-C6, preferentemente ácido acrilico, como monómero b) .

Los polímeros pueden ser preparados por procesos de polimerización convencionales, por ejemplo por polimerización a granel, en emulsión, en suspensión, en dispersión, precipitación o solución. El aparato convencional se utiliza para todos los métodos de polimerización, por ejemplo tanques con agitación cascadas de tanques con agitación, autoclaves, reactores tubulares o amasadores. Estas operaciones se llevan a cabo con la exclusión de oxigeno, como es conocido para las personas con las habilidades de la técnica. El método preferido que se utiliza es polimerización en solución o emulsión. La polimerización se lleva a cabo en agua, si es apropiado con proporciones de hasta 60% en peso de alcoholes o glicoles, como disolvente o diluyente.

Si la polimerización se lleva a cabo en solución acuosa o en un sistema diluido, los ácidos carboxilicos con instauración etilénica pueden estar parcial o completamente neutralizados por base antes o durante la polimerización. Los ejemplos de las bases que se pueden utilizar son los compuestos de metales alcalinos, los compuestos de metales alcalino térreos, amoniaco, aminas primarias, secundarias o terciarias como dietanolamina o trietanolamina o incluso aminas polibásicas.

Es particularmente preferible que los ácidos carboxilicos con instauración etilénica no sean neutralizados antes o durante la polimerización. También es preferible que ningún agente neutralizante que no sea alcanolamina B) se adicione después de la polimerización.

Una amplia variedad de técnicas continuas o en lote se pueden utilizar para llevar a cabo la polimerización. El método normal forma una carga inicial de una porción de los monómeros, si es apropiado en un diluyente o disolvente apropiado y si es adecuado en presencia de un emulsificador, un coloide protector u otros auxiliares, hace inerte esta carga inicial y aumenta la temperatura hasta que se haya alcanzado la temperatura de polimerización deseada. En un tiempo definido, el iniciador por radicales libres, otros monómeros y otros auxiliares, como reguladores o agentes reticuladores se dosifican, si es apropiado en cada caso en un diluyente.

Los polímeros A) preferentemente toman la forma de una dispersión o solución acuosa con contenido de sólidos que de preferencia son desde 10 hasta 80% en peso, en particular desde 40 hasta 65% en peso.

Como componente B) se utiliza alcanolaminas que tienen por lo menos dos grupos OH, siendo los ejemplos dietanolamina, trietanolamina, diisopropanolamina, triisopropanolamina, metildietanolamina, butildietanolamina y metildiisopropanolamina. Se prefiere trietanolamina .

Para preparar las resinas de ácido policarboxílico, el polímero A) y la alcanolamina B) preferentemente se utilizan en una proporción entre sí tal que la relación molar de los grupos carboxi del componente A) y los grupos hidroxi del componente B) sea desde 20:1 hasta 1:1, de preferencia desde 8:1 hasta 5:1, y particularmente de preferencia desde 5:1 a 1.7:1 (los grupos anhídrido en este caso siendo considerados como dos grupos carboxi para el cálculo) .

Un ejemplo de la preparación de las resinas de ácido policarboxílico es la adición simple de la alcanolamina a la dispersión o solución acuosa de los polímeros A) .

Las microcápsulas pueden ser adicionadas en diversas formas, y en los diferentes puntos del proceso de fabricación, a la mezcla compuesta de fibras de madera o de partículas de madera y el aglomerante y sirviendo como base para las piezas moldeadas.

La forma en la que se incorporan las microcápsulas en la composición aglomerante puede ser en la de una dispersión, o preferentemente en la forma de un polvo. La cantidad de microcápsulas incorporadas en este caso, con base en las piezas moldeadas, es desde 2 hasta 30% en peso, de preferencia desde 5 hasta 15% en peso. Sin embargo, también es posible secar las microcápsulas en un primer paso junto con los materiales que contienen lignocelulosa, y luego curarlas térmicamente con la resina adhesiva.

Las piezas moldeadas preferidas contienen materiales que contienen lignocelulosa y, con base en el peso de las piezas moldeadas, desde 5 hasta 20% en peso de resina adhesiva, calculada como sólido, y desde 2 hasta 30% en peso de microcápsulas.

Las composiciones aglomerantes apropiadas contienen desde 40 hasta 95% en peso, de preferencia desde 40 hasta 65% en peso, en particular desde 50 a 60% en peso de resina adhesiva, calculada como sólido, desde 5 hasta 40% en peso, de preferencia desde 10 hasta 35% en peso, en particular desde 20 hasta 30% en peso de microcápsulas y, si es apropiado, agua, con base en 100% en peso de la composición aglomerante.

Junto con la resina adhesiva, para las piezas moldeadas compuestas de materiales que contienen lignocelulosa, además se puede hacer uso de auxiliares y aditivos convencionales, como los endurecedores antes mencionados, soluciones amortiguadoras, insecticidas, fungicidas, cargas, agentes hidrofobizantes, como aceites de silicona, parafinas, ceras, jabones de ácidos grasos, agentes para la retención de agua, agentes humectantes y pirorretardantes como boratos e hidróxido de aluminio.

En particular, las piezas moldeadas modificadas son tableros. Dependiendo del tamaño de las partículas que contienen lignocelulosa que se utilice, se hace una diferencia entre OSB (tablero estructural orientado) , tablero de partículas y tablero de fibras de densidad media (MDF) y de alta densidad (HDF) . La composición aglomerante preferentemente se utiliza en los materiales de partículas de madera, particularmente tableros.

Los materiales que contienen lignocelulosa pueden estar recubiertos directamente con las microcápsulas o con la composición aglomerante. En una variante del proceso, los materiales que contienen lignocelulosa se mezclan con la composición aglomerante y esta mezcla se cura térmicamente, la composición aglomerante en este caso contiene desde 40 hasta 95% en peso de resina adhesiva y desde 5 hasta 40% en peso de microcápsulas, con un polímero como pared capsular y con un núcleo capsular compuesto principalmente de materiales acumuladores del calor latente y desde 0 a 20% en peso de agua.

En una variante del proceso, desde 9 hasta 30% en peso, de preferencia desde 12 hasta 20% en peso de la composición aglomerante acuosa, con base en la cantidad total del material que contiene lignocelulosa y la composición aglomerante, se adicionan a los materiales que contienen lignocelulosa.

La viscosidad de la composición aglomerante acuosa preferentemente se ajusta (en particular en la producción de piezas moldeadas compuestas de fibra de madera o partículas de madera) a una viscosidad desde 10 hasta 10,000 mPa.s, con particular preferencia desde 50 hasta 1500 mPas, y muy particular preferencia desde 100 hasta 1000 mPas (DIN 53019) viscosi etro rotatoria a 41 segundos-1) .

La mezcla compuesta de materiales que contienen lignocelulosa y la composición aglomerante puede, por ejemplo, ser presecada a temperaturas desde 10 hasta 150°C y luego comprimidas para obtener las piezas moldeadas, por ejemplo a temperaturas desde 50 hasta 300°C, desde 100 hasta 250°C, y con particular preferencia desde 140 hasta 225°C y a presiones que generalmente sean desde 2 hasta 200 bares, preferentemente desde 5 hasta 100 bares, con particular preferencia desde 20 hasta 50 bares. Sorprendentemente, a pesar de las temperaturas de moldeo altas combinadas con las presiones no se presenta rompimiento de las microcápsulas, aunque las temperaturas de moldeo son principalmente por encima de los puntos de ablandamiento de los materiales de la pared capsular.

Las composiciones aglomerantes son particularmente apropiadas para la producción de materiales a base de madera como los tableros de partículas y los tableros de fibra de madera (véase Ullmanns Enciclopádie der Technischen Chemie [Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry], 4a edición 1976, Volumen 12, pp. 709-727), que se pueden producir por aglomeración adhesiva de la madera triturada, como pueden ser partículas de madera y fibras de madera.

La producción del tablero de partículas es bien conocida y esta descrita como un ejemplo en H. J. Deppe, K. Ernst Tashenbuch der Spanplattentechnik [Handbook of Particle Board Technology] , 2a edición, Verlag Leinfelden 1982.

En la producción de tableros de partículas se utilizan mezcladores continuos para aplicar adhesivo a las partículas previamente secadas. El adhesivo se aplica principalmente a diferentes fracciones de partículas por diferentes procesos en mezcladores independientes, luego las fracciones se cargan por separado (tablero multicapa) o juntos. Las microcápsulas pueden ser adicionadas en solución acuosa a las partículas corriente arriba del secador en un mezclador continuo, o durante la aplicación del adhesivo, junto con o separado del adhesivo. Una combinación de los dos procesos también es posible.

Se prefiere utilizar partículas cuyo espesor de partícula promedio sea desde 0.1 a 2 mm, en particular desde 0.2 a 0.5 mm y que contengan menos de 6% en peso de agua. La composición aglomerante se aplica con uniformidad máxima a las partículas de madera, por ejemplo atomizando la composición aglomerante finamente dispersada sobre las partículas.

Las partículas de madera recubiertas con adhesivo luego se dispersan para obtener una capa con uniformidad máxima de superficie, y el espesor de esta capa depende del espesor deseado del tablero de partículas terminado. La capa dispersada, si es apropiado, se precompacta mientras se enfría y se comprime una temperatura de, por ejemplo, desde 100 hasta 250°C, de preferencia desde 140 hasta 225°C, por aplicación de presiones que normalmente sean desde 10 hasta 750 bares, para obtener un tablero dimensionalmente estable. Los tiempos de compresión necesarios pueden variar dentro de un amplio intervalo y generalmente son desde 15 segundos hasta 30 minutos.

Las fibras de madera de calidad apropiada que se necesitan para la producción del tablero de fibra de madera de densidad media (MDF) a partir de los aglomerantes se pueden producir de trozos de madera libres de corteza por la trituración en molinos específicos y en lo que se conoce como refinadores a temperaturas de aproximadamente 180°C.

Para la producción del tablero MDF y del tablero HDF se aplica adhesivo a las fibras en la línea de soplado corriente abajo del refinador. Para la aplicación del adhesivo, las fibras de madera generalmente se fluidifican mediante una corriente de aire, y la composición aglomerante se inyecta en la corriente resultante de fibras (proceso blowline) . Las fibras con adhesivo aplicado entonces pasan a través de un secador en el que estas se secan a niveles de humedad desde 7 hasta 13% en peso. En ocasiones, las fibras primero se secan y luego se aplica adhesivo en mezcladores continuos específicos. Una combinación de blowline y aplicación de adhesivo en un mezclador también es posible. La adición de las microcápsulas en las fibras puede tomar lugar en solución acusa en el proceso blowline junto con o por separado del adhesivo. La proporción de las fibras de madera a la composición aglomerante, con base en el contenido seco o el contenido sólido, es por lo regular desde 40:1 a 3:1, de preferencia desde 20:1 a 4:1. Las fibras con el adhesivo aplicado se seca en la corriente de fibras a temperaturas de, por ejemplo, desde 130 hasta 180°C, se dispersan para obtener una red de fibras, si es apropiado precompactada mientras esta fría, y se comprime a presiones desde 20 hasta 40 bares para obtener tableros o piezas moldeadas.

En la producción OSB, las partículas de madera • (hebras) se secan a niveles de humedad desde 1 hasta 4% y se separan el material de capa media y externa y se aplica adhesivo a estas por separado en mezcladores continuos. La adición de las microcápsulas a las partículas de madera puede tomar lugar en solución acuosa corriente arriba del secador en un mezclador continuo o durante la aplicación del adhesivo, junto con o por separado del adhesivo. También es posible una combinación de estos dos procesos.

Para fabricar los tableros, las esterillas entonces ser forman a partir de las partículas de madera recubiertas con adhesivo, no aglomeradas, que si es adecuado se precompacta mientras están frias, y se comprimen en prensas calentadas a temperaturas desde 170 hasta 240°C para obtener tableros.

Otros materiales de fibra natural, como henequén, yute, cáñamo, paja, lino, fibras de coco, fibras de banano y otras fibras naturales, también se pueden procesar con los aglomerantes para obtener tableros o piezas moldeadas. Los materiales de la fibra natural también se pueden utilizar en mezclas con fibras sintéticas, por ejemplo polipropileno, polietileno, poliéster, poliamidas o poliacrilonitrilo. Estas fibras sintéticas también pueden funcionar en este caso como coaglomerante junto con la composición aglomerante. La proporción de las fibras sintéticas en este caso preferentemente es menos de 50% en peso, en particular menos de 30% en peso, y con muy particular preferencia menos de 10% en peso, con base en todas las partículas, trozos o fibras. Las fibras pueden ser procesadas por el método que se práctica para los tableros de fibras de madera. No obstante, las esterillas de fibra natural preformadas también se pueden impregnar con las composiciones aglomerantes, si es apropiado, con la adición del auxiliar de humectación. Las esterillas impregnadas, humedecidas con aglomerante o presecadas, luego se prensan, por ejemplo a temperaturas desde 100 hasta 250°C y a presiones desde 10 hasta 100 bares para obtener tableros o piezas moldeadas.

También se da preferencia a los elementos compuestos en los cuales por lo menos una capa externa es una pieza moldeada modificada basada en enlucido de yeso. Las piezas moldeadas preferentemente son tableros de enlucido de yeso como se describe en WO 03016650. Para esto, las microcápsulas en forma de polvos o en forma de dispersión se procesan con el enlucido de yeso. La cantidad de microcápsulas se incorporan en este caso de preferencia es desde 5 hasta 40% en peso, en particular desde 20 hasta 35% en peso, con base en el peso total del cartón yeso (peso seco) .

El cartón yeso generalmente se compone de un núcleo de enlucido de yeso con hojas de cartón aplicadas en ambos lados. Normalmente, se produce introduciendo lechada acuosa de enlucido de yeso en lotes o en forma continua entre dos hojas de cartón a base de celulosa, formando así tableros. La lechada de yeso se prepara, como es bien sabido, por adición continua y mezclado continuo de sulfato de calcio ß-semihidratado en agua con aditivos. Las microcápsulas pueden ser dosificadas junto con el sulfato de calcio, o incluso estas toman la forma de una dispersión acuosa previamente preparada. La lechada del enlucido de yeso resultante se aplica a las hojas de cartón, por ejemplo rociadas y se cubren con el cartón.

Durante el endurecimiento inicial, los tableros se moldean en una prensa para obtener tiras con, por ejemplo, anchura desde 1.2 a 1.25 m y espesor de 9.25, 12.5, 15.0, 18.0, ó 25 mm. Estas tiras se endurecen en unos minutos y se cortan en tableros. En esta etapa, los tableros generalmente todavía contienen agua no unida como una tercera parte de su peso. Para eliminar el agua residual, los tableros son sometidos a tratamiento térmico a temperaturas de alrededor de 250°C. La densidad del cartón yeso o tablero de yeso resultante es de 750 a 950 kg/m3.

El peso del cartón por lo regular utilizado en el tablero de cartón yeso es alrededor de 300 g/m2. Este tipo de cartón se produce principalmente en dos o más capas, siendo la capa final la capa externa del cartón y con un peso desde 10 hasta 100 g/m2, preferentemente desde 30 hasta 70 g/m2.

Estructuras tipo fibra alternativas también se pueden utilizar en lugar del cartón a base de celulosa como cubierta para los dos lados del tablero de cartón yeso inventivo. Los materiales alternativos son fibras poliméricas compuestas de, por ejemplo, polipropileno, poliéster, poliamida, poliacrilatos, poliacrilonitrilo y similares. También son apropiadas las fibras de vidrio. La forma en la que se utilizan los materiales alternativas puede ser el de telas o de lo que se conoce como "no tejidos", es decir, estructuras tipo velo.

Los tableros de cartón yeso de este tipo están descritos por ejemplo en US 4,810,569, US 4,195,110 y US 4,394,411.

La adhesión incrementada a los sustratos como cartón se puede obtener por adición de polímeros naturales y/o sintéticos. Los polímeros solubles en agua apropiados son: almidón y éteres de almidón, metilcelulosa de peso molecular relativamente alto y otros derivados de celulosa, derivados de goma de guar, polvos 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 lineal. La cantidad que se adiciona de los polímeros es desde 0.1 a 5% en peso, con base en el peso seco total del enlucido de yeso y el acumulador de calor latente.

Otros aditivos que también pueden ser venta osamente adicionados a las composiciones de enlucido de yeso son agentes de retención de agua y/o espesantes. Los ejemplos son alcohol polivinilico, derivados de celulosa como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, ácido poliacrílico y copolímeros con ácido acrílico, como puede ser polietileno-co-ácido acrilico, ácido polimaléico-co-ácido acrílico, poliisobutileno-co-ácido acrílico y dispersiones poliméricas ricas en ácido acrilico con estireno o con esteres acrílicos o acetato de vinilo, siendo estos utilizados como espesantes, por ejemplo, para acabado de papel. Las cantidades que se utilizan normalmente de los agentes para retención de agua y/o espesantes son desde 0.05 a 2% en peso, con base en el peso seco total del enlucido de yeso y el acumulador de calor latente.

Las espumas rígidas que se utilizan para los elementos compuestos elaborados de espuma rigida de poliuretano han sido conocidas durante largo tiempo y se describen ampliamente en la literatura. Estas se producen generalmente por reacción de poliisocianatos orgánicos con compuestos que tengan por lo menos átomos de hidrógeno reactivos a los grupos isocianato, principalmente polioles.

Los poliisocianatos orgánicos c) que pueden utilizarse preferentemente son isocianatos polifuncionales, aromáticos. Los ejemplos específicos que se pueden mencionar son 2,4- y 2, 6-diisocianato de tolueno (TDI) y las mezclas isoméricas correspondientes, 4,4'-, 2,4'- y 2, 2' -diisocianato de difenilmetano (MDI) y las mezclas de isómeros correspondientes, las mezclas compuestas de 4,4'- y 2, ' -diisocianatos de difenilmetanol, poliisocianatos de polifenilpolimetileno, mezclas compuestas de 4,4'-, 2,4'- y 2, 2' -diisocianatos de difenilmetano y de poliisocianatos de polifenilpolimetileno (MDI crudo) , y mezclas compuestas de MDI crudo y de diisocianatos de tolueno. Los di- y poli-isocianatos orgánicos pueden utilizarse individualmente o en forma de mezclas.

También se hace uso frecuente de lo que se conoce como isocianatos polifuncionales modificados, es decir, los productos que se obtienen por reacción química de di-y/o poliisocianatos orgánicos. Los ejemplos que se pueden mencionar son di y/o poli-isocianatos que contienen grupos isocianurato y/o que contienen grupos uretano. Los poliisocianatos modificados pueden, si es apropiado, mezclarse entre sí o con poliisocianatos orgánicos no modificados, como puede ser 2,4'- ó 4, 4' -diisocianatos de difenilmetano, MDI crudo o 2,4- y/o 2, 6-diisocianato de tolueno.

Junto con estos, también puede hacerse uso de los productos de reacción de isocianatos polifuncionales con polioles polifuncionales, o incluso de sus mezclas con otros di y poliisocianatos.

Un poliisocianato orgánico que ha demostrado ser particularmente útil es MDI crudo con un contenido de NCO desde 29 hasta 33% en peso y una viscosidad en el intervalo desde 150 hasta 1000 mPa.s a 25°C.

Los compuestos d) particulares que se utilizan y que tienen por lo menos dos átomos de hidrógeno reactivo hacia isocianatos son alcoholes de poliéter y/o alcoholes de poliéster con Índices de OH en el intervalo desde 100 hasta 1200 mg de KOH/g.

Los alcoholes de poliéster se preparan principalmente a través de la condensación de los alcoholes polihídricos, preferentemente dioles, que tengan desde 2 hasta 12 átomos de carbono, preferentemente desde 2 hasta 6 átomos de carbono, con ácidos carboxílicos polibásicos que tengan desde 2 hasta 12 átomos de carbono, por ejemplo el ácido succínico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido cebácico, ácido decandicarboxílico, ácido maléico, ácido fumárico o preferentemente ácido itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico o los ácidos naftalen dicarboxilicos isoméricos.

Los alcoholes de poliéter principalmente tienen una funcionalidad desde 2 a 8, en particular desde 3 a 8. Se hace uso particularmente de polioles de poliéter preparados por los procesos conocidos, por ejemplo a través de la polimerización aniónica de óxidos de alquileno en presencia de catalizadores, preferentemente hidróxidos de metal alcalino.

Los óxidos de alquileno utilizados son principalmente óxido de etileno y/o óxido de propileno, preferentemente 1,2-óxido de propileno puro.

Las moléculas iniciadoras que pueden utilizarse son en particular compuestos que tienen por lo menos 3, preferentemente desde 4 a 8 grupos hidroxi o que tienen por lo menos dos grupos amino primario en la molécula.

Las moléculas iniciales que preferentemente pueden utilizarse y tienen por lo menos 3, preferentemente desde 4 a 8 grupos hidroxi en la molécula son trimetilolpropano, glicerol, pentaeritritol, compuestos de azúcar como glucosa, sorbitol, manitol y sacarosa, fenoles polihídricos, resoles como los condensados oligoméricos de fenol y formaldehido y condensados de Mannich compuestos de fenoles, de formaldehído y de dialcanolaminas, y también melamina.

Las moléculas iniciadoras que pueden utilizarse preferentemente y tienen por lo menos dos grupos amino primario en la molécula son di- y/o poliaminas aromáticas, como fenilendiaminas, 2,3-, 2,4-, 3,4- y 2,6-tolilendiamina, y 4,4'-, 2,4'- y 2, 2' -diaminodifenil metano, o incluso di y poliaminas alifáticas como etilendiamina .

Los polioles de poliéter tienen una funcionalidad que es preferentemente desde 3 a 8 e Índices de hidroxilo que son preferentemente desde 100 a 1200 mg de KOH/g, y en particular desde 240 a 570 mg de KOH/g.

Entre los compuestos d) que tiene por lo menos dos átomos de hidrógeno reactivos hacia isocianato también están los agentes reticuladores y prolongadores de cadena que se utilizan concomitantemente, si es apropiado. La adición de los extensores de cadena difuncionales, agentes reticuladores trifuncionales o de funcionalidad superior o, si es apropiado, mezclas de estos pueden demostrar ser ventajosos para modificar las propiedades mecánicas. Los extensores de cadenas y/o agentes reticuladores preferidos que se utilizan son alcanolaminas y en particular dioles y/o trioles con peso moleculares por debajo de 400, preferentemente desde 60 hasta 300.

La cantidad que se utiliza ventajosamente de los extensores de cadena, agentes reticuladores o mezclas de estos es desde 1 hasta 20% en peso, preferentemente desde 2 hasta 5% en peso, con base en el componente poliol b) .

Más información relacionada con los alcoholes de poliéster y los alcoholes de poliéter que se utilizan, y también su preparación, se encuentra como un ejemplo en Kunststoffhandbuch [Plástic handbook], volumen 7 "Polyurethane" ["Polyurethanes"] editado por Günter Oertel, Carl-Hanser-Verlag Munich, 3a edición, 1993.

Los pirorretardantes convencionales para la química de poliuretano también pueden utilizarse, como pueden ser las sustancias descritas en DE-A-l01 24 333.

Las espumas rígidas de poliuretano normalmente se producen en presencia de agentes de soplado, catalizadores y estabilizadores de celdas, y también, si es necesario de otros auxiliares y/o aditivos, siendo estos bien conocidos en la química de poliuretano y están descritos en DE-A-101 24 333, incorporado expresamente en la presente para referencia. Los auxiliares y/o aditivos que se pueden utilizar para este objeto son sustancias conocidas por sí mismas, como los agentes tensoactivos, estabilizadores de espuma, reguladores de celdas, cargas, pigmentos colorantes, pirorretardantes, estabilizadores de la hidrólisis, agentes antiestéticos, agentes fungiestáticos y agentes bacteriostáticos. Más información relacionada con la realización del proceso inventivo, en términos de los materiales iniciales que se utilizan, agentes de soplado catalizadores y también auxiliares y/o aditivos se encuentran por ejemplo en Kunststoffhandbuch [Plástic handbook] , volumen 7 "Polyurethane" ["Polyurethanes"] editado por Günter Oertel, Carl-Hanser-Verlag Munich, 3a edición, 1993.

La espuma rigida de poliuretano que se puede utilizar para producir un elementos sandwich para uso en exteriores, en forma continua o en lotes, y una característica estructural de este elemento es que tienen una capa externa convencional en un lado, y en el lado contrario, una capa externa modificada de acuerdo con la invención utilizando material acumulador de calor latente.

Un elemento sandwich para uso en exteriores también se pueden producir en forma continua o en lote, una característica estructural del elemento siendo que tiene, en ambos lados, capas externas modificadas de acuerdo con la invención utilizando materiales acumuladores de calor latente .

Las espumas rígidas de poliuretano se pueden producir en lotes o en forma continua con la ayuda del aparato mezclador conocido. Los elementos compuestos inventivos preferentemente se producen a partir de espumas rígidas en sistema de doble cinturón que operan continuamente. En este caso, se utiliza una maquina de alta presión para alimentar el componente poliol y el componente isocianato, los cuales se mezclan en una cabeza mezcladora. Los catalizadores y/o los agentes de soplado pueden ser dosificados por anticipado hacia la mezcla de polioles mediante bombas separadas. Los componentes iniciales se mezclan principalmente a una temperatura desde 15 hasta 35°C, preferentemente desde 20 hasta 30°C. La mezcla de reacción se aplica continuamente a la capa externa inferior. La capa externa inferior con la mezcla de reacción y la capa externa superior corren hacia el sistema de doble cinturón, donde la mezcla de reacción se espuma y cura. Una vez que la banda continua- ha salido del sistema de doble cinturón, esta se corta a las dimensiones deseadas. Este método también puede producir los elementos compuestos inventivos, conocidos como elementos sandwich, con las mismas capas externas o diferentes. El espesor de los elementos compuestos inventivos normalmente es desde 20 hasta 300 mm, y el intervalo de densidad normal de la espuma rigida de poliuretano para la producción de estas piezas moldeadas es desde 10 hasta 60 kg/m3, preferentemente desde 30 hasta 50 kg/m3 (Kunststoffhandbuch [Plástic handbook] , 3a edición, página 150) .

Las máquinas de alimentación a alta o baja presión también pueden utilizarse para colar la mezcla de reacción en moldes de soporte cerrados (por ejemplo moldes de prensa) . Esta técnica se utiliza, por ejemplo, en la fabricación en lotes de los elementos compuestos inventivos .

Los elementos compuestos pueden eliminar las condiciones atmosféricas internas no satisfactorias. Las construcciones producidas con estos presentan no solo buen aislamiento término sino también un mejoramiento notable en el perfil de temperatura y por tanto en el consumo de energía.

Los ejemplos siguientes se proponen para describir la invención con mayor detalle.

Ejemplo 1 Un elemento sandwich fue producido y se compuso de una capa externa de acero perfilado de espesor 0.6 mm (el lado frente al exterior) , el sistema de espuma rígida de poliuretano Elastopor® (Elastrogran, relación de mezclado del componente poliol A al componente isocianato B = 100:106), y tablero de cartón yeso modificado con el acumulador de calor latente (espesor 15 mm, reforzado con fibra de vidrio, conteniendo 30% en peso de material acumulador de calor latente microencapsulado = 3 kg de PCM/m3, el lado que hace frente hacia adentro) . Las dimensiones de estas piezas moldeadas fueron 2000 x 1150 x 100 mm. La densidad del núcleo de la envoltura de la espuma fue 36.4 kg/m3, con la conductividad térmica de aproximadamente 23 mW/mK. La capacidad calorífica de la capa que va hacia el interior y que contiene el enlucido de yeso én la región del pµnto de fusión fue 330 kg pA La conductividad térmica del elemento sandwich inventivo fue por tanto la misma que la del elemento sandwich convencional (metal/PU/metal) , mientras que la capacidad calorífica del elemento sandwich inventivo, 330 kg/m2, es notablemente por encima de la del elemento sandwich convencional, 0.67 kJ/m2 (la capacidad calorífica específica de una capa de acero es 0.48 kJ/kGK. El intervalo de temperatura considerado es 3K.) Ejemplo 2 Un elemento sandwich compuesto de una capa externa de acero perfilado, el sistema de espuma rígida de poliuretano antes descrito y un tablero de partículas convencionales (espesor 19 mm) también fue producido como en el ejemplo 1. Las dimensiones de esta pieza moldeada fueron 2700 x 1170 x 120 mm. Esto demostró que este tipo de combinación de materiales es posible en principio.

Los elementos sandwich inventivos pueden ser producidos del mismo modo con el tablero de partículas que contiene PCM.

Estos experimentos demostraron que es posible producir elementos sandwich que combinan directamente la alta capacidad acumuladora de calor con alto desempeño de aislamiento.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un elemento compuesto elaborado de espuma rígida de poliuretano y de dos capas externas, en donde por lo menos una capa externa es una pieza moldeada modificada con microcápsulas, y las microcápsulas contienen un polimero como pared capsular y un núcleo capsular compuesto principalmente de material acumulador de calor latente.

2. El elemento compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una capa externa es una pieza moldeada o modificada compuesta de material que contiene lignocelulosa.

3. El elemento compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una capa externa es una pieza moldeada modificada, a base de enlucido de yeso.

4. El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material acumulador de calor latentes es una sustancia lipofílica con una transición de fases sólido/líquido en el intervalo de temperatura desde -20 hasta 120°C.

El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el material acumulador de calor latente es un compuesto hidrocarburo alifático.

El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la pared capsular es un polímero metacrilato altamente reticulado.

7. El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la pared capsular esta compuesta de: desde 30 hasta 100% en peso de uno o más esteres alquílicos de C?-C24 de ácido acrilico y/o metacrilico (monómeros I) desde 0 hasta 80% en peso de un monómero bi o polifuncional (monómeros II), que es insoluble o escasamente soluble en agua, y desde O hasta 40% en peso de otros monómeros (monómero III) con base en cada caso en el peso total de los monómeros .

8. El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las microcápsulas se pueden obtener a través de calentamiento de una emulsión aceite en agua que contiene los monómeros, un iniciador por radicales libres y el material acumulador de calor latente como la fase dispersa.

9. El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1,2 ó 4 a 8, en donde la pieza moldeada contiene un material que contiene lignocelulosa y una resina adhesiva seleccionada de resinas amino plásticas, resinas fenólicas, resinas de isocianato y resinas de ácido policarboxílico.

10. El elemento compuesto de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la resina adhesiva es una resina de urea- y/o melamina- formaldehído.

11. El elemento compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1,2 ó 4 a 10, caracterizado porque la pieza moldeada contiene un material que contiene lignocelulosa y, con base en el peso de la pieza moldeada: desde 5 hasta 20% en peso de resina adhesiva, calculada como sólido, y desde 2 hasta 30% en peso de microcápsulas con un polímero como pared capsular y con un núcleo capsular compuesto principalmente del material acumulador de calor latente