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JP2022528974A - 層状の高空隙率物質 - Google Patents

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JP2022528974A JP2021560685A JP2021560685A JP2022528974A JP 2022528974 A JP2022528974 A JP 2022528974A JP 2021560685 A JP2021560685 A JP 2021560685A JP 2021560685 A JP2021560685 A JP 2021560685A JP 2022528974 A JP2022528974 A JP 2022528974A
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Abstract

本発明は、層状の高空隙率物質であって、構造物質と、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び3~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルとを含む複合表面層を有し、該表面層が構造物質の高空隙率層に結合されている、該層状の高空隙率物質に関する。該複合表面層のない高空隙率の物質と比較して、該物質は、なかんずく、改善された表面特性、及び改善された曲げ剛性を有し、熱及び音の両方について防護特性が維持されている。該物質が、例えば、防護物質として、濾過物質として、又は水耕において、使用されうる。
【選択図】なし

Description

本発明は、層状の高空隙率物質に関する。本発明は特に、複合表面層を設けられている層状の高空隙率物質に関する。本発明に従う層状の高空隙率物質は、該層を有していない高空隙率物質と比較して改善された特性を示すことが見出されている。
多くの防護物質(insulation materials)は、該防護物質が断熱の為又は遮音の為であろうとなかろうと、高空隙率物質である。該防護物質は本質的に、固体構造内、例えば複数の繊維、複数の粒子又は複数の層の間、に捕捉された停滞空気に依存する。防護物質の例は、曲面又は平坦であろうとなかろうと、ミネラルウール若しくはガラスウールのマット及びプレート物質、又はポリマー、例えばポリウレタン、に基づくマット及びプレート物質である。近年の開発は、再生可能なセルロースベースの物質、例えば麻、亜麻、綿、綿麻混(metis)及び紙/ボール紙、並びに動物由来の物質、例えばウール又はダウン、に基づく高空隙率プレート物質の使用である。これらの高空隙率物質の殆どは、構造的強度又は屈げ剛性(bending stiffness)を有していない。その結果、それら物質は、構築物フレーム(construction frame)と組み合わせて使用され、一般的には、とりわけ機械的強度、耐火性、及び塗装され、壁紙が張られ、又は他の方法で魅力的な視覚的外観が提供されることができる表面構造、を提供する為に、表面被覆、例えば石膏ボード(plasterboard)又は他のボード状物質の表面被覆、と組み合わせて使用される必要がある。
しかしながら、可撓性の高空隙率防護物質と個別のボード被覆との組み合わせは、幾つかの不利益を有する。少なくとも2種類の物質が別個に設置されなければならないということは、少なくとも2つの工程を有する設置プロセスを有することを必要とし、それによって多くの人手が必要となる。更に、それは、追加の物質を必要とする。加えて、固体(非多孔質)ボード物質の使用は、該防護物質の任意の吸音特性を打ち消す恐れがある。更に、該使用は、セルロースベースの物質の温度/湿気及び他の気候調節特性に有害な影響を及ぼし得、増大されたCOフットプリントをもたらすであろう。また、殆どの石膏ボード及び木材ベースのパネルは、放射性ラドンガス、及び発がん性且つ毒性のホルムアルデヒドガスを放出する可能性があるので、監視下に置かれる。
それ故に、増大した機械的強度を有し、且つ被覆プレート物質の使用を省くことを可能にすると共に、上記に挙げられた問題に対処しうる高空隙率物質が、当技術分野において必要とされている。この新しい物質はまた、高空隙率物質が使用される他の状況における適用、例えば濾過及び水耕への適用、が見出されうる。
本発明は、層状の高空隙率物質であって、構造物質と、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び3~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルとを含む複合表面層を有し、該表面層が構造物質の高空隙率層に結合されている、上記層状の高空隙率物質に関する。
高空隙率構造物質それ自体と比較して、複合表面層を設けられた該物質は、増大された機械的強度を有することが見出された。更に、該物質を表面被覆なしに使用することが可能になりうる。それは、機械的フレームによる支持の必要も抑えられうる。本発明に従う物質の更なる利点は、更なる明細から明らかになるであろう。
国際公開第2012/140238号パンフレットは、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルポリマーの、コーティングとしての使用又は積層体の製造における使用を記載していることに留意されたい。この参考文献は、ポリエステルの複合表面層を設けられた高空隙率物質を提供することを開示していない。
本発明及びそれらの関連する利点を共うその好ましい実施態様は、以下により詳細に論じられるであろう。
本発明は、添付の図面に制限されること無しに又はそれらによって制限されること無しに、該図面によって例示されている。
図1は、本発明に従うパネル及びその出発物質の図を示し、ここで、その自立特性の差が見られることができる。 図2は、本発明に従うパネルの表面の強度を示す。 図3は、梁が2つのパネルの間に組み込まれた例を示す。 図4は、フレーム内の一組のパネルの自立構造を示す。 図5は、布表面被覆が設けられたパネルを示す。
該層状の高空隙率物質は、構造物質とポリエステルをと含む複合表面層を有し、該表面層が、構造物質の高空隙率層に結合されている。
構造物質の層と組み合わされた複合表面層の存在は、本発明の非常に重要な特徴である。そのことは、本発明に従う層状物質の横断面を見ると、該物質の一部が該ポリエステルを含有し、該物質の一部が該ポリエステルを含有していないことを意味する。言い換えれば、ポリエステルを含有する複合表面層は、構造物質のポリエステルを含まない層と区別されることができる。2つの該層の間の境界は、目視検査によって、又は該物質における異なる位置の該層のポリマー含量を分析することによって、容易に決定されることができる。該境界は、短い距離にわたるポリマー含量の段階的変化、例えば2cmの距離にわたる、任意的に1cmの距離にわたる、任意的に0.5cmの距離にわたる、任意的に0.2cmの距離にわたる、少なくとも5倍のポリマー含量の増大、によって特定されることができる。
該複合表面層は、該物質の1つの側又は該物質の2つ以上の側上に存在しうる。例えば該物質が、パネルのような形状、すなわち、該物質の長さ及び幅が厚さよりも有意に大きい形状を有する場合、複合表面層は、該物質の主な両面上に存在することも可能である。その場合、構造物質の層は、2つの複合表面層の間に挟まれ、従ってまた、コア層とみなされうる。また、該パネルの1以上の側上にも複合層を設けられることも可能であり、そうすることが好適でありうる。
該層状の高空隙率物質は、熱及び/又は騒音用の防護物質として当技術分野において使用されている従来の高空隙率構造物質から製造されうる。その例は、平坦又は成型であろうとなかろうと、セラミックウール、例えばガラスウール及びストーンウール、ポリマーベースのパネル、セルロースベースのパネル、並びに動物ベースの製品、例えばウール、フェザー及びダウン、に基づく物質、に基づく、パネル及びマットである。当然のことながら、本発明で使用される高空隙率物質はまた、様々な成分の混合物、例えばストーンウール又はガラスウール等と組み合わされたセルロースベースの物質、も含みうる。出発物質は、平坦であり得、又は曲面を防護する為に使用される場合には、例えば(半円筒)の形態の曲面でありうる。
該出発物質は、高空隙率、例えば少なくとも0.5、特には少なくとも0.6、より特には少なくとも0.7、更により特には少なくとも0.8、の空隙率、を有する。一般的な上限として、最大0.995、特には最大0.98、の値が言及されうる。該空隙率は、該高空隙率物質それ自体、すなわちブランケット又はパネル、の密度、及び該物質がそれから構築される組成物、例えばガラス、ストーン、ポリマー又はセルロースベースの物質、の密度、から計算されることができる。従って、空隙率は、物質の全体積に対する該物質における空隙(ガス、例えば空気、で充填されうる)の体積を反映する。上記に与えられた値はまた、本発明に従う層状の高空隙率物質の構造物質の高空隙率層に適用される。結果的に、該層状の高空隙率物質の空隙率は、該層状の高空隙率物質の密度と、該層状の高空隙率物質を構築する物質の密度とから計算されることができる。
セルロースベースの物質は、任意のセルロース含有ベースの物質に基づきうる。その例は、木材パルプ、及び紙、例えばボール紙を包含する紙、を包含する。一つの実施態様において、該セルロースベースの物質は、木材パルプ化プロセスから直接的に得られる、所謂バージンパルプ、から誘導される。このパルプは、任意の植物物質に由来することができるが、殆どは木材に由来することができる。木材パルプは、軟材になる木、例えばトウヒ、パイン、モミ、カラマツ及びツガ、並びに硬木、例えばユーカリ、ポプラ(popular)、アスペン及びカバノキ、に由来する。一つの実施態様において、該セルロースベースの物質は、再生紙から誘導されたセルロース物質、例えば再生された本、紙、新聞紙及び定期刊行物、卵のカートン、並びに他の再生紙又はボール紙製品、から得られたセルロースパルプを含む。セルロース供給源の組み合わせがまた使用されうる。セルロースベースの物質はまた、供給源、例えば亜麻、麻又は綿、及び他の再生可能な植物ベースの物質から誘導されることができる。語「セルロースベースの物質に基づく」は、該物体が、例えば供給源、例えば新しい若しくは使用済みの紙、新しい若しくは使用済みのボール紙、木材若しくは任意の形態の他の植物物質、又はそれらの組み合わせから誘導された少なくとも50重量%のセルロース物質を含有することを意味することが意図される。特に、該物質又は容器は、少なくとも70重量%、より特には少なくとも80重量%、のセルロース物質を含有する。
該出発物質はしばしば、層、シート、マット、又はパネルの形態であり、それらは全て、本明細書の文脈において、該物質の長さ及び幅が厚さよりも有意に大きい形状の同義語である。
一般的に、該出発物質は、少なくとも0.5cm、特には少なくとも1cm、の厚さを有する。一般的な上限として、最大40cmの値が言及されうる。該出発物質は、1~30cm、特には2~15cm、の範囲の厚さを有することが好適でありうる。
該出発物質の幅及び長さは、本発明にとって重要でない。それらの両方とも一般的に、該出発物質の厚さの少なくとも3倍、例えば、少なくとも30cm、特には少なくとも50cm、である。該幅は一般的に、4メートル以下、特には実用的な目的では最大2メートル、である。該物質の長さは、不定であり得、ここで、該物質は、連続プロセスで製造される。実用的な目的の為に、該長さは、用途に応じて最大20m、特には最大15メートル、例えば、最大8メートル、しばしば最大4メートル、でありうる。
同じ寸法が、本発明に従う、層状の高空隙率物質に適用される。
該層状の高空隙率物質は、構造物質の層、並びに構造物質とポリエステルとを含む複合表面層を含む。該複合表面層は、構造物質を介して該構造物質の層に結合されている。例えば、該高空隙率物質がストーンウールマットである場合、該複合表面層は、ストーンウール及び特定されたポリエステルからなり、及び該複合表面層は、ストーンウール繊維を介して構造物質の層に結合されている。言い換えれば、該構造物質は、構造物質の層と、構造物質及びポリエステルを含む該複合表面層との間の境界にわたって連続している。
該複合表面層は一般的に、該複合表面層の重量に基づいて計算された、50重量%~99重量%の範囲、より特には70重量%~95重量%の範囲、のポリマー含量を有する。
該複合表面層は一般的に、0.01~0.99の範囲、特には0.4~0.95の範囲、の空隙率を有する。該複合層の空隙率は、該複合層の密度、並びに該複合層におけるポリマー及び構造物質の密度、から計算されることができる。該空隙率は、該出発物質、及び該層状物質の構造物質の層の空隙率と比較して低減される場合でも、適度に高いままであることができる。このことは、該構造物質の吸音特性が、少なくとも部分的に維持されることを意味する。このことは、防護物質の正面へのプレート物質の提供が該物質の吸音特性に実質的に影響を及ぼす、従来技術の状況と異なる。
本発明の層状の高空隙率物質の空隙率は、依然として相対的に高く、例えば少なくとも0.5、特に少なくとも0.6、より特には少なくとも0.7、である。一般的な上限として、最大0.98、より特には最大0.95、の値が言及されうる。該製品における高空隙率に起因して、その防護特性が、熱及び音の両方についてかなりの程度まで保持される。更に、該製品における高空隙率は、より低いパネル重量によって達成され、そのことは、多くの理由、例えば該パネルの取り扱い特性、輸送等を包含する多くの理由、で魅力的である。
該複合表面層を設けることは、最終製品における全体的な高空隙率を保持しながら、該高空隙率物質の特性、例えば屈げ剛性、を増大することを可能にし、それによって防護特性を保持することを保証することが見出された。より特には、該出発製品の空隙率と比較して、最終製品の空隙率が、75~99.5%の範囲、特には80~99.5%の範囲、より特には85~99.5%の範囲、である物質を得ることが可能であることが見出された。
該複合表面層の厚さは一般的に、該層状の高空隙率物質の全体的な厚さに応じて、1mm~40mmの範囲である。厚さが1mm未満を有する複合層は一般的に、目的とする表面構造を提供するには薄過ぎる。40mmを超える厚さは一般的に、更に改善された特性をもたらすことはなく、該物質の重量を増大させるだけである。該複合表面層は、2~30mm、特には4~15mm、の範囲の厚さを有することが好適でありうる。
従って、本発明に従う層状物質は、1以上の複合表面層及び背面層、又はコア層を有する。
一般的に、本発明の層状物質の横断面を見ると、1以上の該複合表面層は、該横断面の最大50%を構成する。該層状物質の両面に複合表面層が設けられている場合には、該複合表面層が全体で、好ましくは該横断面の2~50%、特には5~40%、を構成する。
該物質の1表面だけに複合表面層が設けられている場合には、該複合表面層は好ましくは、該横断面の2~30%、特には5~20%、を構成する。
最終製品において存在するポリマーの量は、広い範囲内で変わりうる。該値の解釈に際して、該出発物質は、その高空隙率に起因して相対的に軽いことが考慮されるべきである。それ故に、該最終製品上のポリマーの相対的に大きい重量百分率は、依然として相対的に薄い表面層に対応しうる。一般的に、該最終的な層状物質におけるポリマーの量は、該層状物質の総重量に基づいて計算して、10~95重量%、より特には25~80重量%、の範囲である。
本発明に従う物質は、それが誘導される物質と比較して、改善された機械的特性、特には増大された屈げ剛性及び表面硬度、を有する。加えて、より魅力的な表面特性、特には増大された滑らかさ、を有しうる。加えて、機械的特性が改善されると同時に、該出発物質のノイズキャンセリング特性が維持される。
本発明は、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び3~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルを使用する。
本発明の為の出発物質は、2~15個の炭素原子を有する脂肪族多価アルコール及び脂肪族ポリカルボン酸である。
本発明において使用される該脂肪族多価アルコールは、少なくとも2個のヒドロキシ基、特には少なくとも3個のヒドロキシ基、を有する。一般的に、ヒドロキシ基の数は、10個以下、より特には8個以下、又は更には、6個以下、特には2個又は3個、である。該多価アルコールは、2~15個の炭素原子を有する。より特には、該多価アルコールは、3~10個の炭素原子を有する。該多価アルコールは、N又はSヘテロ原子を有しないことが好ましい。より特には、該多価アルコールは、ヒドロキシ基以外の非炭素基を有しないことが好ましい。より特には、該多価アルコールは、C、H、及びO原子だけを有する脂肪族ポリアルカノールである。本発明の好ましい実施態様において、該多価アルコールは、その炭素原子の数と比較して相対的に多数のヒドロキシ基を有する。例えば、ヒドロキシ基の数と炭素原子の数との比は、1:4(すなわち、炭素原子4個当たり又はジアルコールについては炭素原子8個当たり、ヒドロキシ基1個)~1:0.5(すなわち、炭素原子1個当たり、ヒドロキシ基2個)の範囲である。特に、ヒドロキシ基の数と炭素原子の数との比は、1:3~1:1、より特には1:2~1:1、の範囲である。特に好ましい多価アルコールの群は、該比が1:1.5~1:1の範囲である群である。ヒドロキシ基と炭素原子との比が1:1である化合物が、特に好ましいと考えられる。
好適な多価アルコールの例は、グリセロール、ソルビトール、キシリトール及びマンニトールから選択されるトリアルコール、並びに1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール及び1,2-エタンジオールから選択されるジアルコールを包含する。グリセロール、ソルビトール、キシリトール、及びマンニトールの群から選択される化合物の使用が好ましく、グリセロールの使用が特には好ましい。
グリセロールが好ましいことは、以下に基づく。第一に、グリセロールは20℃の融点を有しており、特に、90℃を十分に上回る融点を有するキシリトール、ソルビトール及びマンニトール全てと比較して、容易な処理を可能にする。更に、グリセロールは、高い質のポリマーを生じ、従って、容易に入手可能な供給源の物質の使用と、良好な処理条件及び高品質製品とを兼ね備えることが見出された。異なる種類のアルコールの混合物がまた使用されうる。
しかしながら、該多価アルコールは、少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも70モル%、より特には少なくとも90モル%、又は更には、少なくとも95モル%について、グリセロール、キシリトール、ソルビトール、又はマンニトール、特にはグリセロール、からなることが好ましい。一つの実施態様において、該多価アルコールは、グリセロールから本質的になる。
モノアルコールとのグリセリドのエステル交換反応によるバイオディーゼルの製造の副産物であるグリセロールの使用は、本発明の特定の実施態様である。好適なモノアルコールは、C1~C10モノアルコール、特にはC1~C5モノアルコール、より特にはC1~C3モノアルコール、特にはメタノール、を包含する。該グリセリドは、グリセロール及び脂肪酸のモノエステル及びジエステルであり、該脂肪酸は一般的に、10~18個の炭素原子を有する。関連するグリセロールを用いてバイオディーゼルを製造する為の好適な方法は、当技術分野において知られている。
本発明において使用される該脂肪族ポリカルボン酸は、少なくとも2個のカルボン酸基、特には少なくとも3個のカルボン酸基、を有する。一般的に、カルボン酸基の数は、10個以下、より特には8個以下、又は更には、6個以下である。該ポリカルボン酸は、3~15個の炭素原子を有する。より特には、該ポリカルボン酸は、3~10個の炭素原子を有する。該ポリカルボン酸は、N又はSヘテロ原子を有しないことが好ましい。より特には、該ポリカルボン酸は、カルボン酸基以外の非炭素基を有しないことが好ましい。より特には、該ポリカルボン酸は、C、H、及びO原子だけを有する脂肪族ポリカルボン酸である。
一つの実施態様において、ジカルボン酸が使用される。該ジカルボン酸は、使用される場合には、2個のカルボン酸基及び一般的に最大15個の炭素原子を有する、任意のジカルボン酸でありうる。好適なジカルボン酸の例は、イタコン酸、リンゴ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸及びセバシン酸を包含する。イタコン酸及びコハク酸が好適でありうる。
一つの実施態様において、トリカルボン酸が使用される。該トリカルボン酸は、使用される場合には、3個のカルボン酸基及び一般的に最大15個の炭素原子を有する、任意のトリカルボン酸でありうる。その例は、クエン酸、イソクエン酸、アコニット酸(シス(cis)及びトランス(trans)の両方)、及び3-カルボキシ-シス,シス-ムコン酸を包含する。コスト及び入手可能性の両方の理由から、クエン酸の使用が、好ましいと考えられる。
該当する場合、該ポリカルボン酸は、全体的又は部分的に無水物、例えば無水クエン酸、の形態で提供されうる。
トリカルボン酸の使用は、魅力的な特性を有するポリエステルをもたらすことが見出されている。それ故に、一つの実施態様において、該ポリ酸は、ジカルボン酸、他のトリカルボン酸、及びそれらの混合物と組み合わされるかどうかに関わりなく、少なくとも10重量%のトリカルボン酸を含む。一つの実施態様において、該ポリ酸は、ポリ酸の全量に基づいて計算された、少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも50重量%、のトリカルボン酸を含む。一つの実施態様において、トリカルボン酸の量は、少なくとも70重量%、より特には少なくとも90重量%、又は更には、少なくとも95重量%、である。一つの実施態様において、該ポリ酸は、トリカルボン酸から本質的になり、ここで、語「本質的に」は、他の酸が該物質の特性に影響を及ぼさない量で存在しうることを意味する。
本発明の別の実施態様において、該酸は、酸の全量に基づいて計算された、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも30重量%、より好ましくは少なくとも50重量%、のジカルボン酸を含む。一つの実施態様において、ジカルボン酸の量は、少なくとも70重量%である。
一つの実施態様において、該酸は、少なくとも10重量%のトリカルボン酸と少なくとも2重量%のジカルボン酸との組み合わせ、より特には少なくとも10重量%のトリカルボン酸と少なくとも5重量%のジカルボン酸との組み合わせ、又は少なくとも10重量%のトリカルボン酸と少なくとも10重量%のジカルボン酸との組み合わせ、を含む。この実施態様において、2種類の酸の重量比は、所望の物質の特性に応じて広い範囲内で変わりうる。一つの実施態様において、該ジカルボン酸は、所望の物質の特性に応じて、ジカルボン酸及びトリカルボン酸全体の2~90重量%、特には5~90重量%、より特には10~90重量%、を構成する。上記に特定されたトリカルボン酸の好ましい範囲はまた、この実施形態に適用されることができることに留意されたい。トリカルボン酸、特にはクエン酸、の使用は、特にはトリアルコール、例えばグリセロール、の使用と組み合わせて、高品質の複合物質の形成をもたらすことが見出された。
理論に拘泥されるものではないが、三酸を使用することが、特には三酸をトリオールと組み合わせて使用することが、高品質の複合物質をなぜ形成するかについては、幾つかの理由があると本発明者等は考える。第一に、三酸を使用することが、特には三酸をトリオールと組み合わせて使用することが、高度に架橋されたポリマーを作り、増大された強度をもたらす。
更に、三酸、及び好ましくは、またトリオールが使用される場合、酸又はヒドロキシ基が、該セルロースベースの物質における活性基と物理的又は化学的に相互作用する可能性が大きい。このことは、該セルロースベースの物質と該ポリマーとの間の結合が改善され、そのことは、複合物質を作成する際に非常に望ましい。相互作用度は、三酸及びトリアルコールの量を選択することによって、並びに重合度を選択することによって、制御されることができる。
該多価アルコールと該ポリ酸とのモル比は、使用される1以上のアルコールにおける反応基の数と1以上の酸における反応基の数との比によって決められるであろう。一般的に、OH基の数と酸基の数との比は、5:1~1:5である。より特には、該比は、2:1~1:2、より特には1.5:1~1:1.5、より好ましくは1.1:1~1:1.1、でありうる。理論的モル比は、1:1である。
該ポリマーは、該アルコールと該酸とを組み合わせて液相を形成することによって形成される。該化合物の性質に応じて、この形成は、例えば、複数の成分の混合物を、該酸がアルコール中、特にはグリセロール中、に溶解するであろう温度に加熱することによって、行われることができる。該化合物の性質に応じて、この温度は、例えば20~200℃、例えば40~200℃、例えば60~200℃、又は90~200℃、の範囲の温度でありうる。一つの実施態様において、該混合物は、100~200℃、特には100~150°、の温度、より特には100~140℃の範囲の温度で、5分~2時間、より特には10分~45分、の期間にわたって加熱され、及び混合されうる。
任意的に、好適な触媒が、該ポリエステルの調製の為に使用されることができる。ポリエステルの製造の為の好適な触媒は、当技術分野において知られている。好ましい触媒は、重金属を含有しない触媒である。有用な触媒は、塩酸、ヨウ化水素酸及び臭化水素酸、硫酸(HSO)、硝酸(HNO)、塩素酸(HCIO)、ホウ酸、過塩素酸(HCIO)、トリフルオロ酢酸、及びトリフルオロメタンスルホン酸等の強酸であるが、これらに限定されない。触媒、例えばZnアセテート及びMnアセテート、がまた使用されることができるが、それらはあまり好適でないであろう。
任意的に、反応混合物の重合及び冷却の後、該混合物は、該ポリエステル溶液を安定化する為に、揮発性塩基、例えばアンモニア又は有機アミン、を用いて(部分的に)中和されることができる。好ましいアミンは、臭いの少ないアミン、例えば2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-プロパノール等であるが、これらに限定されるものでない。
一つの実施態様において、化合物は、該ポリマーと疎水性物質との相互作用を増大する為に、又は最終製品の耐水性を増大する為に添加される。好適な化合物は例えば、C5~C22飽和又は不飽和脂肪酸又はその塩、C5~C22飽和又は不飽和脂肪アルコール、並びに二量体及び三量体脂肪酸又はアルコールを包含する。例えば、グリセロールモノステアレート、トリエチルシトレート、及び吉草酸が、本発明において成功裡に使用されてきた。
疎水性を高める為の化合物は一般的に、該ポリマーの量に基づいて計算された、0.1~5重量%の量、より特には0.3~3重量%の量、で適用されるだろう。
構造物質と、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び3~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルとを含む複合表面層を設けられた、該構造物質の層を含む層状物質は一般的に、構造物質がポリマーを含む液体媒体で完全にではなく部分的に含浸されるまで、該構造物質の表面を、該液体媒体と接触させ、続いて硬化工程を行うことによって調製される。
本願において、該モノマーの重合の程度は、変換値として表され、これは、反応することができる官能基の最大値に対する、或る特定の時点で反応していた官能基の割合との比である。
該変換値は、存在するモノマー全体の理論的酸値と比較した、該反応混合物の酸値から決定されることができる。変換値はまた、重合反応中に生じる水の喪失から、重量測定で決定されることができる。
一般的に、該ポリマーは、該ポリマーが高空隙率の出発物質上に適用される場合、該酸値を用いて決定された、0.05~0.6の範囲、特には0.1~0.5、より特には0.2~0.5の範囲、の変換値を有するだろう。
硬化後、重量測定により決定される変換度は一般的に、少なくとも0.6、特には少なくとも0.7、より特には少なくとも0.8、一部の実施態様において少なくとも0.9、であるだろう。最大変換度は、1.0である。
構造物質の層と、構造物質及びポリエステルを含む複合表面層とを有する物体を得ることが意図される場合、液体媒体が該構造物質の全体に浸透しないように製造条件が選択されることが重要である。この効果はとりわけ、以下のパラメータによって決められる:液体媒体の適用様式、液体媒体の量、液体媒体の粘度、液体媒体を含浸されるべき構造物質の吸収能、及び吸収された媒体におけるポリマーの重合率。
該液体媒体の粘度は例えば、該媒体における該ポリエステルの変換度、温度、及び溶媒、例えば水、の任意的な存在、によって決定される。該ポリマーの重合率は、例えば、触媒の存在、温度及び水を除去する効率(水は、該反応における副産物である)によって、決定される。これらのパラメータを前提として、好適な接触条件を選択することは、当業者の範囲内である。
例えば、構造物質は、該ポリエステルの水性溶液と室温で接触させられうる。構造物質を、液体形態の該ポリエステルと、高められた温度で接触させることがまた可能である。
ポリマーを含む液体媒体は、当技術分野において知られている方法、例えば浸漬(dipping)、噴霧、フローイング(flowing)、ローリング(rolling)、ブラッシング(brushing)、又はカスケード塗装(cascading)により、高空隙率の該出発物質上に適用されうる。
該ポリマーを含む液体媒体へ該構造物質を浸漬することは、再現可能な厚さを有する表面層をもたらすので、有利であることが見出されている。該プロセスは、制御された一部の時間にわたって、該層状物質をポリマー浴中に入れることによって適用することが容易である。
パネルの両側上に表面層を設けることが望まれる場合、該パネルのいずれかの側上にポリマー層を施与し、引き続き、単一の硬化工程を行うことが可能である。しかしながら、該パネルの片側に第1の層を施与し、硬化工程を行い、そして次に、該パネルの他方の側上に第2の層を施与し、続いて第2の硬化工程を行うことが好適でありうる。
該構造物質上に該ポリエステルを施与した後、得られた含浸された物質は、該ポリエステルの重合度を増大させる為に、硬化工程に付される。該硬化工程の要点は、該ポリエステルが、反応温度に、例えば80~250℃、特には100~200℃、の生成物温度に、あるということである。硬化は、当技術分野において知られている加熱装置内で、例えば80℃~450℃までのオーブン温度を有するオーブン内で、行われることができる。様々な種類のオーブン、例えばベルトオーブン、トンネルオーブン、対流式オーブン、マイクロ波オーブン、赤外オーブン、誘導オーブン、熱風オーブン、慣用的なベーキングオーブン及びそれらの組み合わせを包含するがそれに限定されるものでない上記様々な種類のオーブン、が使用されうる。硬化は、所望の施与(desired application)に応じて、単一工程で又は複数工程で行われることができる。硬化時間は、該施与、並びに使用されるオーブンの種類及び温度に応じて、5秒~2時間までの範囲である。所望の施与及び所望の特性に応じて、好適な硬化条件を選択することは、当業者の範囲内にある。不活性ガス雰囲気、例えば窒素下で、特には酸素がない状態で、該硬化工程を行うことが、好適でありうる。不活性雰囲気の使用は、望ましくない酸化反応の発生を制限しながら、より高い硬化温度の使用を許す。
望ましい場合には、含浸された該物質は、該硬化工程が行われる前に乾燥工程に付されうる。室温、例えば15℃、又は20℃~100℃の温度、で一般的に行われる該乾燥工程は、該複合体から水を除去する為に行われる。該複合体における水の量、該層の厚さ、及び温度に応じて、例えば0.25時間~3日間行われることができる。
一つの実施態様において、更なる表面層の施与が、本発明に従う層状物質の製造に組み込まれる。この場合、表面物質は、該ポリマーを施与した後、但し該硬化工程の前に、該パネル上に施与され、組み合わされた構造は、該硬化工程に提供される。この方法は、魅力的な特性、例えば魅力的な表面構造、及び改善された表面強度を有するパネルの製造を許す。該表面物質は、層、例えば織布又は不織布、でありうる。この場合、該表面層は好ましくは、該表面層がポリマーを吸収できるように多孔質である。
表面物質がまた、該製品の表面を変化させる他の物質、例えば、粉末、フレーク、又は他の物質、を含む。
本発明に従う層状物質は、熱及び音の為の防護物質(insulating material)として、当技術分野において知られている様式で使用されることができる。本発明に従う物質の改善された表面特性を鑑みて、被覆層、例えば石こう又は他のプレート物質、はしばしば、省かれることができる。この新しい物質はまた、高空隙率物質が使用される他の状況における適用、例えば、濾過及び水耕への適用、が見出されうる。
本発明に従う物質を加工する幾つかの好ましい様式が、以下に論じられるであろう。
本発明の物質は、それらが由来する出発物質よりも良好な機械的特性及び良好な自立特性を有することが見出された。このことは、該物質を新規な様式で処理することを可能にする。一つの実施態様において、正面、好ましくは正面及び背面、特には正面、背面及び側面、に複合層が設けられているところの本発明に従う物質は、任意的に、フレームを、及び/又は該物質に組み込まれた強化構造、例えば梁を、設けられた後に、自立構造として提供される。
本発明に従って調製されたパネル、特には該セルロースベースのパネル、には、例えば、電気ソケット、ケーブル等を収容する為の開口部が容易に設けられることができることが見出された。開口部は、該ポリマーの施与後に設けられることができ、その場合には、増大された機械的強度によって、該パネルは処理が容易になり、又は該ポリマーの施与前に設けられることができ、その場合には、後の該ポリマーの提供は、該開口部の滑らかで強力な表面を確保する。該ポリマーの施与の前又は後に、複数のパネルを互いに結合できるようにする構造を、該パネルに設けることも可能であり、ここで、該構造は、該パネルを、他の構造、例えば壁、フレーム等、に接続することを許す。
該パネル、特には該パネルの表面、の改善された機械的強度は、固定手段、例えばねじ、を、該パネル上に直接的に設けることを可能にする。
望ましい場合には、最終的な層状物質の表面には、被覆層、例えばプラスター、塗料又は壁紙、の形態の被覆層、が設けられることができる。
本開示はまた、以下の条項を含む。
1.層状の高空隙率物質であって、構造物質と、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び3~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルとを含む複合表面層を有し、該表面層が構造物質の高空隙率層に結合されている、上記層状の高空隙率物質。
2.少なくとも0.5、特には少なくとも0.6、より特には少なくとも0.7、一般的には最大0.98、特には最大0.95、の空隙率を有する、条項1に従う層状の高空隙率物質。
3.該構造物質が、セラミックウール、例えばガラスウール及びストーンウールを包含するセラミックウール、ポリマーベースの物質、動物由来の物質、例えばウール及びダウン、並びにセルロースベースの物質、並びにそれらの組み合わせから選択され、セルロースベースの物質が好ましい、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
4.該出発物質が、少なくとも0.5、特には少なくとも0.6、より特には少なくとも0.7、更により特には少なくとも0.8、及び/又は最大0.995、特には最大0.98、の空隙率を有する、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
5.該複合表面層が、該複合表面層の重量に基づいて計算された、50重量%~98重量%の範囲、より特には70重量%~95重量%の範囲、のポリマー含量を有する、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
6.該複合表面層が、0.01~0.99の範囲、特には0.4~0.95の範囲、の空隙率を有する、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
7.本発明の層状物質の横断面を見ると、1以上の該複合表面層が、該横断面の最大50%を構成し、該層状物質の両面に複合表面層が設けられている場合には、該複合表面層が全体で、好ましくは該横断面の2~50%、特には5~40%、を構成し、該物質の1表面だけに複合表面層が設けられている場合には、該複合表面層が好ましくは、該横断面の2~30%、特には5~20%、を構成する、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
8.該脂肪族多価アルコールが、グリセロール、ソルビトール、キシリトール及びマンニトールから選択されるトリアルコール、並びに1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール及び1,2-エタンジオールから選択されるジアルコールの群、特にはグリセロール、ソルビトール、キシリトール、及びマンニトールの群、より特にはグリセロール、から選択される、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
9.該脂肪族ポリカルボン酸が、イタコン酸、リンゴ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸及びセバシン酸の群から選択されるジカルボン酸、並びにクエン酸、イソクエン酸、アコニット酸(シス及びトランスの両方)、及び3-カルボキシ-シス,シス-ムコン酸の群から選択されるトリカルボン酸の群、特にはイタコン酸、コハク酸、及びクエン酸の群、より特にはクエン酸、から選択される、上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質。
10.上記の条項のいずれか1つに従う層状の高空隙率物質を製造する為の方法であって、構造物質がポリマーを含む液体媒体で完全にではなく部分的に含浸されるまで、該構造物質の表面を、該液体媒体と接触させる工程、及び硬化工程を含む、上記方法。
11.該構造物質の表面を液体媒体と接触させる工程が、浸漬、噴霧、フローイング、ローリング、ブラッシング(brushing)、又はカスケード塗装(cascading)により、特には浸漬により、行われる、条項10に従う方法。
12.該硬化工程が、80~250℃、特には100~200℃、の生成物温度で、好ましくは不活性雰囲気中で、行われる、条項9又は10に従う方法。
13.該ポリマーを施与した後、但し該硬化工程の前に、更なる物質を該物質上に施与し、そして組み合わされた構造を該硬化工程に付すことによって、更なる表面層の適用が、本発明に従う層状物質の製造に組み込まれる、条項10~12のいずれか1つに従う方法。
14.防護物質としての、濾過物質としての、又は水耕における、条項1~9のいずれか1つに従う物質を使用する方法。
15.条項1~9のいずれか1つに従う物質を加工する為の方法であって、下記の工程の1以上が実行される、前記方法:
正面、好ましくは正面及び背面、特には正面、背面及び側面、に複合層が設けられている、条項1~9のいずれか1つに従う物質が、任意的に、フレーム及び/又は該物質に組み込まれた強化構造、例えば梁、を設けられた後に、自立構造として提供される工程、
条項1~9のいずれか1つに従う物質に、特にはセルロースベースの物質に基づく物質に、該ポリマーの適用の前又は後に、開口部が設けられる工程、
条項1~9のいずれか1つに従う物質に、特にはセルロースベースの物質に基づく物質に、複数のパネルを互いに結合できるようにする構造が設けられる工程、ここで、該構造が該パネルを他の構造に結合することを可能にする、
条項1~9のいずれか1つに従う物質に、特にはセルロースベースの物質に基づく物質に、固定手段が設けられる工程。
本発明は、以下の実施例に制限されること無しに又はそれらによって制限されること無しに、該実施例によって明らかにされるであろう。
[実施例1]
セルロースベースのパネル-正面及び背面
プレポリマー混合物が、以下の通りに調製された。>99%純度のグリセロール1.0kg及びクエン酸(純度>99%)2.0kgが、撹拌され且つ加熱された反応器に入れられた。触媒として、ホウ酸(0.5m/m、>99%純度)9gが添加された。該混合物は、135℃まで約15分加熱され、そして、その温度で15分間保持された。次に、水道水が、20重量%のポリマー濃度になるように添加され、そして、該混合物が室温に冷やされた。該ポリマーは、0.4の変換値を有する。
この作り方が必要に応じて繰り返されて、所望の量のポリマー溶液を得た。
EverUseから商業的に入手可能な、0.92の空隙率及び1リットル当たり90グラムの密度を有する、セルロースベースの(再生ボール紙(carboard)/紙)防護パネル(8×50×120cm)が、上述されたポリマー溶液の層に、室温で20分間、1つの表面を浸した(約1cmの深さ)。これは、該パネルが該ポリマーの一部を吸収することを可能にする為に行われた。20分後、該パネルは、該ポリマー層から除去され、そして、湿潤側が上に向くように裏返された。該パネルが浸漬を停止させられたときに(約5分)、該パネルは、換気オーブン内で、170℃(オーブン温度)で90分間、硬化工程に付された。該パネルは、冷やされて、1日間湿気を吸収させられた。コーティングされていない側を有するパネルを、上述の通りのポリマー溶液の層に30分間浸すことによって、第2のコーティング層が施与された。次に該パネルが該ポリマー層から除去され、そして、湿潤層が上を向くように裏返された。該パネルが浸漬を停止させられたときに(約5分)、該パネルは、オーブン内で、170℃で90分間、硬化工程に付された。ここで、該パネルの両側がコーティングされ、そして、吸収された湿気が冷却される。両側がコーティングされ、そして硬化されたときに、該パネルは、室温で24時間静置された後に、第2の硬化工程(170℃で60分間)に付され、そして、この処理が、更に24時間後に繰り返された。
類似のパネルが、より高い硬化温度及びより短い硬化時間(190℃で45分間)、並びにより短い浸漬時間(6~10分)で調製された。
得られた製品は、平均0.8cmの厚さ、0.55kg/リットルの密度及び0.62の空隙率を有するところの、両側上に複合表面層を有する、セルロースベースのパネルであった。該パネル(複合体及び非複合体部分)の全体的な密度は、約180グラム/リットルであった。該パネルの全体的な空隙率は、0.86であったが、これは出発物質の空隙率の93%である。
パネル製造中に、泡の形成は観察されなかった。ここで適用された条件下で該ポリマーそれ自体を加熱することは一般的に、泡の形成をもたらす。明らかに、パネル製造において、泡を生じること無しに、全ての水が有効に除去された。
更に、該パネルは、無臭であり、硬質の表面を有していた。該パネルは、例えば、鋸引き及び研磨を通して、容易に処理されることができた。該複合層はまた、透湿性であり、そのことは、該セルロース物質の良好な気候調節特徴が維持されることを意味する。
含浸された該パネルの重要な特性は、該パネルが自立していることであり、それは出発物質の場合に当てはまらない。図1は、本発明に従うパネル(上)及びその出発物質(下)の写真を示す。該図から分かる通り、本発明に従う製品は、高い屈げ剛性を有し、一方、該出発物質は有していない。
該パネルは、塗布する為に良好な表面であること、及び該表面層は、固定手段、例えばねじ、の適用を許すのに十分に剛性であったこと、が見出された。図2は、本発明に従うパネルの表面の強度を示す。ねじが該パネルに入っており、該ねじによって該パネルを持ち上げることが可能である。ねじが、該出発物質に同様に設けられている場合、力が加えられるときに、該ねじは該物質からすぐに引き離される。
該パネルは、良好な耐湿性及び耐水性を有していた。沸騰水中で1時間後、該複合表面層は無傷のままであった。
ノイズ吸収特性
出発防護(insolation)パネルは、良好なノイズ吸収特性によって特徴付けられる。複合層を施与すると、これらの特性を維持することが望ましい。それ故に、上記で調製された含浸されたEveruseパネルのノイズ吸収効果を試験する為に、モデル実験が設定された。
6つの小さいパネル(25×25cm)からなる箱が作成された。該箱の正面パネルは、試験されるべき物質のものであった。該箱の中に、該正面パネルに向いて音波発生器が置かれた。該音源は、432Hzの一定の音調を有していた。該箱の外側の、該音波発生器から30cmの距離に、dBメーターが置かれた。dBメーターは、1分間にわたって連続的に測定され、下記の表に記載されている平均値を生じた。
正面パネルが使用されなかった「ブランク」測定は、91dBの値を生じた。コーティングされていないパネルは、82dBの結果をもたらした。他のパネルは全て、同じ範囲の値を生じ、複合層を設けることが、該パネルの吸音特性に悪影響を及ぼさなかったことを示す。
Figure 2022528974000001
機械的強度
該複合層の機械的強度を決定する為に、該複合層の一部が、該パネルから分離された。長さ90mm、幅19mm、及び厚さ8mmを有するところの、複合層の小片に、鋸引きされた。比較目的の為に、同じ寸法を有する小片が、含浸されていないプレートから調製された。試験は、80mmの間隔を有する3点曲げ試験の為に備えられたTestrometic(M350-20CT)で行われた。圧縮速度は、1mm/分であった。該複合層試料の破壊強度は、平均70ニュートンであった。処理されていないパネルの小片は、80mmの間隔を保持することができず、該パネルのそれ自体の重量で崩壊した。
耐火性
該複合層の耐火性を試験する為に、点火トーチが、該パネルの複合層の表面に向けて5分間保持された。結果は、表面が黒ずんだが、該表面層は発火しなかった。
[実施例2]
セルロースベースのパネル-側面含浸の利点
パネルが、該パネルの強度全体を改善し、且つ該パネルの追加の機械的支持フレームの必要性を最小限に抑える為に、6つの側面が含浸されることができる。従って、該パネルの強度に対する効果を試験する目的で、該パネルの上部及び底部だけでなく、該パネルの縁部も含浸される。
パネルは、実施例1に記載された出発物質及びポリマー溶液を使用して、下記の通りに製造された。該パネルの正面は、該ポリマーを吸収させる為に、ポリマー溶液に20分間入れられた。該パネルは、換気オーブン内で、170℃で1.5時間加熱された。次に、該パネルの4つの側面及び背面が、各側面を該ポリマー溶液に次々に20分間入れることによってコーティングされた。その後、該パネルは、再び170℃に1時間加熱された。全ての複合層の厚さは、約8mmであった。該パネルの全ての側面上の複合層の存在は、全ての方向で非常に高い剛性のパネルをもたらした。異なるサイズを有する複数のパネルが作成された。
該パネルの圧縮強度に対する該パネルサイズの含浸の影響を調査する為に、パネルが、該パネルの側面だけが含浸され、一方、上部及び底部は含浸されなかったことを除いて、上述された通りに調製された。圧縮プレートを備えた万能物質試験機(UTM:universal testing machine)(Testrometic、M350-20CT)を使用して、圧縮特性が試験された。含浸された4つの側面を有する該パネルは、642Nの平均圧縮強度を示した。含浸されなかったパネルは、事実上0の圧縮強度を示した。このことは、該パネルの側面の含浸が、該パネルの圧縮強度を有意に改善することを示す。
[実施例3]
パネルの更なる使用
本発明に従うパネルには、すぐに使用できる自立構造を提供する為に、内部強化手段又は結合手段、例えば梁又はフレーム、が設けられることができる。図3は、梁が2つのパネルの間に組み込まれた例を示す。図4は、フレーム内の一組のパネルの自立構造を示す。
[実施例4]
他の物質
幾つかの他の物質の高空隙率マットが、本発明に従う方法に付された。該出発物質は、異なる密度の2つのストーンウール物質、ガラスウール、麻マット、及び可撓性の連続気泡ポリウレタンフォーム(open-cell polyurethane foam)であった。該出発物質の特性が、下記の表に示されている。
これらの実施例において、わずかに疎水性の特徴を有する物質に対する該ポリマーの粘着性を改善する為に、4.5グラムのグリセロールモノステアレートが該ポリマー組成物に添加されたことを除いて、ポリマー組成物が、実施例1に記載された通り使用された。
該マットは、実施例1に記載される手順に従って片側が含浸され、続いて単一の硬化工程が行われた。該試料は、20分間含浸され、そして、170℃で3時間硬化された。
Figure 2022528974000002
該ポリウレタンマットの含浸及び硬化の後に、良好な均質な6mmの厚さの複合層が得られた。該複合層は、硬質であり、強力であり、及び非含浸マットに類似の表面構造を有しており、並びに、例えば鋸引き及び研磨を通して、処理することが非常に容易であった。該複合層はまた、ねじを設けるのに非常に好適であった。
含浸された該ストーンウール試料及び該ガラスウール試料がまた、良好な均質を有し、無臭であり、相対的に薄く、及び硬質な複合層を有していた。該麻マットは、より厚い(6mm)複合層を有しており、該複合層は、連続的であったが、含浸された該麻マットのかなり不均一な構造に関連して、他の物質における層よりも均質でなかった。
[実施例5]
被覆層の組込み
本発明の一つの実施態様において、多孔質表面層が、含浸の前又は含浸中に、該パネルの上部に施与される。このことは、更なる最終仕上げが必要とされなくてもよい魅力的な表面構造を有する製品の製造を許す。この実施例において、含浸後、但し硬化前に、正面上にリネン織布が施与されたことを除いて、実施例1が繰り返された。乾燥布が湿潤パネル上に施与され、該パネルからポリマーを吸収した。最終製品の正面は、優れた視覚的特性及び触覚的特性を有していた。加えて、布の存在は、該パネルの強度を更に増大しうる。図5は、この実施例に従って得られたパネルを示す。

Claims (15)

  1. 層状の高空隙率物質であって、構造物質と、2~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリオール及び3~15個の炭素原子を有する脂肪族ポリカルボン酸から誘導されたポリエステルとを含む複合表面層を有し、該表面層が構造物質の高空隙率層に結合されており、前記層状の高空隙率物質が、該層状の高空隙率物質の密度と、該層状の高空隙率物質を構築する物質の密度とから計算された、少なくとも0.5の空隙率を有する、前記層状の高空隙率物質。
  2. 少なくとも0.6、より特には少なくとも0.7、一般的には最大0.98、より特には最大0.95、の空隙率を有する、請求項1に記載の層状の高空隙率物質。
  3. 前記構造物質が、ガラスウール及びストーンウールを包含するセラミックウール、ポリマーベースの物質、動物由来の物質、例えばウール及びダウン、並びにセルロースベースの物質、並びにそれらの組み合わせから選択され、セルロースベースの物質が好ましい、請求項1又は2に記載の層状の高空隙率物質。
  4. 前記出発物質が、少なくとも0.5、特には少なくとも0.6、より特には少なくとも0.7、更により特には少なくとも0.8、及び/又は最大0.995、特には最大0.98、の空隙率を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質。
  5. 前記複合表面層が、該複合表面層の重量に基づいて計算された、50重量%~98重量%の範囲、より特には70重量%~95重量%の範囲、のポリマー含量を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質。
  6. 前記複合表面層が、0.01~0.99の範囲、特には0.4~0.95の範囲、の空隙率を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質。
  7. 本発明の層状物質の横断面を見ると、1以上の前記複合表面層が、前記横断面の最大50%を構成し、前記層状物質の両面に複合表面層が設けられている場合には、前記複合表面層が全体で、好ましくは前記横断面の2~50%、特には5~40%、を構成し、前記物質の1表面だけに複合表面層が設けられている場合には、前記複合表面層が好ましくは、前記横断面の2~30%、特には5~20%、を構成する、請求項1~6のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質。
  8. 前記脂肪族多価アルコールが、グリセロール、ソルビトール、キシリトール及びマンニトールから選択されるトリアルコール、並びに1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール及び1,2-エタンジオールから選択されるジアルコールの群、特にはグリセロール、ソルビトール、キシリトール、及びマンニトールの群、より特にはグリセロール、から選択される、請求項1~7のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質。
  9. 前記脂肪族ポリカルボン酸が、イタコン酸、リンゴ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸及びセバシン酸の群から選択されるジカルボン酸、並びにクエン酸、イソクエン酸、アコニット酸(シス及びトランスの両方)、及び3-カルボキシ-シス,シス-ムコン酸の群から選択されるトリカルボン酸の群、特にはイタコン酸、コハク酸、及びクエン酸の群、より特にはクエン酸、から選択される、請求項1~8のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質。
  10. 請求項1~9のいずれか1項に記載の層状の高空隙率物質を製造する為の方法であって、構造物質がポリマーを含む液体媒体で完全にではなく部分的に含浸されるまで、該構造物質の表面を、該液体媒体と接触させる工程、及び硬化工程を含む、前記方法。
  11. 前記構造物質の表面を液体媒体と接触させる工程が、浸漬、噴霧、フローイング、ローリング、ブラッシング、又はカスケード塗装(cascading)により、特には浸漬により、行われる、請求項10に記載の方法。
  12. 前記硬化工程が、80~250℃、特には100~200℃、の生成物温度で、好ましくは不活性雰囲気中で、行われる、請求項9又は10に記載の方法。
  13. 前記ポリマーを施与した後、但し前記該硬化工程の前に、更なる物質を前記物質上に施与し、そして組み合わされた構造を該硬化工程に付すことによって、更なる表面層の適用が、本発明に従う層状物質の製造に組み込まれる、請求項10~12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 防護物質としての、濾過物質としての、又は水耕における、請求項1~9のいずれか1項に記載の物質を使用する方法。
  15. 請求項1~9のいずれか1項に記載の物質を加工する方法であって、下記の工程の1以上が実行される、前記方法:
    正面、好ましくは正面及び背面、特には正面、背面及び側面、に複合層が設けられている、請求項1~9のいずれか1つに従う物質が、任意的に、フレーム及び/又は該物質に組み込まれた強化構造、例えば梁、を設けられた後に、自立構造として提供される工程、
    請求項1~9のいずれか1つに従う物質に、特にはセルロースベースの物質に基づく物質に、該ポリマーの適用の前又は後に、開口部が設けられる工程、
    請求項1~9のいずれか1つに従う物質に、特にはセルロースベースの物質に基づく物質に、複数のパネルを互いに結合できるようにする構造が設けられる工程、ここで、前記構造が該パネルを他の構造に結合することを可能にする、
    請求項1~9のいずれか1つに従う物質に、特にはセルロースベースの物質に基づく物質に、固定手段が設けられる工程。
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