БИОКОМПОЗИЦИОННАЯ ПЛИТА
BIOCOMPOSITE PLATE

Изобретение относится к биокомпозиционной плите, способу ее изготовления, а также к ее применению.
Биокомпозиты или биокомпонентные композиционные материалы представляют собой композиционные материалы, содержащие биогенный компонент, т.е. компонент, полученный способами, отличающимися от химического синтеза. В связи с этим предпочтительно могут быть приняты во внимание три варианта:
- композиционные материалы из природных волокон и традиционных полимеров и других матричных материалов;
- композиционные материалы из синтетических волокон и биополимеров;
- композиционные материалы из природных волокон и биополимеров, которые по настоящему изобретению предпочтительно стоят на первом месте, так как их изготовление в плане сырьевых ресурсов является наиболее щадящим в экологическом отношении.
2
Биокомпозиты используют уже в течение столетий, например, в виде армированной соломой глиняной черепицы. С конца 20-го века они применяются в повышенной степени также для промышленных целей. В данном случае в первую очередь используются композиционные материалы из природных волокон и так называемые древесно-пластмассовые композиты, в которых проявляются преимущества природных волокон по сравнению с традиционными армирующими материалами и наполнителями. Их преимуществами являются, наряду с постоянной доступностью и связанной с этим независимостью от ископаемого топлива, нейтральность в отношении выбросов CO, а также физические свойства, такие как низкая плотность, высокая прочность и жесткость.
2
Наряду с получаемыми на основе нефти полимерами, такими как, например, полипропилен и полиэтилен или также эпоксидные смолы, в последние годы биополимеры также усиленно используют в качестве матричных материалов. В первую очередь следует упомянуть полилактид (полимолочная кислота; PLA), имеющий в основе кукурузный крахмал, а также используют полученные из пальмового масла смолы или крахмалы. Эти материалы обладают некоторыми другими преимуществами по сравнению с армированными природными волокнами полимерами, получаемыми на основе нефти. Так, например, они, как правило, являются полностью биологически разлагаемыми, а затраты на их производство, за исключением энергии, затрачиваемой в процессе производства, не зависят от цены на нефть. Кроме того, они имеют отчетливо лучший баланс по CO.
Однако их механические свойства, в частности прочность, жесткость, теплостойкость, долговременная стойкость, а также способность к длительной эксплуатации, для многих случаев применения являются недостаточными.
В частности, полимолочная кислота имеет очень низкую теплостойкость, очень низкую температуру размягчения по Вика приблизительно в интервале от 70 до 75°C, при этом в заметной степени размягчается уже при температуре около 60°C и обеспечивает длительную эксплуатацию только при крайне низких температурах.
Кроме того, полимолочная кислота, как и многие другие термопластичные полимеры, неудовлетворительно ведет себя при горении и в случае пожара образует падающие горящие капли, что в отношении техники безопасности представляет собой недостаток.
Поэтому с учетом предшествующего уровня техники задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы показать возможность устранения недостатков предшествующего уровня техники, рассмотренных в настоящем описании. В частности, следовало найти пути для улучшения механических свойств, в первую очередь прочности, жесткости, теплостойкости, долговременной стойкости и способности к длительной эксплуатации традиционных биокомпозитов и композиционных материалов. Также осуществляли поиск биокомпозитов с лучшей теплостойкостью, лучшей характеристикой размягчения и более высокими температурами длительной эксплуатации. Кроме того, требовались улучшенные свойства при горении, по возможности без образования падающих горящих капель. Помимо этого следовало достигнуть возможно более хорошей устойчивости к атмосферным воздействиям и термостойкости.
2
При этом желательными были возможно более приемлемые в экологическом отношении решения как относительно сырьевой основы из возобновляемых источников, так и относительно энергопотребления и баланса по CO, требовавшихся для реализации решений. В связи с этим особенно важным было требование нахождения такого решения, которое было бы возможно более безопасным в аспекте охраны здоровья и окружающей среды и позволяло бы реализацию в возможно большей степени без применения галогенсодержащих, серосодержащих и/или азотсодержащих веществ, чтобы наилучшим образом избегать образования галогенсодержащих соединений, оксидов серы и/или оксидов азота при горении биокомпозитов.
Наконец, настоящее изобретение должно было обеспечивать возможность осуществления возможно более простым способом, возможно более эффективно и с низкими затратами.
Эта задача, а также другие задачи, непосредственно вытекающие из обстоятельств, рассмотренных в настоящем описании, решается за счет биокомпозиционной плиты со всеми отличительными признаками по пункту 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения, отсылающих к пункту 1, описаны наиболее предпочтительные варианты реализации биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению. В объем охраны включены также предпочтительные способы изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению, а также наиболее предпочтительные области применения биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению.
Благодаря разработке биокомпозиционной плиты, которая содержит:
a) по меньшей мере один вид природных волокон;
b) по меньшей мере один термореактивный биополимер;
причем:
биокомпозиционная плита имеет остаточную влажность в пересчете на ее общую массу меньше 8,0% масс.;
биокомпозиционная плита содержит по меньшей мере два листа бумаги;
биополимер включает в себя фурановую смолу, получаемую полимеризацией композиции, содержащей соединение формулы (I) и/или формулы (II):
где:
- n означает целое число от 0 до 20, предпочтительно от 0 до 10, в частности от 0 до 5;
- t и s независимо друг от друга означают целые числа от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10, в частности от 1 до 5;
- w и z независимо друг от друга означают 0 или 1;
21
- X и Y независимо друг от друга означают O, S или N-R;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
21
1
20
2
20
2
20
5
24
5
12
1
20
2
20
2
20
5
24
- R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R и R независимо друг от друга означают атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, C-C-гетероарил, карбальдегидную группу, гидроксил, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, формильную группу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, меркаптогруппу, алкилтиогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил, цианогруппу, алкилсульфонил и/или сульфогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
17
1
20
2
20
2
20
5
24
5
12
1
20
2
20
2
20
5
24
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, C-C-гетероарил, карбальдегидную группу, гидроксил, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, формильную группу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, меркаптогруппу, алкилтиогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил, цианогруппу, алкилсульфонил и/или сульфогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
20
1
20
2
20
2
20
5
24
5
12
1
20
2
20
2
20
5
24
- R означает C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, C-C-гетероарил, карбальдегидную группу, гидроксил, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, формильную группу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, меркаптогруппу, алкилтиогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил, цианогруппу, алкилсульфонил и/или сульфогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
причем пунктирная линия означает необязательную двойную связь;
o массовая доля биополимера в пересчете на общую массу биокомпозиционной плиты составляет по меньшей мере 20,0% масс.;
удается показать совершенно неочевидным способом возможность для устранения недостатков предшествующего уровня техники, рассмотренных в настоящем описании. В частности, указывается путь к улучшению механических свойств, в первую очередь прочности, жесткости, теплостойкости, долговременной стойкости и способности к длительной эксплуатации традиционных биокомпозитов и композиционных материалов. Кроме того, биокомпозиционная плита по настоящему изобретению имеет лучшую теплостойкость, показывает отчетливо лучшую характеристику размягчения и обеспечивает более высокие температуры длительной эксплуатации. К тому же, она имеет существенно лучшие свойства при горении и, в частности, не образует падающих горящих капель. Наконец, она отличается также очень хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям и термостойкостью.
2
2
При этом решение по настоящему изобретению является в высшей степени экологичным как относительно сырьевой основы из возобновляемых источников, так и относительно энергопотребления и баланса по CO, требуемых для изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению. Так, например, затраты на ее производство, за исключением энергии, затрачиваемой в процессе производства, не зависят от цены на нефть. Кроме того, биокомпозиционная плита по настоящему изобретению имеет отчетливо улучшенный баланс по CO.
В связи с этим, в частности, особенно важным является то, что биокомпозиционная плита по настоящему изобретению является в высшей степени безопасной в аспекте охраны здоровья и окружающей среды. Она содержит сравнительно небольшое количество галогенсодержащих, серосодержащих и/или азотсодержащих веществ, вследствие чего образование галогенсодержащих соединений, оксидов серы и/или оксидов азота при горении биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению происходит в сравнительно незначительной степени.
Наконец, настоящее изобретение может быть осуществлено сравнительно простым способом, чрезвычайно эффективно и с низкими затратами.
Биокомпозиционная плита по настоящему изобретению содержит по меньшей мере один вид природных волокон. Природные волокна представляют собой любые волокна, которые происходят из природных источников, таких как растения, животные или минералы, и которые можно прямо использовать без осуществления других химических реакций преобразования. В связи с этим предпочтительными являются растительные и животные волокна, в частности растительные волокна.
Таким образом, природные волокна по настоящему изобретению следует отличать от химических волокон, производимых синтетически.
Растительные волокна, приемлемые для целей настоящего изобретения, могут быть разного происхождения и иметь соответственно различные свойства. Они представляют собой, в частности, растительные волокна, которые встречаются в виде основных пучков в стебле, стволе или ложном стволе, в коре, в частности в виде лубяного волокна, или в виде остей семян. Кроме того, они представляют собой древесные волокна, которые по настоящему изобретению являются наиболее предпочтительно приемлемыми.
Предпочтительные растительные волокна представляют собой волокна семян, в частности хлопковые волокна (CO) из волосков семян хлопка, капок (KP) из внутренней части плода-коробочки истинного хлопкового дерева, тополиный пух и пух калотрописа; лубяные волокна, в частности волокна бамбука, крапивы, конопли (HA), джута (JU), кенафа, льна (LI) из льна обыкновенного, хмеля, китайской крапивы (RA) и индийской пеньки; волокна из листьев, в частности абаки (манильской пеньки), жесткие волокна из листьев волокнистого банана, ананаса, кароа, курауа, генекена, макамбиры, новозеландского льна и сизаля (Sl) из листьев агавы; а также волокна из плодов, в частности кокосовые волокна (CC) из оболочки плодов кокосовой пальмы.
Волокна листьев, а также кокосовые волокна в некоторых случаях квалифицируют также как жесткие волокна.
Наряду с волокном из агавы имеется еще ряд других видов из семейства агавовых, продуцирующих волокно и принадлежащих, в частности, к роду Furcraea. Эти виды называют также маврициевой коноплей и также могут быть предпочтительно использованы в настоящем изобретении.
Кроме того, также предпочтительно приемлемым является применение различных тростников, в частности расщепленного бамбука и других растений, в качестве волокнистых материалов.
Предпочтительные природные волокна животного происхождения представляют собой волокна, растущие из волосяных фолликулов животных, в частности волокна, находящиеся в форме волосяного покрова или меха. К ним относят шелковые волокна из коконов окуклившихся гусениц тутового шелкопряда, а также другие волокна, образованные из секретов, такие как паучий шелк или волокна из биссуса.
Особенно приемлемые природные волокна животного происхождения представляют собой шерсть и тонкий волос животных, в частности овечья шерсть (WO; в некоторых случаях обозначаемая как натуральная шерсть), шерсть альпаки, ламы, викуньи, гуанако, ангорской козы (WA), кролика, верблюжья шерсть (WK), кашемир (WS) и мохер (WM); грубый волос животных, предпочтительно волос крупного рогатого скота и в первую очередь волос яка, конский волос и козья шерсть; а также шелк, в частности шелк тутового шелкопряда (SE), шелк дубового шелкопряда (ST) и раковинный шелк.
Аббревиатуры в скобках приведены соответственно кратким обозначениям, принятым по DIN 60001-1.
К минеральным волокнам, являющимся предпочтительными по настоящему изобретению, относятся волокна из аттапульгита, сепиолита и волластонита.
Предпочтительные древесные волокна представляют собой древесную массу и целлюлозу.
Древесную массу предпочтительно получают из сырьевой древесины, которая в основном состоит из лигноцеллюлозы. При этом лигноцеллюлоза состоит из молекул целлюлозы, которые прилегают к волокнам. Матрица из лигнина включает в себя целлюлозу, так что образуется связь, устойчивая к давлению и прочная на разрыв.
При получении древесной массы осуществляют роспуск древесины на волокна, в частности, способом истирания, способом дефибрирования древесины, способом дефибрирования давлением, способом измельчения в рафинере, способом TMP (способом термомеханической варки целлюлозы) или способом CTMP (способом химико-термомеханической варки целлюлозы).
В отличие от этого при получении целлюлозы фракцию лигнина удаляют химическими способами, в частности щелочным сульфатным способом или кислым сульфитным способом, при этом с более низким выходом и более высокими затратами получают высокомолекулярную целлюлозу, которая почти полностью состоит из клетчатки. В большинстве случаев используют круглый лесоматериал или балансы, причем древесина хвойных пород вследствие длинноволокнистости является предпочтительной.
Для целей настоящего изобретения целлюлозные волокна являются наиболее предпочтительно приемлемыми. В соответствии с этим доля целлюлозных волокон в пересчете на общую массу природных волокон составляет предпочтительно больше 50,0% масс., по практическим соображениям больше 60,0% масс., предпочтительно больше 70,0% масс., более предпочтительно больше 80,0% масс. и наиболее предпочтительно больше 90,0% масс., в частности больше 95,0% масс. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения применяют только целлюлозные волокна.
По настоящему изобретению биокомпозиционная плита содержит по меньшей мере два листа бумаги, предпочтительно образующие слоистую бумажную основу, которую в дальнейшем в некоторых случаях обозначают также как сердцевинный слой.
Бумага представляет собой согласно DIN 6730 (1996-05) плоский материал, состоящий по существу из волокон преимущественно растительного происхождения и образуемый обезвоживанием суспензии волокон на сетке. При этом образуется волокнистая войлокоподобная масса, которую затем уплотняют и сушат.
Для целей настоящего изобретения бумага содержит предпочтительно по меньшей мере 50,0% масс., предпочтительно по меньшей мере 60,0% масс., более предпочтительно по меньшей мере 70,0% масс., в предпочтительном случае по меньшей мере 80,0% масс. и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90,0% масс., в частности от 91,0 до 95,0% масс., природных волокон, предпочтительно целлюлозных волокон. Доля наполнителей, в частности каолина и/или карбоната кальция, составляет преимущественно меньше 20,0% масс., предпочтительно меньше 15,0% масс., более предпочтительно меньше 10,0% масс. и по практическим соображениям находится в интервале от 6,0 до 9,0% масс. Эти данные относятся соответственно к общей массе бумаги и суммируются в пределах 100,0% масс.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в случае бумаги речь идет о бумаге вторичной переработки, которая преимущественно состоит из переработанной макулатуры и поэтому является особенно экологичной. При этом наряду со сбережением ресурсов древесины, по сравнению с традиционным производством бумаги на две трети снижается потребление энергии и воды.
Качество и прочность на разрыв бумаги могут быть повышены за счет прибавления новых волокон, причем доля бумаги вторичной переработки, тем не менее, составляет предпочтительно по меньшей мере 80,0% масс. в пересчете на общую массу бумаги.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве бумаги для вторичной переработки используют небеленую макулатурную массу.
Вторичную переработку бумаги предпочтительно осуществляют следующим способом.
Сначала бумагу распускают в воде на отдельные бумажные волокна, вследствие чего образуется жидкотекучая пульпа; эту стадию, как правило, обозначают как вторичный перевод во взвешенное состояние (ресуспендирование).
Затем водную пульпу подвергают очистке для удаления неволокнистых посторонних примесей. Эта стадия часто включает в себя также стадию промывки химическими чистящими средствами.
Обесцвечивание волокон, в частности посредством гидроксида или карбоната натрия, предпочтительно не осуществляют. Это положение относится также к отбеливанию, например, пероксидами или гидросульфитами с целью удаления из бумажной пульпы частиц краски. Эту операцию также предпочтительно не осуществляют.
В итоге из готового волокнистого материала изготавливают "новое" бумажное изделие, предпочтительно смешивая с первичными волокнами древесины в различных пропорциях или просто непосредственно производя бумагу вторичной переработки.
Процесс собственно формования листа, как правило, совпадает с таким же процессом, как и при получении бумаги из свежего волокна.
Сначала смесь бумажной пульпы дополнительно разбавляют водой, вследствие чего образуется пульпа с очень хорошей жидкотекучестью. Затем этой жидкотекучей массе дают просачиваться через мелкоячеистую сетку для образования волокнистого полотна.
Это движущееся волокнистое полотно прессуют для получения непрерывного листа бумаги и сушат.
В ходе процесса формования предпочтительно определенное количество бумажной пульпы подают, по практическим соображениям в непрерывном режиме, по меньшей мере на одну сетку, так чтобы волокна образовывали на сетке лист, а избыточная вода могла стекать. Затем бумага может быть снята и подвергнута сушке. После сушки непрерывное волокнистое полотно может быть смотано в рулон.
За другими подробностями можно обратиться к специальной литературе, в частности к "Römpp-Lexikon Chemie; Herausgeber: Jürgen Falbe, Manfred Regitz; bearbeitet von Eckard Amelingmeier; Stuttgart, New York; Thieme; 10. Auflage"; том 1 A-Cl (1996), ключевое слово "Altpapier" (макулатура), том 4 M-Pk (1998), ключевое слово "Papier" (бумага), а также указанные там метки.
По настоящему изобретению применение крафт-бумаги является особенно предпочтительным. Крафт-бумага по DIN 6730 представляет собой бумагу, которая состоит преимущественно из сульфатной целлюлозы, к которой может быть добавлена бумага из сульфатной целлюлозы, и которая имеет высокую прочность, в частности высокий предел прочности при растяжении, и высокую стабильность. Крафт-бумагу изготавливают, как правило, по меньшей мере из 90% свежей, предпочтительно небеленой, сульфатной целлюлозы (крафт-целлюлозы). Кроме того, крафт-бумага наряду с целлюлозой может содержать также крахмал, квасцы и/или клей с целью получения, например, некоторых поверхностных эффектов и повышения прочности. Предпочтительная крафт-бумага представляет собой натронную крафт-бумагу, традиционно применяемую специалистами в области композиционных материалов.
Число используемых бумажных листов зависит по существу от требуемой толщины биокомпозиционной плиты. Предпочтительно она содержит от двух до 200 листов, предпочтительно от 3 до 150 листов, в частности от 4 до 100 листов бумаги, предпочтительно бумаги вторичной переработки.
2
2
Масса бумаги, применяемой по настоящему изобретению, не ограничивается приведенными далее значениями. Она зависит, в частности, от числа используемых бумажных листов и, следовательно, от требуемой толщины биокомпозиционной плиты. Согласно предпочтительному варианту осуществления масса применяемых бумажных листов находится в интервале от 125 до 250 г/м и предпочтительно от 140 до 230 г/м.
2
2
2
2
Согласно предпочтительному варианту осуществления конечная толщина биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению находится в интервале от 0,75 до 0,85 мм и предпочтительно составляет 0,8 мм. В этом случае предпочтительным может быть использование 4 бумажных листов, имеющих массу от 125 до 175 г/м и предпочтительно 150 г/м. С другой стороны, с этой целью могут быть использованы также 3 бумажных листа, имеющих массу в интервале от 200 до 240 г/м и предпочтительно в интервале от 210 до 230 г/м.
2
2
2
2
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления конечная толщина биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению находится в интервале от 0,95 до 1,05 мм и предпочтительно составляет 1,0 мм. В этом случае предпочтительным может быть использование 5 бумажных листов, имеющих массу от 125 до 175 г/м и предпочтительно 150 г/м. С другой стороны, с этой целью могут быть использованы также 4 бумажных листа, имеющих массу в интервале от 200 до 240 г/м и предпочтительно в интервале от 210 до 230 г/м.
2
2
2
2
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления конечная толщина биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению находится в интервале от 1,15 до 1,25 мм и предпочтительно составляет 1,2 мм. В этом случае предпочтительным может быть использование 6 бумажных листов, имеющих массу от 125 до 175 г/м и предпочтительно 150 г/м. С другой стороны, с этой целью могут быть использованы также 5 бумажных листов, имеющих массу в интервале от 200 до 240 г/м и предпочтительно в интервале от 210 до 230 г/м.
2
2
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления конечная толщина биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению составляет больше 1,0 мм, предпочтительно больше 1,25 мм, более предпочтительно больше 1,5 мм, в частности, составляет по меньшей мере 2,0 мм и находится преимущественно в интервале от 2,0 до 40,0 мм, предпочтительно в интервале от 2,0 до 30,0 мм и более предпочтительно в интервале от 2,0 до 20,0 мм. Такую плиту предпочтительно изготавливают, применяя бумажные листы, имеющие массу в интервале от 125 до 250 г/м и предпочтительно в интервале от 140 до 230 г/м.
На поверхность слоистой бумажной основы (сердцевинного слоя) в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения наносят декоративный слой. Благодаря этому декоративному слою биокомпозиционная плита по настоящему изобретению предпочтительно приобретает свой внешний вид. Таким образом, декоративный слой представляет собой слой, который нанесен на слоистую бумажную основу и фактуру которого визуально может воспринимать наблюдатель.
Для целей настоящего изобретения особенно приемлемые декоративные слои представляет собой декоративную бумагу, текстильные изделия, полотна, ткани и обои, причем в связи с этим наиболее предпочтительными являются материалы, содержащие природные волокна.
Применительно к данному случаю декоративная бумага представляет собой любой материал, который является приемлемым для соединения с находящимся под ним сердцевинным слоем и может воспроизводить декорирующий элемент. Предпочтительный материал для декоративной бумаги представляет собой бумагу, предпочтительно бумагу вторичной переработки.
Как правило, декорирующий элемент наносят на декоративную бумагу посредством печати. Так, например, посредством фотографического воспроизведения может быть подготовлен любой изобразительный мотив и напечатан на декоративной бумаге способом глубокой печати. Изобразительный мотив может представлять собой, например, фактуру древесины, камня, керамики, цветные и/или фантазийные образцы. Кроме того, изобразительный мотив может быть выполнен также путем нанесения на декоративную бумагу одной или нескольких красок.
2
2
2
Поверхностная плотность применяемой декоративной бумаги не ограничивается приведенными далее значениями. Поверхностная плотность предпочтительно находится в интервале от 40 до 120 г/м, более предпочтительно в интервале от 60 до 100 г/м, в частности от 70 до 90 г/м. Это положение предпочтительно относится к напечатанным декорирующим элементам.
В смысле настоящего изобретения текстильные изделия представляют собой гибкие материалы, состоящие из комплекса волокон. Как волокна, так и комплексные нити и плоские текстильные изделия, такие как ткани, трикотажное полотно или трикотажные изделия, объединяют общим понятием "текстильные изделия". За другими подробностями можно обратиться к стандарту DIN 60000.
Термин "ткань" представляет собой общее понятие, относящееся к изделиям ткацкой промышленности, изготовленным вручную или машинным способом, таким как сукно, бархат, велюр, плюш, ткань из пряжи фасонной крутки и другие текстильные плоские изделия, содержащие по меньшей мере две системы нитей, переплетенных под прямым или почти под прямым углом.
Нити в продольном направлении обозначают как основные нити или основу. Поперечные нити обозначают как уток или уточные нити. Нити связываются в зависимости от вида перекрещивания. Перекрещивание нитей означает не то, что нити лежат друг на друге вперекрест, а то, что нити с определенной частотой (называемом переплетением) проходят над и под нитями, лежащими поперечно. Для того чтобы ткань была достаточно устойчивой к раздвижкам, нити основы и утка предпочтительно ткут относительно плотно.
Обои представляют собой полотнища из целлюлозы, стеклоткани или пластмассы, реже из кожи с золотым тиснением, кожи или полотна, которые посредством приемлемого клея могут быть наклеены на стену. Для целей настоящего изобретения более предпочтительными являются обои, содержащие природные волокна, предпочтительно целлюлозу.
Между сердцевинным слоем и декоративным слоем при необходимости могут располагаться другие слои, такие как, например, подстилающий слой. Подстилающий слой может служить, например, для предотвращения вытягивания биокомпозиционной плиты и/или уменьшения электростатического заряда. Подстилающий слой предпочтительно содержит один или несколько листов бумаги вторичной переработки.
По настоящему изобретению биокомпозиционная плита содержит также по меньшей мере один биополимер, который в качестве связующего вещества связывает друг с другом различные бумажные листы. Если наряду с сердцевинным слоем предусматривается также декоративный и/или подстилающий слой, то связующее вещество, которое при необходимости связывает подстилающие листы друг с другом, сердцевинный слой с подстилающим слоем и подстилающий слой с декоративным слоем, предпочтительно содержит также по меньшей мере один биополимер.
При этом специалистам в данной области техники ясно, что, в частности, на поверхностях раздела отдельных слоев, таких как, например, поверхность раздела между сердцевинным слоем и декоративным слоем, может происходить смешивание применяемых связующих веществ, и граница между отдельными слоями преимущественно определяется не по применяемому связующему веществу, а предпочтительно по крайним листам, образующим отдельные слои.
Биополимеры по настоящему изобретению представляют собой полимеры, которые преобладающим образом получают преимущественно больше чем на 50,0% масс., предпочтительно больше чем на 75,0% масс., более предпочтительно больше чем на 90,0% масс., по практическим соображениям больше чем на 95,0% масс., в частности на 100,0% масс. из воспроизводимых исходных веществ. В случае биополимеров речь может идти о биологически разлагаемых полимерах или о долговечных полимерах, причем последние являются более предпочтительными по настоящему изобретению.
Для целей настоящего изобретения предлагается биополимер в виде реактопласта в отвержденном состоянии.
Реактопласты, называемые также термореактивными пластиками, представляют собой пластмассы, которые после отверждения больше не могут изменять форму при температуре эксплуатации, предпочтительно при температуре в интервале от 0 до 100°C, в частности при 25°C. Реактопласты представляют собой твердые, стеклообразные полимерные материалы, которые в трех направлениях пространства прочно сшиты главными химическими связями. Сшивание осуществляют смешиванием исходных веществ, имеющих точки разветвления, с последующей активацией при комнатной температуре посредством химических катализаторов (изотермическая активация) или термической активацией при высоких температурах (экзотермическая активация).
По настоящему изобретению биополимер включает в себя по меньшей мере один вид фурановой смолы, предпочтительно полимер, содержащий в основной цепи замещенные при необходимости фурановые кольца. При этом фурановую смолу получают полимеризацией композиции, содержащей соединение формулы (I) и/или формулы (II):
где:
- n означает целое число от 0 до 20, предпочтительно от 0 до 10, в частности от 0 до 5;
- t и s независимо друг от друга означают целые числа от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10, в частности от 1 до 5;
- w и z независимо друг от друга означают 0 или 1;
21
- X и Y независимо друг от друга означают O, S или N-R;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
21
1
20
2
20
2
20
5
24
5
12
1
20
2
20
2
20
5
24
- R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R и R независимо друг от друга означают атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, C-C-гетероарил, карбальдегидную группу, гидроксил, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, формильную группу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, меркаптогруппу, алкилтиогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил, цианогруппу, алкилсульфонил и/или сульфогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
17
1
20
2
20
2
20
5
24
5
12
1
20
2
20
2
20
5
24
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, C-C-гетероарил, карбальдегидную группу, гидроксил, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, формильную группу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, меркаптогруппу, алкилтиогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил, цианогруппу, алкилсульфонил и/или сульфогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
20
1
20
2
20
2
20
5
24
5
12
1
20
2
20
2
20
5
24
- R означает C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, C-C-гетероарил, карбальдегидную группу, гидроксил, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, формильную группу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, меркаптогруппу, алкилтиогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил, цианогруппу, алкилсульфонил и/или сульфогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
причем пунктирная линия означает необязательную двойную связь.
В рамках настоящего изобретения применяемые термины следует понимать в описанном далее смысле.
1
4
1
20
Термин "алкил", в самостоятельном значении или в качестве составляющей части другого заместителя, означает линейную или разветвленную насыщенную углеводородную группу, в которой атомы углерода связаны друг с другом одинарными связями "углерод-углерод" и которая содержит преимущественно от 1 до 20 атомов углерода, в предпочтительном случае от 1 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 8 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 6 атомов углерода, в частности 1, 2, 3 или 4 атома углерода. В случае когда в тексте настоящего описания нижний индекс стоит после символа атома углерода, индекс означает число атомов углерода, которые содержит указанная группа. Так, например, C--алкил означает алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода. Примеры предпочтительных алкильных групп представляют собой метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, 2-метилбутил, пентил, изоамил и его изомеры, гексил и его изомеры, гептил и его изомеры и октил и его изомеры. Если термин "алкил" употребляют вместе с другим представленным термином, как, например, в термине "гидроксиалкил", то он означает определенную ранее алкильную группу, которая имеет один или два, предпочтительно один, заместителя, представляющих собой конкретно указанную и также определенную в данном случае группу. Выражение "C-C-алкил" применительно к данному случаю означает алкильную группу, содержащую 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода.
2
20
Термин "алкенил", в самостоятельном значении или в качестве составляющей части другого заместителя, означает линейную или разветвленную углеводородную группу, которая содержит по меньшей мере одну двойную связь "углерод-углерод" и преимущественно от 2 до 20 атомов углерода, в предпочтительном случае от 2 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 8 атомов углерода, более предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, в частности 2, 3 или 4 атома углерода. Примеры предпочтительных алкенильных групп представляют собой этенил (винил), 2-пропенил, 2-бутенил, 3-бутенил, 2-пентенил и его изомеры, 2-гексенил и его изомеры, 2-гептенил и его изомеры, 2-октенил и его изомеры, 2,4-пентадиенил и т.д. Выражение "C-C-алкенил" применительно к данному случаю означает алкенильную группу, содержащую 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода.
2
20
Термин "алкинил", в самостоятельном значении или в качестве составляющей части другого заместителя, означает линейную или разветвленную углеводородную группу, которая содержит по меньшей мере одну тройную связь "углерод-углерод" и преимущественно от 2 до 20 атомов углерода, в предпочтительном случае от 2 до 10 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 8 атомов углерода, более предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, в частности 2, 3 или 4 атома углерода. Примеры предпочтительных алкинильных групп представляют собой этинил, 2-пропинил, 2-бутинил, 3-бутинил, 2-пентинил и его изомеры, 2-гексинил и его изомеры, 2-гептинил и его изомеры, 2-октинил и его изомеры и т.д. Выражение "C-C-алкинил" применительно к данному случаю означает алкинильную группу, содержащую 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода.
Если алкильные группы являются двухвалентными, т.е. если они содержат две одинарные связи для соединения с двумя другими группами, то их обозначают как "алкиленовые" группы.
Примеры предпочтительных алкиленовых групп представляют собой метиленовая, этиленовая, метилметиленовая, триметиленовая, пропиленовая, тетраметиленовая, этилэтиленовая, 1,2-диметилэтиленовая, пентаметиленовая и гексаметиленовая группы. Соответствующим образом, алкенильные и алкинильные группы, содержащие две одинарные связи для соединения с двумя другими группами, обозначают как "алкениленовые" группы или как "алкиниленовые" группы.
5
24
Термин "арил", в самостоятельном значении или в качестве составляющей части другого заместителя, означает ароматическую циклическую углеводородную систему, предпочтительно моноциклическую, бициклическую или трициклическую систему, или циклическую систему, содержащую от 1 до 4 циклов, сконденсированных или ковалентно связанных друг с другом, причем каждый из циклов предпочтительно содержит от 5 до 8 атомов углерода и по меньшей мере один из циклов является ароматическим. Ароматический цикл при необходимости может быть связан с другими циклами числом от 1 до 3, в частности с циклоалкилами, гетероциклами или гетероарилами, сконденсированными с данным циклом. По настоящему изобретению арильная группа содержит предпочтительно от 5 до 24 атомов углерода. Примеры предпочтительных арильных групп представляют собой фенил, бифенилил, бифениленил, 5- или 6-тетралинил, 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- или 8-азуленил, 1- или 2-нафтил, 1-, 2- или 3-инденил, 1-, 2- или 9-антрил, 1-, 2-, 3-, 4- или 5-аценафтиленил, 3-, 4- или 5-аценафтенил, 1-, 2-, 3-, 4- или 10-фенантрил, 1- или 2-пенталенил, 1-, 2-, 3- или 4-флуоренил, 4- или 5-инданил, 5-, 6-, 7- или 8-тетрагидронафтил, 1,2,3,4-тетрагидронафтил, 1,4-дигидронафтил, дибензо[a,d]цилкогептенил, 1-, 2-, 3-, 4- или 5-пиренил. Выражение "C-C-арил" применительно к данному случаю означает арильную группу, содержащую 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 или 24 атома углерода.
Термин "гетероарил", в самостоятельном значении или в качестве составляющей части другого заместителя, означает ароматические циклы или циклические системы, содержащие от 5 до 12 атомов углерода и от 1 до 3 циклов, сконденсированных или ковалентно связанных друг с другом и содержат предпочтительно от 5 до 8 атомов. При этом по меньшей мере один из циклов является ароматическим, причем один или несколько атомов углерода в одном или нескольких этих циклах могут быть связаны через атомы кислорода, азота или серы с заместителями, причем гетероатомы азота или серы при необходимости могут быть окислены, а атомы азота при необходимости могут быть кватернизованы. Циклы такого типа могут быть сконденсированы с арильными, циклоалкильными, гетероарильными или гетероциклическими кольцами.
b
b
Термин "гидроксиалкил" означает группу -R-OH, в которой R представляет собой определенный ранее алкилен.
2
Термин "аминогруппа" означает группу -NH.
e
f
e
f
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкиламиногруппа" означает группу -N(R)(R), где R и R независимо друг от друга означают атомы водорода или алкилы, которые при необходимости могут иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
b
2
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "аминоалкил" означает группу -R-NH, где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
e
f
b
e
f
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкиламиноалкил" означает группу -R-N(R)(R), где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R и R независимо друг от друга означают атомы водорода или алкилы, которые при необходимости могут иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
2
2
1
20
2
20
2
20
5
24
2
1
20
2
20
2
20
5
24
a
a
c
c
Термин "карбоксигруппа" соответствует термину "гидроксикарбонил" и означает группу -COH. Термин "алкилкарбоксигруппа" соответствует термину "алкилоксикарбонил" и означает группу -CO-R, где R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Термин "алкенилкарбоксигруппа" соответствует термину "алкенилоксикарбонил" и означает группу -CO-R, где R представляет собой алкенил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
Термин "карбальдегидная группа" или "формильная группа" означает группу C(=O)H.
Термин "фурил" означает группу, представленную формулой (III):
Звездочка (*) в данном случае использована для указания положения, в котором представленный радикал связан со структурой, к которой он относится и которой принадлежит.
b
b
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "фурилалкил" означает группу -R-фурил, где фурил представляет собой определенный ранее радикал, а R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
b
b
Термин "гидроксиалкилфурилалкил" означает группу -R-фурил-R-OH, где фурил представляет собой определенный ранее радикал, а R представляет собой определенный ранее алкилен.
b
b
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкилфурил" означает группу -фурил-R, где фурил представляет собой определенный ранее радикал, а R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
a
a
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкоксигруппа" или "алкилоксигруппа" означает группу -O-R, где R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
a
a
b
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкоксиалкил" или "алкилоксиалкил" означает группу -R-O-R, где R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
b
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкенилоксигруппа" означает группу -O-R, где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Пример представляет собой группа простого винилового эфира.
d
a
d
a
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкилоксикарбонилалкенил" означает группу -R-C(=O)-O-R, где R представляет собой определенный ранее алкенилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
2
3
Термин "оксиранил" означает эпоксигруппу -CHO.
a
a
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкилкарбонил" означает группу -C(=O)R, где R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Предпочтительные примеры представляют собой ацетил, пропионил, бутирил, валерил и пивалоил.
c
c
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкенилкарбонил" означает группу -C(=O)R, где R представляет собой алкенил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Предпочтительный пример представляет собой винилкетогруппу.
b
a
b
a
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкилкарбонилоксиалкил" означает группу -R-O-C(=O)R, где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
c
b
c
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкенилкарбонилоксиалкил" означает группу -R-O-C(=O)R, где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R представляет собой алкенил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
d
a
d
a
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкилкарбонилоксиалкенил" означает группу -R-O-C(=O)R, где R представляет собой определенный ранее алкенилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
a
a
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "изоцианатная группа" означает группу -N=C=O. Термин "изоцианаталкил" означает группу -R-изоцианатная группа, где R представляет собой алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
2
Термин "нитрогруппа" означает группу -NO.
g
g
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "цианогруппа" означает группу -CN. Термин "иминогруппа" означает группу C(=NH)R, где R представляет собой алкил, алкилен или арил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
Термин "меркаптогруппа" или "сульфгидрил" означает группу -SH.
a
a
1
20
2
20
2
20
5
24
3
2
3
Термин "алкилтиогруппа" означает группу -SR, где R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Этот термин предпочтительно относится к группе, которая состоит из атома серы, связанного с алкильной группой. Предпочтительные примеры представляют собой метилтио- (SCH), этилтио- (SCHCH), н-пропилтио-, изопропилтио-, н-бутилтио-, изобутилтио-, втор-бутилтио-, трет-бутилтио- и н-гексилтиогруппу.
b
b
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "тиоалкил" означает группу -R-SH, где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
b
a
b
a
1
20
2
20
2
20
5
24
1
20
2
20
2
20
5
24
Термин "алкилтиоалкил" означает группу -R-SR, где R представляет собой определенный ранее алкилен, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, а R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
2
Термин "сульфогруппа" означает группу -S(=O)OH.
2
1
20
2
20
2
20
5
24
a
a
Термин "алкилсульфонил" означает группу -S(=O)OR, где R представляет собой алкил, который при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу.
Термин "галоген" означает атомы фтора, хлора, брома и/или иода.
Термин "галогеналкил" означает определенный ранее алкил, в котором один или несколько атомов водорода замещены определенным ранее галогеном. Предпочтительные примеры представляют собой хлорметил, 1-брометил, фторметил, дифторметил, трифторметил и 1,1,1-трифторэтил.
Термин "галогеналкенил" означает определенный ранее алкенил, в котором один или несколько атомов водорода замещены определенным ранее галогеном.
Термин "галогенкарбонил" означает группу -C(=O)-Hal, где Hal представляет собой определенный ранее галоген. Предпочтительные примеры представляют собой хлоркарбонил (-C(=O)Cl), бромкарбонил (-C(=O)Br) и фторкарбонил (-C(=O)F).
Термин "галогенарил" означает определенный ранее арил, в котором один или несколько атомов водорода замещены определенным ранее галогеном.
Во всех случаях использование в описании настоящего изобретения выражения "замещенный" должно указывать на то, что один или несколько атомов водорода у атома, указанного в обозначении, в котором использовано выражение "замещенный", замещены указанной группой при условии, что нормальная валентность атома не превышается, а замещение ведет к образованию химически стабильного соединения, т.е. соединения, являющегося достаточно прочным, чтобы выдержать выделение из реакционной смеси с приемлемой степенью чистоты.
По настоящему изобретению доля галогенсодержащих соединений в полимеризуемой композиции предпочтительно является возможно более низкой и в предпочтительном случае составляет меньше 20,0% масс., предпочтительно меньше 10,0% масс., более предпочтительно меньше 5,0% масс., в частности меньше 1,0% масс. в пересчете на общую массу полимеризуемых соединений. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция не содержит галогенсодержащих соединений.
Доля серосодержащих соединений в полимеризуемой композиции также предпочтительно является возможно более низкой и в предпочтительном случае составляет меньше 20,0% масс., предпочтительно меньше 10,0% масс., более предпочтительно меньше 5,0% масс., в частности меньше 1,0% масс. в пересчете на общую массу полимеризуемых соединений. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция не содержит серосодержащих соединений.
Кроме того, доля азотсодержащих соединений в полимеризуемой композиции также предпочтительно является возможно более низкой и в предпочтительном случае составляет меньше 20,0% масс., предпочтительно меньше 10,0% масс., более предпочтительно меньше 5,0% масс., в частности меньше 1,0% масс. в пересчете на общую массу полимеризуемых соединений. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция не содержит азотсодержащих соединений.
17
Согласно первому более предпочтительному варианту настоящего изобретения радикал R не представляет собой атом водорода.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения смолу получают полимеризацией композиции, которая содержит по меньшей мере одно соединение формулы (I) и/или формулы (II), где:
- n означает целое число от 0 до 5;
- t и s независимо друг от друга означают целые числа от 1 до 5 и предпочтительно 1 или 2;
- w и z независимо друг от друга означают 0 или 1;
21
- X и Y независимо друг от друга означают O, S или N-R;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
21
1
20
1
20
1
10
1
10
1
20
2
20
2
20
5
24
- R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R и R независимо друг от друга означают атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкилоксиалкил, алкиламиноалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил и/или цианогруппу, предпочтительно атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу и/или алкилкарбонил, более предпочтительно атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, карбоксил, алкенилоксигруппу, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил и/или алкиленкарбонил, в частности атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил и/или карбоксил, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
17
20
1
20
1
20
1
10
1
10
1
20
2
20
2
20
5
24
- R и R независимо друг от друга означают C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкилоксиалкил, алкиламиноалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил и/или алкилкарбонил, преимущественно C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу и/или алкилкарбонил, предпочтительно C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, карбоксил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил и/или алкенилкарбонил, в частности C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, аминоалкил и/или карбоксил, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу;
причем пунктирная линия означает двойную связь.
В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения смолу получают полимеризацией композиции, которая содержит по меньшей мере одно соединение формулы (I) и/или формулы (II), где:
- n означает 0, 1, 2, 3, 4 или 5;
- t и s независимо друг от друга означают 1 или 2;
- w и z независимо друг от друга означают 0 или 1;
21
- X и Y независимо друг от друга означают O, S или N-R;
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
21
1
2
1
2
2
4
2
4
- R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R и R независимо друг от друга означают атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминоалкил, алкиламиноалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, алкилкарбонилалкенил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, оксиранил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил и/или цианогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил и/или меркаптогруппу;
1
8
17
20
1
2
1
2
2
4
2
4
- R, R, R и R независимо друг от друга означают C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминоалкил, алкиламиноалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкоксиалкил, алкилкарбонилалкенил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, оксиранил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, алкенилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил и/или цианогруппу, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил и/или меркаптогруппу;
причем пунктирная линия означает двойную связь.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения смолу получают полимеризацией композиции, которая содержит по меньшей мере одно соединение формулы (I) и/или формулы (II), где:
- n означает целое число от 0 до 5;
- t и s независимо друг от друга означают 1 или 2;
- w и z независимо друг от друга означают 0 или 1;
21
- X и Y независимо друг от друга означают O, S или N-R;
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
21
1
2
- R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R и R независимо друг от друга означают атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминоалкил, алкиламиноалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкоксиалкил, оксиранил и/или изоцианатную группу;
1
8
17
20
1
2
- R, R, R и R независимо друг от друга означают C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминоалкил, алкиламиноалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкоксиалкил, оксиранил и/или изоцианатную группу;
причем пунктирная линия означает двойную связь.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения смолу получают полимеризацией композиции, которая содержит по меньшей мере одно соединение формулы (I) и/или формулы (II), где:
- n означает 0, 1, 2, 3, 4, 5;
- t означает 1 или 2;
- s означает 1 или 2;
- w означает 0 или 1;
- z означает 0 или 1;
21
- X означает O, S или N-R;
21
- Y означает O, S или N-R;
1
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
2
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
3
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
4
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
5
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
6
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
7
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
8
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
9
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
10
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
11
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
12
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
13
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
14
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
15
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
16
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
17
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
18
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
19
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
20
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
21
1
8
2
8
3
2
5
3
7
4
9
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
2
2
- R означает атом водорода, C-C-алкил, C-C-алкенил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, формильную группу, аминоалкил, алкиламиноалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонилоксиалкил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу или изоцианаталкил, в частности -CH, -CH, -CH, -CH, -CH=CH, -CHOH, -CHNH, -COOH, -C(=O)H, -NO, -CHO, -CHNH, -N=C=O, -CH-N=C=O, -O-CH=CH, -C(=O)OCH, -C(=O)OCH, -CH-фурил-CHOH или -CH-O-C(=O)-CH=CH;
1
20
2
20
2
20
5
24
1
2
2
4
2
4
- каждый радикал R при необходимости может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу, в частности C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил и/или меркаптогруппу;
причем пунктирная линия означает двойную связь.
Предпочтительные мономеры для получения смолы представляют собой 2,5-бис-(гидроксиметил)фуран, 2,3,5-трис-(гидроксиметил)фуран, 5-метил-2-фурфуриловый спирт, 3-гидроксиметил-5-метил-2-фурфуриловый спирт, 2,2'-(гидроксиметил)дифурилметан, 2,2',3,3'-(гидроксиметил)дифурилметан, 2,2',4,4'-(гидроксиметил)дифурилметан, 5-гидроксиметил-α-(метил)фурфуриловый спирт, 5-гидроксиметил-2-фуранкарбальдегид, 3,5-гидроксиметил-2-фуранкарбальдегид, 4,5-гидроксиметил-2-фуранкарбальдегид, 5-метил-2-фуранкарбальдегид, 3-гидроксиметил-5-метил-2-фуранкарбальдегид, 5-нитрофурфуральдегид, 2,5-фурандикарбальдегид, 3-гидроксиметил-2,5-фурандикарбальдегид, 4-гидроксиметил-2,5-фурандикарбальдегид, 5-гидроксиметил-2-фурановая кислота, 5-метил-2-фурановая кислота, 5-формил-2-фурановая кислота, 2,5-фурандикарбоновая кислота, хлорангидрид 2,5-фурандикарбоновой кислоты, диметиловый эфир 2,5-фурандикарбоновой кислоты, 5-гидроксиметил-2-фурфуриламин, 5-метил-2-фурфуриламин, 5-формил-2-фурфуриламин, 5-карбокси-2-фурфуриламин, 2,5-бис-(аминометил)фуран, 5-метил-2-винилфуроат, 5-трет-бутил-2-винилфуроат, 5-метил-2-винилфуран, 5-метил-2-фурфурилиденацетон, 5-метил-2-фурилоксиран, 5-метилфурфурилвиниловый эфир, 5-гидроксиметил-2-этилфуранакрилат, бис-(2,5-изоцианометил)фуран и бис-(2,5-изоцианат)фуран, а также их смеси.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,5-бис-(гидроксиметил)фуран (BHMF). В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,3,5-трис-(гидроксиметил)фуран (THMF). В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,2'-гидроксиметилдифурилметан (HMDM). В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 5-гидроксиметил-2-фурфуриламин. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 5-гидроксиметил-2-фуранкарбальдегид. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 5-метил-2-фурфуриловый спирт. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 5-гидроксиметил-α-(метил)фурфуриловый спирт. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,2',3,3'-(гидроксиметил)дифурилметан. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,2',4,4'-(гидроксиметил)дифурилметан.
В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,5-бис-(гидроксиметил)фуран (BHMF), 2,3,5-трис-(гидроксиметил)фуран (THMF) и/или 2,2'-гидроксиметилдифурилметан (HMDM).
В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит 2,5-бис-(гидроксиметил)фуран (BHMF), 2,3,5-трис-(гидроксиметил)фуран (THMF), 2,2'-(гидроксиметил)дифурилметан (HMDM) и/или продукты конденсации BHMF, THMF и/или HMDM.
Термин "продукт конденсации" применительно к данному случаю означает соединение формулы (IV):
где:
- n предпочтительно означает число от 0 до 5, в частности 1, 2, 3 или 4;
- t означает 1 или 2;
- s означает 1 или 2;
- w означает 0 или 1;
- z означает 0 или 1;
2
3
4
5
6
7
- R, R, R, R, R, R независимо друг от друга означают атом водорода, метил, гидроксиалкил или гидроксиалкилфурилалкил;
1
8
- R, R независимо друг от друга означают метил, гидроксиалкил или гидроксиалкилфурилалкил.
2
3
4
5
6
7
1
8
3
2
2
2
3
2
2
2
Предпочтительно R, R, R, R, R, R независимо друг от друга означают -H, -CH, -CHOH или -CH-фурил-CHOH (= гидроксиметилфурилметил), а R и R независимо друг от друга означают -CH, -CHOH или -CH-фурил-CHOH.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
17
20
1
20
В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция содержит соединение формулы (I) или (II), где n, t, s, w, z, X, Y, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R, R имеют определенные ранее значения, а пунктирная линия означает двойную связь, при условии, что R и R не представляют собой C-C-алкильные группы и, в частности, не представляют собой метильные группы, и/или при условии, что соединение не представляет собой 2,5 диметилфуран, 2,4 диметилфуран, 2-ацетил-5-метилфуран, 2,5 диметил-3-ацетилфуран, 2,3,5-триметилфуран, 2-винил-3-метилфуран, 2-метилбензофуран, диметилбензофуран, дибензофуран, 2,3-диметил-5-этилфуран, 3,4-диметил-5-этилфуран, 2-этил-2,3-дигидро-5-метилфуран, 2,5-тетрагидродиметилфуран, 2-метилтетрагидрофуран-3-он, 2,5-диметилтетрагидрофуран-3-он, 2-ацетилтетрагидрофуран-3-он, 4-метил-2-фурановую кислоту, 2-(5-метилфурил)метилкетон, 4-метилфурфурол, 5-метилфурфурол, 2-метил-3-фурфурол, 3-метил-2-фурфурол, 5-гидроксиметил-2-фурфурол, бис-фурфурил-2-фуран или 2,5-дифурфуриледин-1-циклопентанон.
17
В следующем более предпочтительном варианте настоящего изобретения R представляет собой атом водорода.
18
19
18
19
1
20
1
20
1
10
1
10
1
20
2
20
2
20
5
24
1
2
В связи с этим R и R независимо друг от друга означают в предпочтительном случае атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкилоксиалкил, алкиламиноалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил и/или цианогруппу, предпочтительно атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу и/или алкилкарбонил, более предпочтительно атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, карбоксил, алкенилоксигруппу, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил и/или алкиленкарбонил, в частности атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил и/или карбоксил, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Наиболее предпочтительно R и R независимо друг от друга означают атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминоалкил, алкиламиноалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкоксиалкил, оксиранил и/или изоцианатную группу, в частности атом водорода.
20
20
1
20
1
20
1
10
1
10
1
20
2
20
2
20
5
24
1
2
2
В связи с этим R означает в предпочтительном случае атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминогруппу, нитрогруппу, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкилоксиалкил, алкиламиноалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, фурил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкилоксигруппу, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, оксиранил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, изоцианатную группу, изоцианаталкил, алкилкарбонил, галогенкарбонил, галогеналкил, галогенарил, галогеналкенил, иминогруппу, тиоалкил, алкилтиоалкил и/или цианогруппу, предпочтительно атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкенилоксигруппу, алкилкарбонилалкенил, алкенилкарбонил, алкилкарбонилоксиалкил, алкилоксикарбонилалкенил, алкенилкарбонилоксиалкил, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу и/или алкилкарбонил, более предпочтительно атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, алкиламиногруппу, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксигруппу, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил, карбоксил, алкенилоксигруппу, алкилкарбоксигруппу, алкенилкарбоксигруппу, алкилкарбонил, и/или алкиленкарбонил, в частности атом водорода, C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, аминоалкил, алкиламиноалкил, алкилоксиалкил, фурилалкил, гидроксиалкилфурилалкил и/или карбоксил, причем любая группа может иметь в качестве заместителей C-C-алкил, C-C-алкенил, C-C-алкинил, C-C-арил, гидроксил, карбоксил, нитрогруппу, аминогруппу, фурил, фурилалкил, алкилфурил, гидроксиалкилфурилалкил, изоцианатную группу, формильную группу, галогенкарбонил, меркапто- и/или алкилтиогруппу. Наиболее предпочтительно R означает C-C-алкил, карбальдегидную группу, гидроксиалкил, карбоксил, аминоалкил, алкиламиноалкил, гидроксиалкилфурилалкил, алкоксиалкил, оксиранил или изоцианатную группу, в частности гидроксиалкил и предпочтительно CHOH.
При этом пунктирная линия предпочтительно означает двойную связь.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция в пересчете на общую массу полимеризуемых компонентов содержит по меньшей мере 50,0% масс., преимущественно по меньшей мере 60,0% масс., предпочтительно по меньшей мере 75,0% масс., более предпочтительно по меньшей мере 90,0% масс., по практическим соображениям по меньшей мере 95,0% масс., в частности 100,0% масс. фурфурилового спирта, получаемого по практическим соображениям из сельскохозяйственной продукции, в частности из багассы, кукурузных стеблей или другого сельскохозяйственного сырья.
17
В связи с этим предпочтительные сомономеры представляют собой соединения формулы (I) или (II), в который R не представляет собой атом водорода, в частности уже указанные ранее соединения. Другие предпочтительные сомономеры представляют собой фурфурол, формальдегид, кетоны, а также фенолы.
Однако доля сомономеров в пересчете на общую массу полимеризуемых компонентов составляет преимущественно не более 50,0% масс., в предпочтительном случае не более 40,0% масс., предпочтительно не более 25,0% масс., более предпочтительно не более 10,0% масс., по практическим соображениям не более 5,0% масс. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция не содержит сомономеры, а содержит только фурфуриловый спирт.
Количества соединений формулы и соединений формулы (I) и/или (II) принципиально могут быть выбраны без ограничений. Однако полимеризуемая композиция в пересчете на ее общую массу преимущественно содержит:
- больше 70,0% масс., предпочтительно больше 80,0% масс., в частности больше 90,0% масс. одного или нескольких соединений формулы (II);
- от 0 до 30,0% масс., предпочтительно от 0 до 20,0% масс., в частности от 0 до 10,0% масс. одного или нескольких соединений формулы (I);
- при необходимости от 0 до 40,0% масс., предпочтительно от 0 до 30,0% масс. продуктов их конденсации.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция в пересчете на ее общую массу содержит:
- до 70,0% масс., предпочтительно до 55,0% масс., в частности до 25,0% масс. 2,5-бис-(гидроксиметил)фурана (BHMF);
- до 20,0% масс., предпочтительно до 15,0% масс., в частности до 5,0% масс. 2,3,5-трис-(гидроксиметил)фурана (THMF);
- до 10,0% масс., предпочтительно до 5,0% масс., в частности до 1,0% масс. 2,2'-гидроксиметилдифурилметана (HMDM).
К тому же, композиция при необходимости может содержать до 40,0% масс. и предпочтительно до 30,0% масс. продуктов конденсации BHMF, THMF и/или HMDM.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения полимеризуемая композиция в пересчете на ее общую массу содержит:
- до 60,0% масс. и предпочтительно до 30,0% масс., соединения формулы (I) и/или (II), где n меньше или равно 5;
- до 40,0% масс. и предпочтительно до 60,0% масс. продуктов их конденсации.
По настоящему изобретению полимеризуемая композиция содержит преимущественно двухзамещенные, трехзамещенные или полизамещенные фурановые соединения или их смесь. Она может содержать также растворитель, катализатор (инициатор), аппрет, наполнители, антипирен, масло (воск) и/или поверхностно-активное вещество.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения соединения этой композиции растворяют в растворителе. Концентрация соединений в растворителе находится преимущественно в интервале от 5,0 до 95,0% масс. и предпочтительно в интервале от 10,0 до 80,0% масс. в пересчете на общую массу раствора. Примеры предпочтительных растворителей представляют собой воду, спирты, предпочтительно этанол и метанол, диоксан, N,N-диметилформамид, ацетон, этиленгликоль и глицерин.
Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения растворитель представляет собой воду. Фурановые соединения по настоящему изобретению преимущественно являются растворимыми в воде. В следующем предпочтительном варианте осуществления фурановые соединения по настоящему изобретению являются растворимыми в воде в присутствии катализатора. Выражение "растворимый в воде" применительно к данному случаю относится к количеству, которое оказывается растворенным после нахождения в воде в течение 48 ч при комнатной температуре, в случае внесения 5,0 г фурановых соединений в 95,0 г деионизированной воды. Процентная доля растворимости в воде может быть рассчитана по формуле: % растворимости в воде = 100×(5,0 г фурановых соединений - масса водонерастворимого остатка)/(5,0 г фурановых соединений).
По настоящему изобретению фурановые соединения могут взаимодействовать в присутствии или в отсутствие катализаторов. В связи с этим полимеризуемая композиция может содержать катализатор. Предпочтительные катализаторы представляют собой соли металлов, соли аммония, органические кислоты, ангидриды, неорганические кислоты, а также их смеси. Предпочтительные соли металлов представляют собой галогениды металлов, в частности хлорид магния, хлорид алюминия и хлорид цинка, сульфаты металлов, в частности сульфат магния и сульфат алюминия, нитраты металлов, в частности нитрат магния, нитрат алюминия и нитрат цинка, фосфаты металлов, а также их смеси. Предпочтительные соли аммония представляют собой хлорид аммония, сульфат аммония, фосфат аммония, карбонат аммония, гидрокарбонат аммония, оксалат аммония, цитрат аммония, нитрат аммония, фумарат аммония, левулинат аммония, а также их смеси. Предпочтительные органические или неорганические кислоты представляют собой муравьиную, уксусную, пропионовую, масляную, пентановую, гексановую, щавелевую, малеиновую кислоты, малеиновый ангидрид, адипиновую, лимонную, фуриловую, бензойную кислоты, ангидрид фталевой кислоты, пара-толуолсульфокислоту, соляную, серную, азотную, фосфорную, борную, кремниевую кислоты, бензоилпероксид, а также их смеси.
В зависимости от катализатора, температуры отверждения и требуемых свойств композиция содержит преимущественно до 20% масс. (или больше), предпочтительно от 1,0 до 15,0% масс., более предпочтительно от 8,0 до 10,0% масс., в предпочтительном случае от 5,0 до 8,0% масс., в частности 5,0% масс. катализатора в пересчете на общее количество (в сухом виде) фурановых соединений в композиции.
В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения фурановые соединения, в частности 2,5-бис-(гидроксиметил)фуран (BHMF), 2,3,5-трис-(гидроксиметил)фуран (THMF), 2,2'-(гидроксиметил)дифурилметан (HMDM), продукты их конденсации, 2,2',3,3'-(гидроксиметил)дифурилметан, 2,2',4,4'-(гидроксиметил)дифурилметан, получают гидроксиметилированием фурфурилового спирта донором формальдегида, предпочтительно формальдегидом, параформальдегидом или триоксаном.
Получение фурановой смолы предпочтительно осуществляют в условиях кислотного катализа по общему уравнению реакции:
при этом показана только поликонденсация фурфурилового спирта, а возможные сомономеры не рассмотрены по соображениям наглядности.
Сшивание фурановой смолы предпочтительно осуществляют за счет конденсации концевой метилольной группы в олигомере или полимере с метиленовой группой другой цепи предпочтительно также в условиях кислотного катализа:
Также и в данном случае возможные сомономеры или заместители не показаны по соображениям наглядности.
Кроме того, сшивание можно осуществлять также за счет присоединения концевой метилольной группы в олигомере или полимере к двойной связи другой цепи, что по настоящему изобретению является менее предпочтительным.
Приемлемые кислоты для катализа полимеризации и/или сшивания представляют собой неорганические и органические кислоты, предпочтительно органические кислоты. В связи с этим сильные кислоты, в частности толуолсульфокислота, ксилолсульфокислота, бензолсульфокислота, соляная кислота и серная кислота, являются более предпочтительными. При этом смесь толуолсульфокислоты и бензолсульфокислоты оказалась наиболее приемлемой.
В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используют слабую кислоту, в частности фосфорную кислоту, которая предпочтительно служит для обеспечения более длительной жизнеспособности смолы и требует осуществления ее отверждения при температуре в интервале от 100 до 200°C.
В связи с этим количество кислоты принципиально может быть выбрано без ограничений. Оно находится преимущественно в интервале от 1,0 до 45,0% масс., предпочтительно в интервале от 10,0 до 40,0% масс., в частности в интервале от 15,0 до 35,0% масс. в пересчете на общую массу мономеров и олигомеров фурановой смолы, а также кислотного катализатора.
По настоящему изобретению предпочтительно приемлемые фурановые смолы имеют пик на диаграмме DSC (DSC = дифференциальная сканирующая калориметрия) в интервале от 120 до 160°C, предпочтительно в интервале от 130 до 145°C, в частности в интервале от 131 до 139°C. При этом измерение DSC осуществляют преимущественно со скоростью нагрева 5°C/мин.
За другими подробностями касательно фурановых смол и их получения можно обратиться к специальной литературе, в частности к "Römpp-Lexikon Chemie; Herausgeber: Jürgen Falbe, Manfred Regitz; bearbeitet von Eckard Amelingmeier; Stuttgart, New York; Thieme; 10. Auflage - 1997"; том 2 Cm-G, ключевое слово "Furan-Harze" (фурановая смола), а также к "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Edition on CD-ROM, 1997", ключевое слово "Furan and derivatives - Furfurylalcohol" (фуран и производные - фурфуриловый спирт) и указанные там метки.
Остаточная влажность биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению в пересчете на ее общую массу составляет меньше 8,0% масс., предпочтительно меньше 7,0% масс., более предпочтительно меньше 6,0% масс., в частности меньше 5,0% масс. Ее предпочтительно определяют аналогично стандарту EN 20287 после 24 ч сушки в сушильном шкафу при 105°C и предпочтительно после 48 ч сушки в сушильном шкафу при 105°C.
Массовая доля биополимера в пересчете на общую массу биокомпозиционной плиты составляет по настоящему изобретению по меньшей мере 20,0% масс. и находится по практическим соображениям в интервале от 20,0 до 45,0% масс., предпочтительно в интервале от 25,0 до 40,0% масс., более предпочтительно в интервале от 28,0 до 36,0% масс. и наиболее предпочтительно в интервале от 30,0 до 34,0% масс.
Массовое соотношение природных волокон и биополимера по настоящему изобретению преимущественно находится в интервале от 5:1 до 1:5 и предпочтительно в интервале от 4:1 до 1:1.
Изготовление биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению может быть осуществлено по существу известным способом.
Биокомпозиционную плиту по настоящему изобретению преимущественно получают за счет того, что получают пакет, который содержит бумажные листы, предпочтительно представляющие собой листы бумаги вторичной переработки, при необходимости лист декоративной бумаги, предпочтительно представляющий собой лист бумаги вторичной переработки, и приемлемую систему связующих веществ, полученный пакет предпочтительно помещают между специальными прессовыми плитами и прессуют, при этом система связующих веществ отверждается.
При этом особенно приемлемым оказался такой порядок действий, при котором:
a) по меньшей мере два бумажных листа пропитывают композицией, содержащей по меньшей мере одно соединение формулы (I) и/или формулы (II) или его преполимер;
b) листы, полученные на стадии a), размещают один на другом и при повышении давления и температуры спрессовывают друг с другом по плоскости;
при этом на стадии b) предпочтительно происходит полимеризация и/или сшивание полимеризуемой композиции.
Хотя в данном описании речь идет о "листе" декоративной бумаги, специалистам в данной области техники понятно, что в зависимости от требуемого качества биокомпозиционной плиты могут быть использованы также несколько листов декоративной бумаги.
Для получения пакета отдельные листы, предпочтительно любые листы, различных слоев предпочтительно пропитывают приемлемым связующим веществом.
Согласно предпочтительному варианту осуществления пакет содержит несколько бумажных листов и преимущественно от двух до 200 бумажных листов, предпочтительно представляющих собой листы крафт-бумаги. На верхний бумажный лист предпочтительно накладывают лист декоративной бумаги.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления лист декоративной бумаги, наложенный на верхний бумажный лист, представляет собой препрег из декоративной бумаги и приемлемого связующего вещества.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления бумажные листы, содержащиеся в пакете, предпочтительно пропитывают композицией, которая в пересчете на общую массу полимеризуемых компонентов содержит по меньшей мере 50,0% масс. по меньшей мере одного соединения формулы (I) и/или формулы (II), предпочтительно фурфурилового спирта, и/или преполимеров фурановой смолы на основе соединений формулы (I) и/или формулы (II), предпочтительно фурфурилового спирта, а также предпочтительно по меньшей мере один кислотный катализатор. При этом речь идет преимущественно о термоотверждаемой смоле, которая отверждается преимущественно при температуре в интервале от 70 до 200°C, по практическим соображениям в интервале от 100 до 180°C и предпочтительно в интервале от 140 до 160°C.
Лист декоративной бумаги, содержащийся при необходимости в пакете, также предпочтительно пропитывают композицией, которая в пересчете на общую массу полимеризуемых компонентов содержит по меньшей мере 50,0% масс. по меньшей мере одного соединения формулы (I) и/или формулы (II), предпочтительно фурфурилового спирта, и/или преполимеров фурановой смолы на основе соединений формулы (I) и/или формулы (II), предпочтительно фурфурилового спирта, а также предпочтительно по меньшей мере один кислотный катализатор. При этом речь идет преимущественно о термоотверждаемой смоле, которая отверждается преимущественно при температуре в интервале от 70 до 200°C, по практическим соображениям в интервале от 100 до 180°C и предпочтительно в интервале от 140 до 160°C.
Содержание связующего вещества в пропитанном декоративном листе зависит, в частности, от изобразительного мотива декоративного листа. В случае одноцветных декоров содержание связующего вещества в пропитанном декоративном листе находится предпочтительно в интервале от 35,0 до 65,0% масс., более предпочтительно в интервале от 42,0 до 60,0% масс. и наиболее предпочтительно в интервале от 48,0 до 55,0% масс. В случае многоцветных изобразительных мотивов декора, получаемых по образцу или напечатанных иным способом, содержание связующего вещества в пропитанном декоративном листе находится предпочтительно в интервале от 35,0 до 65,0% масс., более предпочтительно в интервале от 37,0 до 50,0% масс. и наиболее предпочтительно в интервале от 40,0 до 45,0% масс.
Затем пакет, подготовленный по настоящему изобретению, предпочтительно помещают между двух прессовых плит, предпочтительно имеющих матовую, гладкую или структурированную поверхность, и прессуют.
2
2
2
Прессование пакета осуществляют предпочтительно при температуре в интервале от 70 до 200°C, более предпочтительно в интервале от 120 до 160°C, в частности в интервале от 130 до 160°C и предпочтительно при повышенном давлении, равном преимущественно по меньшей мере 4 Н/мм, предпочтительно по меньшей мере 5 Н/мм и более предпочтительно по меньшей мере 7 Н/мм. Время выдержки под давлением составляет предпочтительно от 40 до 90 минут и более предпочтительно от 50 до 80 минут.
Одновременное воздействие тепла и высокого давления способствует текучести и последующему отверждению связующего вещества.
Изделие, полученное после прессования пакета и отверждения смолы, квалифицируют как биокомпозиционную плиту.
Готовая биокомпозиционная плита в зависимости от выбранного пакета имеет различную толщину. Традиционная толщина находится в интервале от 0,5 до 2 мм, предпочтительно в интервале от 0,6 до 1,5 мм и более предпочтительно в интервале от 0,8 до 1,2 мм. Однако также возможно изготавливать биокомпозиционные плиты, имеющие намного большую толщину, например, в интервале от 2 до 40 мм, предпочтительно в интервале от 2 до 30 мм и более предпочтительно в интервале от 2 до 20 мм.
Толщина декоративного слоя, в случае его наличия, находится предпочтительно в интервале от 65 до 200 мкм и более предпочтительно в интервале от 80 до 150 мкм. Толщина сердцевинного слоя согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения находится в интервале от 250 до 1900 мкм и более предпочтительно в интервале от 500 до 1500 мкм. В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения толщина сердцевинного слоя находится в интервале от 1,7 до 39,7 мм, предпочтительно в интервале от 1,7 до 29,7 мм и более предпочтительно в интервале от 1,7 до 19,7 мм.
2
2
2
2
2
2
Конечная масса биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению зависит от нескольких факторов, таких как, например, толщина биокомпозиционной плиты, масса использованных компонентов и число использованных листов. Согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения масса биокомпозиционной плиты находится в интервале от 1,0 до 1,6 кг/м поверхности биокомпозиционной плиты, более предпочтительно в интервале от 1,3 до 1,5 кг/м, например 1,4 кг/м. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения масса биокомпозиционной плиты находится в интервале от 2,8 до 56,0 кг/м поверхности биокомпозиционной плиты, более предпочтительно в интервале от 2,8 до 42 кг/м, в частности в интервале от 2,8 до 28 кг/м.
Биокомпозиционную плиту по настоящему изобретению вследствие ее исключительных свойств предпочтительно используют для облицовки стен, рабочих поверхностей, магазинного оборудования, полок, прилавков и/или мебели. Кроме того, также предпочтительным является ее применение для напольных покрытий.
В соответствии с этим настоящее изобретение в другом аспекте относится к панели, содержащей подложку и биокомпозиционную плиту по настоящему изобретению, скрепленную с подложкой. Предпочтительно речь идет о панели для облицовки стен. Кроме того, панель может представлять собой также другую плиту, такую как, например, столярная или мебельная плита.
Предпочтительные подложки представляют собой древесно-стружечные плиты, фанеру, плиты-подложки (покрытые при необходимости слоистым материалом), древесно-волокнистые плиты высокой плотности, древесно-волокнистые плиты средней плотности, твердые древесно-волокнистые плиты, столярные плиты, фанерные плиты, цельная древесина, сотопласты, пенопласты, металлические плиты, стальные листы, минеральные подложки, природные и искусственные камни, керамические плитки и гипсокартонные плиты. Подложки могут быть покрыты приемлемым связующим веществом или не иметь такого покрытия. Однако в качестве связующего вещества предпочтительно приемлемыми являются также биополимеры.
Биокомпозиционная плита может быть наложена как на подложки, адсорбирующие (впитывающие) жидкость, такие как, например, древесно-стружечные плиты без покрытия и древесина без покрытия, так и на подложки, которые не адсорбируют (не впитывают) жидкость, такие как, например, металлы, керамика, стекло, древесина с покрытием, древесно-стружечные плиты с покрытием и т.д.
Способы и средства для прочного соединения биокомпозиционной плиты и подложки известны на предшествующем уровне техники. Например, прочное соединение биокомпозиционной плиты и подложки может быть осуществлено склеиванием или посредством соединительных элементов, известных на предшествующем уровне техники.
Кроме того, панель может содержать другие функциональные материалы, известные на предшествующем уровне техники. В качестве примеров следует упомянуть материалы для защиты от воспламенения, для экранирования от излучения, для звукоизоляции, для стабилизации и для блокирования влажности.
Толщина панели не ограничивается приведенными далее значениями. Она находится предпочтительно в интервале от 7 до 40 мм, более предпочтительно в интервале от 12 до 30 мм и наиболее предпочтительно в интервале от 18 до 28 мм. Толщина биокомпозиционной плиты, содержащейся в панели, может соответственно описанному ранее находиться предпочтительно в интервале от 0,5 до 2 мм, более предпочтительно в интервале от 0,6 до 1,5 мм и наиболее предпочтительно в интервале от 0,8 до 1,2 мм. Толщина подложки находится предпочтительно в интервале от 5 до 38 мм, более предпочтительно в интервале от 10 до 28 мм и наиболее предпочтительно в интервале от 16 до 25 мм.
2
2
2
Конечная масса панели не ограничивается особыми значениями. Она находится предпочтительно в интервале от 8 до 25 кг/м поверхности панели, более предпочтительно в интервале от 10 до 21 кг/м и наиболее предпочтительно в интервале от 12 до 18 кг/м.
Настоящее изобретение поясняется приведенными далее примерами, которые, однако, не следует понимать как ограничительные.
Пример осуществления 1
2
Бумагу вторичной переработки, состоящую из сульфатной целлюлозы и имеющую номинальную поверхностную плотность 210 г/м, пропитывали 52% приблизительно 60-65%-го раствора "фурфуриловый спирт-полимер"(= фурановая смола) (включающего в себя отвердитель, смачиватель и смазывающее средство). Избыточную смолу удаляли с поверхности между двумя полированными стальными валками. Пропитанную бумагу подсушивали в течение 2 ч при комнатной температуре и затем в течение 2 минут сушили при 130°C в камерной сушилке с циркуляцией воздуха для получения предварительно пропитанной бумаги вторичной переработки.
Изготовление биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению
Для изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению сначала подготавливали пакет, приемлемый для прессования между двумя прессовыми плитами. С этой целью складывали вместе 10 листов бумаги вторичной переработки, пропитанных фурановой смолой. На верхний бумажный лист накладывали антиадгезионный лист. Пакет такого вида представлен на схеме 1.
Схема 1. Пакет для изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению
Прессовая плита из стали, при необходимости с покрытием поверхности (хром, диборид титана)
1 антиадгезионный лист (полипропиленовая антиадгезионная пленка, алюминиевый антиадгезионный слой, антиадгезионная бумага)
10 листов пропитанной бумаги вторичной переработки
1 антиадгезионный лист (полипропиленовая антиадгезионная пленка, алюминиевый антиадгезионный слой, антиадгезионная бумага)
Прессовая плита из стали, при необходимости с покрытием поверхности (хром, диборид титана)
2
Подготовленный таким образом пакет прессовали в течение 25 мин между двумя прессовыми плитами в качестве структурирующего узла при давлении 10 Н/мм и максимальной температуре 145°C и затем охлаждали до комнатной температуры.
Пример осуществления 2
Предварительно пропитанную бумагу вторичной переработки, полученную в примере осуществления 1, использовали для изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению, причем в данном случае спрессовывали друг с другом 23 листа бумаги вторичной переработки, пропитанных фурановой смолой.
Пример осуществления 3
Предварительно пропитанную бумагу вторичной переработки, полученную в примере осуществления 1, использовали для изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению, причем в данном случае спрессовывали друг с другом 28 листов бумаги вторичной переработки, пропитанных фурановой смолой.
Пример осуществления 4
Предварительно пропитанную бумагу вторичной переработки, полученную в примере осуществления 1, использовали для изготовления биокомпозиционной плиты по настоящему изобретению, причем в данном случае спрессовывали друг с другом 48 листов бумаги вторичной переработки, пропитанных фурановой смолой.
Результаты
Биокомпозиционные плиты, полученные в примерах осуществления, испытывали на прочность. Определение плотности осуществляли по EN ISO 1183-1. Механическую прочность определяли согласно EN ISO 178 в трехточечном испытании на изгиб. Полученные значения представлены в таблице 1.
Таблица 1Результаты испытаний
Пример
Толщина плиты, мм
Прочность при изгибе, Н/мм<sup>2</sup>, продольная/поперечная
Модуль E, Н/мм<sup>2</sup>, продольный/поперечный
Плотность, г/см<sup>3</sup>
1
2,22
182,2/126,5
15424/9346
1,46
2
4,84
145,8/116,8
13272/9683
1,45
3
5,90
147,4/122,7
10491/7581
1,46
4
10,37
178,3/146,0
11666/7895
1,46