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Title:
SHEETLIKE STRUCTURE OR SHAPED ARTICLE COMPRISING LATENT HEAT STORAGE MEDIA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/056963
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention provides methods for producing sheetlike structures or shaped articles that comprise latent heat storage media, characterized in that mixtures comprising one or more microcapsules which contain one or more latent heat storage media, and one or more polymers based on one or more ethylenically unsaturated monomers selected from the group consisting of vinyl esters, (meth)acrylic esters, vinylaromatics, olefins, 1,3-dienes and vinyl halides, are processed by means of thermoplastic shaping techniques.

Inventors:
BIENERTH HOLGER (DE)
EDER KLAUS-JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/071010
Publication Date:
April 17, 2014
Filing Date:
October 09, 2013
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C09K5/06
Domestic Patent References:
WO2012069976A12012-05-31
WO1999024525A11999-05-20
WO2011071402A12011-06-16
Foreign References:
DE102005002411A12006-07-27
EP1321182A12003-06-25
US20010000517A12001-04-26
US5565132A1996-10-15
US20110169179A12011-07-14
US20060272281A12006-12-07
US8070876B12011-12-06
US20110108241A12011-05-12
EP1484378A12004-12-08
Other References:
FOX T. G., BULL. AM. PHYSICS SOC., vol. 1, no. 3, 1956, pages 123
"Polymer Handbook", 1975, J. WILEY & SONS
Attorney, Agent or Firm:
EGE, Markus et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von latente Wärmespeicher enthaltenden Flächengebilden oder Formkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass

Mischungen umfassend ein oder mehrere Mikrokapseln, die ein oder mehrere latente Wärmespeicher enthalten, und ein oder mehrere Polymere auf Basis von einem oder mehre¬ ren ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester, (Meth) acrylsäureester , Vi- nylaromaten, Olefine, 1,3-Diene und Vinylhalogenide mittels thermoplastischer Umformungstechniken verarbeitet werden .

2. Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere latente Wärmespeicher ausgewählt werden aus der Gruppe umfassend aliphatische Kohlenwasserstoff-Ver¬ bindungen, aromatische Kohlenwasserstoff-Verbindungen, gesättigte oder ungesättigte e bis C3o~Fettsäuren, Fettalko¬ hole, e bis C3o-Fettamine, Ester wie Ci bis Cio-Alkylester von Fettsäuren, natürliche und synthetische Wachse sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe.

3. Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren in Form von Schut zkolloid-stabilisierten, wässrigen Dispersionen oder in Form von Schut zkolloid-stabilisierten, in Wasser redis- pergierbaren Pulvern eingesetzt werden.

4. Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischungen die Mikrokapseln und die Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren in einem Gewichtsverhältnis von 4 : 1 bis 1 : 4 enthalten .

Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischungen weniger als 30 Gew.-% Füllstoffe ent halten, bezogen auf das Trockengewicht einer Mischung.

Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln und die Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren in einem Heiß-Kühl-Mischer, Extruder, Palltruder oder Agglomerator gemischt werden.

Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Umformungstechniken ausgewählt werden aus der Gruppe umfassend Extrudieren, Spritzgießen, Verpressen, Granulieren und Kalandrieren.

Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden oder Formkörpern nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Platten, Folien, Bahnen oder sonstige Rollware herge stellt werden.

9. Latente Wärmespeicher enthaltende Flächengebilde oder

Formkörper erhältlich nach den Verfahren der Ansprüche 1 bis 8.

10. Verwendung der Verfahrensprodukte aus den Ansprüchen 1 bis 8 für die Errichtung von Decken, Wänden oder Böden oder in der Schuh-, Bekleidungs- , Sport-, Freizeit- oder der Mö¬ bel-Industrie .

Description:
Flächengebilde oder Formkörper enthaltend latente Wärmespeicher

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Flächen- gebilden oder Formkörpern enthaltend latente Wärmespeicher, die danach erhältlichen Flächengebilde oder Formkörper sowie deren Verwendung beispielsweise in der Bauindustrie zur Be- schichtung von Decken. Latente Wärmespeicher sind Materialien, die bei bestimmten Temperaturen reversible thermodynamische Zustandsänderungen erfahren, wie beispielsweise fest/flüssig-Phasenübergänge, und die dabei auftretende Phasenumwandlungsenthalpie der Umgebung entziehen bzw. an die Umgebung abgeben. Deswegen sind latente Wärmespeicher geeignet, Temperaturschwankungen im Bereich ihrer thermodynamischen Zustandsänderung, wie beispielsweise ihrer Schmelz- bzw. Erstarrungstemperatur, zu verhindern oder zumindest zu dämpfen. Beispiele für gängige latent Wärme spei ¬ chernde Materialien sind Paraffinöle, Fettsäuren oder Fett- wachse. Latente Wärmespeicher werden in vielerlei Anwendungen eingesetzt. So beschreibt die US 2001000517 die Beschichtung von Textilien mit derartigen Materialien. Die US 5565132 beschreibt Verfahren, in denen Zusammensetzungen enthaltend latent Wärme speicherndes Material, Polymere und Silica-Partikel über eine Schmelze zu Platten, Pellets oder Fasern verarbeitet werden .

Bei Vorliegen in der flüssigen Phase werden latente Wärmespeicher jedoch leicht freigesetzt und an die Umgebung emittiert. Um dies zu verhindern, wurde vielfach empfohlen, das latent

Wärme speichernde Material mit einem höher schmelzenden Mate ¬ rial zu ummanteln, wie beispielsweise in der US 2011169179A beschrieben. Die W099/24525 lehrt Mikrokapseln, bei denen eine Kapselwand aus hochvernetzten Methacrylsäureesterpolymeren das latent Wärme speichernde Material umgibt. Die US 2006272281,

US 8070876, WO11071402 und US 2011108241A beschreiben den Einsatz derartiger Mikrokapseln in Bauanwendungen. Eine Herausforderung besteht weiterhin darin, solche Mikrokapseln zu marktgängigen Produkten weiterzuverarbeiten, wie beispielsweise in der EP1484378 diskutiert. Im Technologiegebiet der

Kunststoffe sind thermoplastische Verfahren sehr verbreitet. Bei der thermoplastischen Verarbeitung der Mikrokapseln be- steht jedoch das Problem, dass die Mikrokapseln leicht zu erheblichem Anteil beschädigt werden, mit der Folge, dass das latent Wärme speichernde Material bei Übergang in die flüssige Phase aus den Mikrokapseln in die Umgebung abgegeben werden kann und somit der Vorteil der Mikrokapseln verloren geht. Solche Probleme treten beispielsweise bei der thermoplasti ¬ schen Verarbeitung von Zusammensetzungen auf, die neben den Mikrokapseln Polyurethan-Gießharze enthalten.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, neue Ansätze zu entwickeln, nach denen latente Wärmespeicher enthaltende Mikrokapseln zu Flächengebilden oder Formkörpern verarbeitet werden können. Des Weiteren sollten so Flächengebilde oder Formkörper zugänglich werden, die einen möglichst hohen Anteil an den genannten Mikrokapseln enthalten. Die Form, wie Schichtdi- cken, der Flächengebilde oder Formkörper sollte in einem großen Umfang nach Belieben variiert werden können.

Überraschenderweise wurde diese Aufgabe gelöst, indem latente Wärmespeicher enthaltende Mikrokapseln gemeinsam mit Polymeren auf Basis von ethylenisch ungesättigten Monomeren thermoplastisch verarbeitet wurden.

Gegenstand der Erfindung sind Verfahren zur Herstellung von latente Wärmespeicher enthaltenden Flächengebilden oder Form- körpern, dadurch gekennzeichnet, dass

Mischungen umfassend ein oder mehrere Mikrokapseln, die ein oder mehrere latente Wärmespeicher enthalten, und

ein oder mehrere Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester, (Meth) acrylsäureester, Vinylaromaten, Olefine, 1,3-Diene und Vinylhalogenide

mittels thermoplastischer Umformungstechniken verarbeitet werden . Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind latente Wärmespei ¬ cher enthaltende Flächengebilde oder Formkörper erhältlich durch

thermoplastische Umformung von Mischungen enthaltend

ein oder mehrere Mikrokapseln, die ein oder mehrere latente

Wärmespeicher enthalten, und

ein oder mehrere Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester, (Meth) acrylsäureester, Vinylaromaten, Olefine, 1,3-Diene und Vinylhalogenide .

Geeignete Vinylester sind beispielsweise solche von Carbonsäu ¬ ren mit 1 bis 22 C-Atomen, insbesondere 1 bis 12 C-Atomen. Be ¬ vorzugt werden Vinylacetat, Vinylpropionat , Vinylbutyrat , Vi- nyl-2-ethylhexanoat , Vinyllaurat, Vinylmyristat , Vinylpalmi- tat, Vinylstearat , Vinylarachinat , 1-Methylvinylacetat , Vinyl- pivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9 R oder VeoValO R (Han ¬ delsnamen der Firma Resolution) . Besonders bevorzugt ist Vinylacetat .

Geeignete Acrylsäureester oder Methacrylsäureester sind beispielsweise Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 22 C-Atomen, insbesondere 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Methyl- acrylat, Methylmethacrylat , Ethylacrylat , Ethylmethacrylat , Propylacrylat , Propylmethacrylat , n-Butylacrylat , n-Butylmeth- acrylat, t-Butylacrylat , t-Butylmethacrylat , 2-Ethylhexyl- acrylat, Laurylacrylat , Myristylacrylat , Stearylacrylat , Pal- mitylacrylat , Laurylmethacrylat , Myrystilmethacrylat , Stearyl- methacrylat oder Palmitylmethacrylat . Besonders bevorzugt sind Methylacrylat , Methylmethacrylat, n-Butylacrylat , t-Butyl- acrylat oder 2-Ethylhexylacrylat .

Als Vinylaromaten bevorzugt sind Styrol, Methylstyrol und Vi- nyltoluol. Bevorzugtes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid . Die bevorzugten Olefine sind Ethylen, Propylen und die bevorzugten Diene sind 1,3-Butadien oder Isopren.

Gegebenenfalls können noch 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomergemisches , Hilfsmonomere copolymeri- siert werden. Bevorzugt werden 0,5 bis 5 Gew.-% Hilfsmonomere eingesetzt. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch unge ¬ sättigte Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch unge- sättigte Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Acrylnitril ; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl-, und Diisopropylester sowie Maleinsäureanhydrid, ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. de ¬ ren Salze, vorzugsweise Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-me- thyl-propansulfonsäure . Weitere Beispiele sind siliciumfunkti- onelle Comonomere, wie Acryloxypropyltri (alkoxy) - und Methac- ryloxypropyltri (alkoxy) -Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vi- nylmethyldialkoxysilane, wobei als Alkoxygruppen beispielswei ¬ se Ethoxy- und Ethoxypropylenglykolether-Reste enthalten sein können. Genannt seien auch Monomere mit Hydroxy- oder CO-

Gruppen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydro- xyalkylester wie Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl- oder Hydro- xybutylacrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diace- tonacrylamid oder Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat.

Vorzugsweise enthalten die ethylenisch ungesättigten Monomere nur eine ethylenisch ungesättigte Gruppe.

Bevorzugt werden Homo- oder Mischpolymerisate, welche ein oder mehrere Monomere aus der Gruppe umfassend Vinylacetat, Vi- nylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C- Atomen, Vinylchlorid, Ethylen, Methylacrylat , Methylmeth- acrylat, Ethylacrylat , Ethylmethacrylat , Propylacrylat , Propy- lmethacrylat , n-Butylacrylat , n-Butylmethacrylat , 2- Ethylhexylacrylat , Styrol enthalten.

Mehr bevorzugt werden Mischpolymerisate mit Vinylacetat und Ethylen; mit Vinylacetat, Ethylen und einem Vinylester von a- verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen; Mischpolymerisate mit Vinylacetat und einem oder mehreren (Meth)Acryl- säureestern von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders Methylacrylat , Ethylacrylat , Propylacrylat , n-Butylacrylat , 2-Ethylhexylacrylat und gegebe ¬ nenfalls Ethylen; Mischpolymerisate mit ein oder mehreren Vi- nylestern, Ethylen und einem oder mehreren Vinylhalogeniden; Mischpolymerisate mit einem oder mehreren (Meth)Acryl- säureestern von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, wie n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat und/oder Methylmethacrylat ; Mischpolymerisate mit Styrol und einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexyl ¬ acrylat; Mischpolymerisate mit 1,3-Butadien und Styrol

und/oder Methylmethacrylat sowie gegebenenfalls weiteren Ac- rylsäureestern; wobei die genannten Gemische gegebenenfalls noch ein oder mehrere der obengenannten Hilfsmonomere enthal ¬ ten können. Besonders bevorzugt werden Mischpolymerisate von einem oder mehreren Vinylestern mit 1 bis 50 Gew.-% Ethylen; Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem oder mehreren weiteren Comonomeren aus der Gruppe Vinylester mit 1 bis 12 C-Atomen im Carbonsäurerest wie Vinylpropionat , Vinyllaurat, Vinylester von alpha-verzweigten Carbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen wie VeoVa9, VeoValO, Veo- Vall; Mischpolymerisate von ein oder mehreren Vinylestern, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-% (Meth) - Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-

Ethylhexylacrylat ; und Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders n- Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, welche noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten; Mischpolymerisate mit ein oder mehreren Vinylestern, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid; wobei die Polymerisate noch die genannten Hilfs ¬ monomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren. Besonders bevorzugt werden auch (Meth) acrylsäureester-Poly- merisate, wie Mischpolymerisate von n-Butylacrylat oder 2- Ethylhexylacrylat oder Copolymerisate von Methylmethacrylat mit n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat; Styrol-Acryl- säureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat , Ethylacrylat , Propylacrylat , n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat; Vinylacetat-Acrylsäure- ester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butyl ¬ acrylat, 2-Ethylhexylacrylat und gegebenenfalls Ethylen; Sty- rol-1, 3-Butadien-Copolymerisate; wobei die Polymerisate noch Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.

Am meisten bevorzugt werden Mischpolymerisate mit Vinylacetat und 5 bis 50 Gew.-% Ethylen; oder Mischpolymerisate mit Vi ¬ nylacetat, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew . ~6 von ei nem Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen; oder Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vi ¬ nylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, welche noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten; oder Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 5 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vi- nylchlorid.

Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, dass im Allgemeinen eine Glas ¬ übergangstemperatur Tg von < +120°C, vorzugsweise -50°C bis +60°C, noch mehr bevorzugt -30°C bis +40°C und am meisten be ¬ vorzugt -15°C bis +20°C, resultiert. Die Glasübergangstempera ¬ tur Tg der Polymerisate kann in bekannter Weise mittels Diffe ¬ rential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausbe ¬ rechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956) gilt: 1/Tg = xl/Tgl + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Homo- polymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.

Die Herstellung der Polymerisate erfolgt in bekannter Weise beispielsweise nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren oder nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren in Gegenwart von Emulgatoren oder vorzugsweise von Schutzkolloiden, vorzugsweise nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren, wobei die Polymerisationstemperatur im Allgemeinen 20°C bis 100°C, vorzugsweise 60°C bis 90°C beträgt, und bei der Copolymerisation von gasförmigen Comonomeren, wie Ethylen, vorzugsweise unter

Druck, im Allgemeinen zwischen 5 bar und 100 bar, gearbeitet werden kann. Die Initiierung der Polymerisation erfolgt mit den für die Emulsionspolymerisation bzw. Suspensionspolymerisation gebräuchlichen wasserlöslichen bzw. monomerlöslichen Initiatoren oder Redox-Initiator-Kombinationen . Zur Steuerung des Molekulargewichts können während der Polymerisation re ¬ gelnde Substanzen eingesetzt werden. Zur Stabilisierung können Schutzkolloide, gegebenenfalls in Kombination mit Emulgatoren, eingesetzt werden. Die Polymere liegen vorzugsweise in Form von Schutzkolloid stabilisierten, wässrigen Dispersionen vor.

Zur Stabilisierung des Polymerisationsansatzes gebräuchliche Schutzkolloide sind beispielsweise teilverseifte oder vollver ¬ seifte Polyvinylalkohole ; Polyvinylpyrrolidone ; Polyvinylace- tale; Polysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Ankylose und Amylopectin) , Cellulosen und deren Carboxymethyl- , Methyl-, Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl-Derivate ; Proteine wie Casein oder Caseinat, Sojaprotein, Gelatine; Ligninsulfonate ; synthetische Polymere wie Poly (meth) acrylsäure, Copolymerisate von (Meth) acrylaten mit carboxylfunktionellen Comonomereinhei- ten, Poly (meth) acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren was- serlöslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate, Naph- thalinformaldehydsulfonate, Styrolmaleinsäure- und Vi- nylethermaleinsäure-Copolymere . Bevorzugt werden teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylalkohole . Besonders bevorzugt sind teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol% und einer Höpplerviskosität in 4 %-iger wässriger Lösung von 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Geeignete Emulgatoren sind beispielsweise anionische, kationi ¬ sche oder nichtionische Emulgatoren, wie anionische Tenside, wie Alkylsulfate mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- oder Alkylarylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und bis zu 40 Ethylen- oder Propylenoxidein- heiten, Alkyl- oder Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen, oder nichtionische Tenside wie Alkylpolyglykolether oder Alkylarylpolyglykolether mit 8 bis 40 Ethylenoxid-Einheiten . Im Allgemeinen werden 1 bis 5 Gew.-% Emulgatoren eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mo ¬ nomere. Vorzugsweise wird ohne Zusatz von Emulgatoren polyme- risiert .

Die so erhältlichen wässrigen Dispersionen haben einen Fest- stoffgehalt von vorzugsweise 30 bis 75 Gew.-%, besonders be ¬ vorzugt 50 bis 60 Gew.-%.

Zur Überführung der Polymere in Wasser redispergierbare Poly ¬ merpulver können die Dispersionen, gegebenenfalls nach Zusatz von weiteren Schutzkolloiden als Trocknungshilfe, getrocknet werden, beispielsweise mittels Wirbelschichttrocknung, Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung. Vorzugsweise werden die Dispersionen sprühgetrocknet. Die Sprühtrocknung kann dabei in üblichen Sprühtrocknungsanlagen erfolgen, wobei die Zerstäu- bung mittels Ein-, Zwei- oder Mehrstoffdüsen oder mit einer rotierenden Scheibe erfolgen kann. Die Austrittstemperatur wird im Allgemeinen im Bereich von 45°C bis 120°C, bevorzugt 60°C bis 90°C, je nach Anlage, Tg des Harzes und gewünschtem Trocknungsgrad, gewählt. Die Viskosität der zu verdüsenden Speise wird über den Feststoffgehalt so eingestellt, dass ein Wert von < 500 mPas (Brookfield-Viskosität bei 20 Umdrehungen und 23°C), bevorzugt < 250 mPas, erhalten wird. Der Feststoff- gehalt der zu verdüsenden Dispersion beträgt > 35 %, bevorzugt > 40 %.

In der Regel wird die Trocknungshilfe in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die polymeren Bestandteile der Dispersion, eingesetzt. Das heißt die Gesamtmenge an Schutz ¬ kolloid vor dem Trocknungsvorgang soll vorzugsweise mindestens 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Polymeranteil betragen; besonders bevorzugt werden insgesamt 5 bis 20 Gew.-% Schutzkol ¬ loid, bezogen auf die polymeren Bestandteile der Dispersion, eingesetzt. Geeignete Trocknungshilfen sind beispielsweise die bereits genannten Schutzkolloide.

Bei der Verdüsung hat sich vielfach ein Gehalt von bis zu 1,5 Gew.-% Antischaummittel , bezogen auf das Basispolymerisat, als günstig erwiesen. Zur Erhöhung der Lagerfähigkeit durch Verbesserung der Verblockungsstabilität, insbesondere bei Pulvern mit niedriger Glasübergangstemperatur, kann das erhaltene Pulver mit einem Antiblockmittel (Antibackmittel ) , vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht polymerer Be- standteile, ausgerüstet werden. Beispiele für Antiblockmittel sind Ca- bzw. Mg-Carbonat, Talk, Gips, Kieselsäure, Kaoline wie Metakaolin, Silicate mit Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 10 ym. Die Polymere werden vorzugsweise in Form von Schutzkolloid- stabilisierten, wässrigen Dispersionen oder besonders bevorzugt in Form von Schutzkolloid-stabilisierten, in Wasser re- dispergierbaren Polymerpulvern eingesetzt. Die latenten Wärmespeicher sind in Mikrokapseln eingebaut bzw. eingeschlossen oder eingebettet. Bei Mikrokapseln handelt es sich im Allgemeinen um Kern-Schale-Strukturen. Der Begriff Kern-Schale Struktur ist dem Fachmann bekannt und bezeichnet Strukturen, bei denen eine Substanz bzw. eine Zusammensetzung (Kern) von einer anderen Substanz bzw. Zusammensetzung (Schale) umhüllt wird. Die Herstellung entsprechender latent wärme speichernden Mikrokapseln ist beispielsweise aus der

W099/24525 bekannt.

Im Kern sind üblicherweise die latent Wärme speichernden Mate ¬ rialien enthalten. Der Kern enthält vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% und am meis- ten bevorzugt mindestens 80 Gew.-% latent Wärme speichernde Materialien, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kerns einer Mikrokapsel. Die latent Wärme speichernden Materialien haben vorzugsweise einen fest/flüssig Phasenübergang im Temperaturbereich von -20 bis 120°C, besonders bevorzugt 0 bis 60°C und am meisten bevorzugt 0 bis 30°C.

Beispiele für latent Wärme speichernde Materialien sind ali ¬ phatische Kohlenwasserstoff-Verbindungen, wie gesättigte oder ungesättigte Cio bis C 4 o-Kohlenwasserstoffe, die verzweigt oder bevorzugt linear sind, beispielsweise n-Tetradecan, n-Pentade- can, n-Hexadecan, n-Heptadecan, n-Octadecan, n-Nonadecan, n-Eicosan, n-Heneicosan, n-Docosan, n-Tricosan, n-Tetracosan, n-Pentacosan, n-Hexacosan, n-Heptacosan, n-Octacosan oder cyc- lische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Cyclohexan, Cyc- looctan, Cyclodecan; aromatische Kohlenwasserstoff-

Verbindungen, wie Benzol, Naphthalin, Biphenyl, o- oder m- Terphenyl, Ci bis C 4 o-Alkyl-substituierte aromatische Kohlen ¬ wasserstoffe, wie Dodecyl- benzol, Tetradecylbenzol , Hexade- cylbenzol, Hexylnaphthalin oder Decylnaphthalin; gesättigte oder ungesättigte Ce bis C 3 o ~ Fettsäuren, wie Laurin-, Stearin-, Myristin-, Palmitin-, Öl- oder Behensäure; Fettalkohole, wie Lauryl-, Stearyl-, Oleyl-, Myristyl-, Cetyl- alkohol oder Ko ¬ kosfettalkohol; Ce bis C 3 o-Fettamine, wie Decylamin, Dodecyla- min, Tetradecylamin oder Hexadecylamin; Ester wie Ci bis Cio- Alkylester von Fettsäuren, wie Propylpalmitat , Methylstearat oder Methylpalmitat oder Methylcinnamat; natürliche und syn ¬ thetische Wachse wie Montansäurewachse, Montanesterwachse, Carnaubawachs , Polyethylenwachs , oxidierte Wachse, Polyvi- nyletherwachs , Ethylenvinylacetatwachs oder Hartwachse nach Fischer-Tropsch-Verfahren; halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chlorparaffin, Bromoctadecan, Brompentadecan, Bromnonade- can, Bromeicosan oder Bromdocosan.

Die Schale der Mikrokapseln ist üblicherweise aus Polymeren aufgebaut. Die Polymere der Schale basieren im Allgemeinen auf einem oder mehreren der oben genannten ethylenisch ungesättigten Monomeren und üblicherweise einem oder mehreren polyfunk- tionellen Monomeren.

Polyfunktionelle Monomere sind beispielsweise Ester oder Ether von Diolen oder Polyolen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure, ferner die Diallyl- und Divinylether dieser Diole. Bevorzugt sind Trimethylolpropantriacrylat oder -methacrylat , Pen- taerythrittriallylether, Pentaerythrittetraacrylat , Ethandiol- diacrylat, Divinylbenzol , Ethylenglykoldimethacrylat , 1,

3-Butylenglykoldimethacrylat , Methallylmethacrylamid, Allylme- thacrylat, insbesondere Propandiol-, Butandiol-, Pentandiol- oder Hexandioldiacrylat bzw. die entsprechenden Methacrylate .

Der Anteil der polyfunktionellen Monomere beträgt üblicherweise bis zu 80 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-% und be ¬ sonders bevorzugt 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge- wicht der Monomere, die die Schale der Mikrokapseln ausbilden.

Die Mikrokapseln haben Partikelgrößen von vorzugsweise 1 bis 35 μιη und besonders bevorzugt von 3 bis 10 μιη (Bestimmung mit ¬ tels statistischer Lichtstreuung mit dem Gerät TGV-Coulter LS 13320) .

Die Mischungen für die thermoplastischen Umformungstechniken enthalten die Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren und die Mikrokapseln, die ein oder mehrere latente Wärmespeicher enthalten, im Gewichtsverhältnis von vorzugsweise 4 : 1 bis 1 : 4, besonders bevorzugt 3 : 1 bis 1 : 3, noch mehr bevorzugt 2 : 1 bis 1 : 2 und am meisten bevorzugt 1 : 1. Die Mischungen für die thermoplastischen Umformungstechniken basieren auf vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-%, besonders bevor ¬ zugt 30 bis 70 Gew.-% und am meisten bevorzugt 40 bis 60

Gew.-% an Polymeren auf Basis von einem oder mehreren ethyle- nisch ungesättigten Monomeren; und/oder vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% und am meisten bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% an Mikrokapseln, die ein oder mehrere latente Wärmespeicher enthalten, jeweils bezogen auf das Trockengewicht der Mischungen.

Alternative Polymere, wie Polyurethane, sind in den Mischungen zu vorzugsweise weniger als 20 Gew.-%, besonders bevorzugt we ¬ niger als 10 Gew.-% und noch mehr bevorzugt weniger als 5 Gew.-% enthalten, jeweils bezogen auf das Trockengewicht der

Mischungen. Am meisten bevorzugt enthalten die Mischungen kein Polyurethan .

Gegebenenfalls können bei der Herstellung der latente Wärme- Speicher enthaltenden Flächengebilde oder Formkörper noch Zusatzstoffe wie Gleitmittel, beispielsweise Calcium- oder Zink- stearat, gängige Flammschutzmittel, Weichmacher, Antioxidan ¬ tien, UV-Stabilisatoren, Antistatika, Haftvermittler, Anti- blockmittel, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, Verarbeitungs- hilfen, oder Peroxide wie Peroxodicarbonat zur Nachvernetzung eingesetzt werden. Bevorzugt sind hierbei Gleitmittel und Flammschutzmittel. Flammschutzmittel können beispielsweise zu 3 bis 10 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Trockengewicht der Mischungen.

Des Weiteren können die Mischungen ein oder mehrere Füllstoffe enthalten, wie organische Füllstoffe, basierend beispielsweise auf Holz, Leder, Kork oder Kokosmaterial , oder anorganische Füllstoffe, wie Gips, Kalk, Kreide, Talk, Kieselsäuren, Kaoli- ne, Silicate oder Titandioxid. Vorzugsweise enthalten die Mi ¬ schungen für die thermoplastischen Umformungstechniken weniger als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 15 Gew.-% und noch mehr bevorzugt weniger als 5 Gew.-% Füllstoffe, je bezo- gen auf das Trockengewicht der jeweiligen Mischung. Am meisten bevorzugt enthalten die Mischungen keine Füllstoffe.

Die einzelnen Bestandteile der Mischungen werden gemischt und anschließend mittels der üblichen thermoplastischen Umformungstechniken zu latente Wärmespeicher enthaltenden Flächengebilden oder Formkörper verarbeitet. Bevorzugt sind hierbei Trockenmischungen. Es können aber beispielsweise auch Mischungen in wässriger Form eingesetzt werden.

Das Mischen kann beispielsweise in einem Heiß-Kühl-Mischer, aber auch über Direktgranulierung, beispielsweise in einem Extruder, Palltruder oder Agglomerator erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Mischen in einem Mehrwellenextruder, Planetwalzen- extruder, besonders bevorzugt in einem Zweiwellenextruder, insbesondere einem gegenläufigen Zweiwellenextruder.

Geeignete thermoplastische Umformungstechniken sind beispiels ¬ weise Extrudieren, Spritzgießen, Verpressen, Granulieren und Kalandrieren. Bevorzugt sind das Extrudieren und insbesondere das Verpressen.

Vorzugsweise werden mittels thermoplastischer Umformungstechniken zuerst Granulate, Pellets oder pulverförmige Compounds hergestellt, die anschließend mittels weiterer thermoplasti ¬ scher Umformungstechniken weiterverarbeitet werden. Die Granulate oder Pellets haben vorzugsweise Partikelgrößen von 2 bis 10 mm. Die Verarbeitungstemperatur beim Mischen beträgt im Allgemeinen 0°C bis 120°C, vorzugsweise 20°C bis 100°C und besonders bevorzugt 40°C bis 100°C. Beim thermoplastischen Verarbeiten beträgt die Verarbeitungstemperatur im Allgemeinen 80 °C bis 250°C, vorzugsweise 100°C bis 180°C. Die genannten Temperatur- bereiche sind besonders vorteilhaft, damit die Polymere, ins ¬ besondere die Polymere in Form von in Wasser redispergierbaren Polymerpulvern, und die weiteren Komponenten Mischungen innig gemischt werden und die Polymere ihre Bindemittelwirkung ent- falten. Bei höheren Temperaturen können schadhafte Produkte gebildet werden.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise eignet sich zur Herstel- lung von verschiedensten Flächengebilden oder Formkörpern, wie Platten, Folien, Bahnen oder sonstige Rollware. Die Flächenge ¬ bilde oder Formkörper können mit weiteren Materialien zu Verbundwerkstoffen verarbeitet werden, beispielsweise durch Verkleben mit Holzleim auf Holzplatten. Entsprechende Produkte finden beispielsweise Verwendung in der Bauindustrie, insbe ¬ sondere bei der Errichtung von Gebäudeteilen oder Gebäudebestandteilen, wie Decken, Wände oder Böden. Weitere Anwendungsgebiete sind die Schuh-, Bekleidungs- , Sport-, Freizeitindust ¬ rie oder insbesondere die Möbel-Industrie.

Überraschenderweise werden trotz der thermoplastischen Verarbeitung bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vorzugsweise weniger 3 Gew.-% , besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% und am meisten bevorzugt weniger als 1 Gew.-% der Mikrokapseln beschädigt; beschädigt bedeutet hierbei, dass das Wärme spei ¬ chernde Material in Folge der thermoplastischen Verarbeitung aus den Mikrokapseln entweichen kann.

Insbesondere die Ethylen-Einheiten enthaltenden Mischpolymeri- sate sind besonders vorteilhaft für die Verarbeitbarkeit der erfindungsgemäßen Mischungen. Auch die erfindungsgemäßen Glasübergangstemperaturen Tg der Polymere sind für die Verarbeitbarkeit der Mischungen dienlich. Mischpolymerisate enthaltend Einheiten von Vinylacetat und Ethylen sind besonders vorteil- haft für die Weiterverarbeitung der Flächengebilde oder Formkörper, beispielsweise mittels Verklebung, beispielsweise mit Holzleim.

Die erfindungsgemäß hergestellten Flächengebilde oder Formkör- per zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeiten aus, selbst bei sehr hohen Anteilen an Mikrokapseln oder weiteren Bestandteilen. Es können überraschend große Mengen an latent speichernden Mikrokapseln in die Flächengebilde oder Formkör- per eingebracht werden, d.h. hohe Füllgrade erreicht werden. Auch die Form und insbesondere die Schichtdicke der erfin ¬ dungsgemäßen Produkte kann in einem weiteren Umfang variiert werden. Des Weiteren sind Flächegebilde mit homogener Oberflä- che zugänglich. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens tritt im Vergleich zum Gießharzverfahren, beispielsweise mit Polyurethan-Gießharzen, erfreulicherweise kei ¬ ne oder in geringerem Maße Schaumbildung auf. Die erzeugten Flächengebilde oder Formkörper sind deutlich kompakter und weisen weniger Lufteinschlüsse auf. Es können Flächengebilde in unterschiedlichen Stärken „endlos" produziert werden. Es entstehen glatte, geschlossene Oberflächen, welche direkt wei ¬ ter verarbeitet werden können.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung:

Folgende Materialien wurden eingesetzt:

Vinnex A, B bzw. C:

Polyvinylalkohol stabilisierte Copolymere in Form von in Was ¬ ser redispergierbaren Polymerpulvern mit folgenden Glasübergangstemperaturen Tg:

- Vinnex A: Tg von 16°C;

- Vinnex B: Tg von -14°C;

- Vinnex C: Tg von -7°C.

Micronal DS 5040 X:

Mikrokapseln, die als Wärme speicherndes Material Paraffin (Phasenübergangstemperatur von 23°C) enthalten, und deren Hülle aus einem hochvernetzten Polymethylmethacrylat besteht.

Verfahren: Herstellung der Flächengebilde mittels Pressen (Beispiele 2 bis 4) :

Die in der Tabelle genannten Materialien wurden in den dort genannten Mengenverhältnissen auf einem Walzenstuhl für 5 min bei 130°C gemischt. Das erzeugte Walzfell wurde anschließend auf einer statischen Presse bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von 5 N/mm und einer Presszeit von 5 min zu

Pressplatten mit einer Dicke von 2 mm verarbeitet.

Verfahren: Herstellung der Flächengebilde mittels Extrusion (Beispiel 1) :

Die in der Tabelle genannten Materialien wurden in den dort genannten Mengenverhältnissen in einem Kühlmischer 5 min gemischt. Anschließend wurde die Mischung auf einem Doppelschne ¬ ckenextruder Weber DS85 mit EMO Platten Düse zu Flächengebil- den mit einer Dicke von 8 mm verarbeitet.

Tabelle :

Austestung:

Die Shore-Härte A wie auch die Shore-Härte D der Pressplatten wurde nach DIN 53505 bestimmt.

Die mechanische Festigkeit der Pressplatten wurde im Zugver ¬ such durch Ermittlung der Zugspannung und Dehnung bei Bruch und das Zug-E-Modul wurde gemäß DIN EN ISO 527 1-3 bzw. DIN 53504 bestimmt.

DSC-Messung:

Die Bestimmung der Wärmespeicherkapazität der Flächengebilde erfolgte mit dem Gerät DSC Mettler Toledo DSC1.306 unter An ¬ wendung des folgenden Temperaturprogramms: Das jeweilige Flä ¬ chengebilde wurde je mit einer Geschwindigkeit von lK/min aus ¬ gehend von 0,0°C auf 35°C erwärmt, anschließend auf -30°C ab- gekühlt und schließlich wieder auf 35°C erwärmt.

Die Ergebnisse der Austestung sind in der Tabelle aufgeführt.

Das theoretisch erreichbare Ergebnis für die Wärmespeicherka- pazität der Flächengebilde beträgt 50 J/g. Die Beispiele 1 bis 4 kommen diesem Wert sehr nahe. Daraus geht hervor, dass bei der thermoplastischen Verarbeitung nur eine sehr geringe Anzahl der Mikrokapseln Schaden genommen hat.