EP3274144A1 - Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen unter verwendung von trialkylphosphat - Google Patents

Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen unter verwendung von trialkylphosphat

Info

Publication number
EP3274144A1
EP3274144A1 EP16714267.8A EP16714267A EP3274144A1 EP 3274144 A1 EP3274144 A1 EP 3274144A1 EP 16714267 A EP16714267 A EP 16714267A EP 3274144 A1 EP3274144 A1 EP 3274144A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
weight
layer
lignocellulose
lcp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16714267.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Weinkoetz
Donald MENTE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP3274144A1 publication Critical patent/EP3274144A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08L61/22—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C08L61/24—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with urea or thiourea
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of single or multi-layered lignocellulosic materials using trialkyl phosphate.
  • DE-A-33 28 662 discloses binder systems based on polyisocyanates and binder combinations with conventional binders, such as aminoplast resins, for producing press materials, e.g. Particle boards, which contain latent catalysts which are formed by reaction of primary, secondary and / or tertiary amines with esters of acids of phosphorus.
  • binders such as aminoplast resins
  • latent catalysts which are formed by reaction of primary, secondary and / or tertiary amines with esters of acids of phosphorus.
  • latent catalysts which are formed by reaction of primary, secondary and / or tertiary amines with esters of acids of phosphorus.
  • TEP triethyl phosphate
  • This method has procedural disadvantages.
  • the present invention was therefore based on the object to remedy the aforementioned disadvantages.
  • a new and improved process for the discontinuous or continuous, preferably continuous production of single- or multi-layered lignocellulose materials comprising the process steps i) mixing of the components of the individual layers,
  • binder selected from the group of organic isocyanates having at least two isocyanate groups (component B),
  • binder selected from the group of amino resins (component C),
  • TEP trialkyl phosphate
  • binder selected from the group of aminoplast resins, phenolic resins, organic isocyanates having at least two isocyanate groups, protein-based binders and other polymer-based binders (component G), h) 0 to 5% by weight Hardener (component H),
  • TAP trialkyl phosphate
  • the details of the wt .-% of components A) to F) and G) to J) are the weights of the respective component based on the dry weight of the lignocellulose.
  • the dry weight of the lignocellulosic particles is the weight of the lignocellulosic particles without the water contained therein. It is also called dry weight (absolutely dry). If components A) to F) and G) to J) are used in aqueous form, that is to say for example in the form of aqueous solutions or emulsions, then the water is not taken into account in the weight data.
  • all layers contain water, which is not included in the weight specifications.
  • the water can be obtained from the residual moisture contained in the lignocellulose-containing particles LCP-1) or LCP-2), from the binders B), C) or G), for example if the isocyanate-containing binder is present as an aqueous emulsion or if aqueous aminoplast resins, from additionally added water, for example, for diluting the binder or to moisten the outer layers, from the additives E) or I), for example aqueous paraffin emulsions, from the curing agents D) or H), for example, aqueous ammonium salt solutions , or from the expanded plastic particles A), if they are foamed, for example, with steam.
  • the water content of the individual layers can be up to 20 wt .-%, that is 0 to 20 wt .-%, preferably 2 to 15 wt .-%, particularly preferably 4 bis 13 wt .-% based on 100 wt .-% total dry weight.
  • the water content in the outer layers DS-A and DS-C is greater than in the core-B.
  • the water content in the cover layers DS-A and DS-C is 9 to 13 wt .-% and in the core B 4 to 8 wt .-% based on 100 wt .-% total dry weight.
  • the structure of the multilayered lignocellulosic materials follows the following pattern:
  • topcoat (DS-A), the topcoat
  • cover layers DS-A and DS-C can each be composed of one or more, ie 1 to 5, preferably 1 to 3, particularly preferably 1 to 2 layers of different compositions and the compositions cover layers DS-A and DS-C are the same or different, preferably the same.
  • the structure of the multilayered lignocellulosic materials consists of a core and an upper and a lower cover layer.
  • the single-layered lignocellulosic materials consist of only one layer corresponding to the core (core B) and have no top layer DS-A and DS-C.
  • the multi-layered lignocellulose material may contain further outer "protective layers", preferably two further outer layers, ie an upper protective layer which adheres to the cover layer DS-A (in one layer) or to the uppermost of the upper cover layers DS-A.
  • an upper protective layer which adheres to the cover layer DS-A (in one layer) or to the uppermost of the upper cover layers DS-A.
  • A in the case of several layers
  • a lower protective layer which adjoins the covering layer DS-C (in one layer) or the lowest of the lower covering layers DS-C (in the case of several layers) and which have an arbitrary composition.
  • the single-layer wood material may contain, in addition to the layer core B, outer protective layers, preferably two further outer layers, ie an upper protective layer and a lower protective layer adjoining the core-B layer and having an arbitrary composition. These protective layers are significantly thinner than the core-B layer.
  • the mass ratio between protective layers and core B is less than 5:95, preferably less than 2:98. Most preferably, no protective layers are present.
  • Process step i) - mixing of the components of the individual layers
  • the components LCP-1), A), B), C), D), E) and F) can be mixed in any order.
  • the components LCP-1), A), B), C), D), E) and F) can be mixed in any order.
  • the components LCP-1), A), B), C), D), E) and F can be mixed in any order.
  • the components LCP-1), A), B), C), D), E) and F can be mixed in any order.
  • the components LCP-1), A), B), C), D), E) and F) can be mixed in any order.
  • the lignocellulose particles [component LCP-1) in single and multilayer wood-based materials or the component LCP-2) are presented in multilayer wood-based materials and components A), B), C), D) in single and multi-layer wood materials.
  • C), D), E) and F) can be divided into portions and these portions at different times individually or in admixture with another component the lignocellulose particles LCP-1) are added. If the component, which is divided into portions, consists of several different substances, the individual portions may have different compositions. These possibilities are analogous to multilayer wood materials for the components G), H), I) and J) in the outer layers.
  • only one mixture for the cover layers is prepared and this mixture is divided for the two cover layers according to their weight ratio.
  • the components LCP-1) or LCP-2) are composed of mixtures of different types of wood and / or particle sizes.
  • the mean particle sizes of component LCP-1) are greater than those of component LCP-2) in multilayer wood materials.
  • two or more components of the respective composition for example C) and D), or C) and a partial portion of D) or C), D) and E), or C), D), E) and F) are mixed separately before being added.
  • component LCP-1 optionally with component A) mix, and then followed by a mixture of the components B), C), D), E) and F) or a mixture of C) and D) from one of mixture B), E) and F) or a mixture of C) and D) followed by a mixture of B) and F) and followed by the component E).
  • the component LCP-1) is first added the component A) and then the components B), C), D), E) and F) in any order , It is also possible to mix two or more components beforehand, preferably component D) with component C) and / or component F) with component C) and / or B).
  • component B) is mixed with additive E) in a separate step before mixing with LCP-1) or a mixture of LCP-1) with other components is brought into contact.
  • component B) is mixed with component F) in a separate step before mixing with LCP-1) or a mixture of LCP-1) with other components is brought into contact.
  • component C) is mixed with additive E) in a separate step before mixing with LCP-1) or a mixture of LCP-1) with other components is brought into contact.
  • the component C) with the component F) or with the component D) and the components F) or with the component D), the component E) or a Partial portion of component E) and components F) are mixed in a separate step before being contacted with LCP-1) or a mixture of LCP-1) with other components.
  • component C) is mixed with hardener D) in a separate step it is contacted with LCP-1) or a mixture of LCP-1) with other components.
  • component C) is mixed with component D) and component E) in a separate step before being contacted with LCP-1) or a mixture of LCP-1) with other components.
  • the component B which was optionally mixed in a separate step with one or more components selected from the groups of components D), E) and F), and the component C), optionally in a separate step with one or more components selected from the groups of components D), E) and F), either simultaneously or sequentially, preferably simultaneously to the lignocellulosic particles LCP-1) or to the mixture of lignocellulose particles LCP-1) with other components ,
  • the simultaneous addition may be effected, for example, by having component B) or the mixture containing component B and containing component C or the mixture containing component C, from separate application devices, e.g.
  • Nozzles at the same time to the lignocellulose particles LCP-1) or to the mixture of lignocellulose particles LCP-1) is added with other components, or in that the component B or the mixture containing component B and the component C or the mixture containing component C from separate containers a mixing unit, eg Mixing container or static mixer, is added and the mixture thus obtained after at most 60 minutes, preferably after more than 5 minutes, more preferably after more than 60 seconds, most preferably after more than 10 seconds, in particular after more than 2 seconds to the lignocellulose particles LCP-1 ) or to the mixture of lignocellulose particles LCP-1) with other components is added.
  • a mixing unit eg Mixing container or static mixer
  • components A) to F) with the component LCP-1) or G) to J) with the component LCP-2) can be carried out according to the methods known in the wood-based material industry, as described, for example, in M. Dunky, P. None, wood materials and glues, page 1 18 to 1 19 and page 145, Springer Verlag Heidelberg, 2002 are described.
  • the mixing can be carried out by spraying the components or mixtures of the components on the lignocellulosic particles in devices such as high-speed ring mixers with glue addition via a hollow shaft (internal gluing) or fast-running ring blenders with glue addition from outside via nozzles (external gluing).
  • devices such as high-speed ring mixers with glue addition via a hollow shaft (internal gluing) or fast-running ring blenders with glue addition from outside via nozzles (external gluing).
  • the spraying can also take place in the blowline after the refiner. If lignocellulose strips (strands) are used as component LCP-1) or LCP-2), the spraying is generally carried out in large-volume, slow-running mixers. The mixing can also be effected by spraying in a chute, as described for example in DE 10247412 A1 or DE 10104047 A1, or by spraying a curtain of lignocellulose particles, as realized in the Evojet technology of Dieffenbacher GmbH.
  • Process step ii) - spreading the mixture (s) prepared in process step i) into a mat
  • the resulting blend LCP-1), A), B), C), D), E) and F) is spread to a mat.
  • the resulting mixtures of the components LCP-1), A), B), C), D), E) and F) and the mixtures of the components LCP-2), G), H), I) and J) are stacked on top of each other to form a mat to give the inventive construction of the multilayered lignocellulosic materials [of the pattern (1), (2), (3)].
  • the lower cover layers, starting with the outermost cover layer up to the lower cover layer closest to the core, then the core layer and then the upper cover layers, starting with the upper cover layer closest to the core, are scattered to the outermost cover layer.
  • the mixtures are sprinkled directly onto a base, e.g. on a form band.
  • the scattering can be carried out by methods known per se, such as throwing view scattering, or wind vision scattering, or e.g. with roller systems (see, for example, M. Dunky, P. Niemz, wood materials and glues, page 1 19 to 121, Springer Verlag Heidelberg, 2002) discontinuously or continuously, preferably continuously, be performed.
  • roller systems see, for example, M. Dunky, P. Niemz, wood materials and glues, page 1 19 to 121, Springer Verlag Heidelberg, 2002
  • precompression can take place.
  • pre-compaction can generally take place after the scattering of each individual layer; preferably, the precompression is carried out one after the other after scattering of all layers.
  • the pre-compression can be carried out by methods known to those skilled in the art, as described for example in M. Dunky, P. Niemz, wood materials and glues, Springer Verlag Heidelberg, 2002, page 819 or in H.-J. Deppe, K. Ernst, MDF - medium density fiberboard, DRW-Verlag, 1996, pages 44, 45 and 93 or in A. Wagendies, F. Scholz, Taschenbuch der Holztechnik, subuchverlag Leipzig, 2012, page 219, are described.
  • energy may be introduced into the mat in one preheating step with one or more arbitrary energy sources.
  • Suitable energy sources are hot air, water vapor, steam / air mixtures or electrical energy (high-frequency high-voltage field or microwaves).
  • the mat is heated in the core at 40 to 130 ° C, preferably at 50 to 100 ° C, particularly preferably at 55 to 75 ° C.
  • the preheating can be carried out with water vapor and steam / air mixtures in multi-layered lignocellulosic materials can also be carried out so that only the outer layers are heated, the core but not.
  • the core is preferably also heated in the case of multilayered lignocellulose materials.
  • the mat can be prevented from springing up during heating by carrying out the heating in a space bounded above and below.
  • the boundary surfaces are designed so that the energy input is possible.
  • perforated plastic belts or steel nets can be used, which allow the passage of hot air, water vapor or water vapor-air mixtures.
  • the boundary surfaces are designed to exert a pressure on the mat which is so great as to prevent springing during heating.
  • Pre-heating is particularly preferably not carried out after precompression, that is to say that the scattered mat after method step iii) has a lower temperature than or the same temperature as before method step iii).
  • the compression can be done in one, two or more steps.
  • the pre-compression is usually carried out at a pressure of 1 to 30 bar, preferably 2 to 25 bar, more preferably 3 to 20 bar.
  • the thickness of the mat is further reduced by applying a pressing pressure.
  • the temperature of the mat is increased by the input of energy.
  • a constant pressure is applied and simultaneously heated by an energy source of constant power. Both the energy input and the compression by pressing pressure can also be done at different times and in several stages.
  • the energy input in method step iv) is generally carried out a) by applying a high-frequency electric field and / or
  • step iv) energy input by applying a high-frequency electric field
  • the mat is heated so that after switching off the high-frequency electric field in step iv) the layer of the core has a temperature of more than 90 ° C and this temperature in less than 40 seconds, preferably less than 20 seconds, particularly preferably less than 12.5 seconds, in particular less than 7.5 seconds per mm plate thickness d is achieved from the application of the high-frequency electric field, where d is the thickness of the plate after step iv).
  • the temperature in the core is at least 90 ° C, ie 90 to 170 ° C, preferably at least 100 ° C, ie 100 to
  • 170 ° C more preferably at least 1 10 ° C, that is 1 10 to 170 ° C, especially at least 120 ° C, ie 120 to 170 ° C.
  • the applied high-frequency electric field can be microwave radiation or a high-frequency electric field that arises after application of a high-frequency alternating voltage field to a plate capacitor between the two capacitor plates.
  • first a compression step and then the heating can be performed by applying a high-frequency high-voltage field.
  • This process can be carried out either continuously or discontinuously, preferably continuously.
  • the scattered and compacted mat can be carried out by means of a conveyor belt through a region between parallel-arranged plate capacitors.
  • a device for a continuous process to realize the heating by applying a high-frequency electric field after the compression within the same machine is described, for example, in WO-A-97/28936.
  • the heating immediately after the densification step may also be carried out in a discontinuous high-frequency press, e.g. in a high-frequency press, for example in the press HLOP 170 Hoefer Presstechnik GmbH. If heating occurs after compaction, the mat may spring open during the process
  • the boundary surfaces are designed so that the energy input is possible.
  • the boundary surfaces are designed to exert pressure on the mat that is sufficiently large to prevent springing during heating.
  • these boundary surfaces are press belts which are driven by rollers. Behind these press belts, the plates of the capacitors are arranged. The mat is passed through a pair of capacitor plates, wherein between the mat and upper capacitor plate, the one press belt, between the mat and the lower capacitor plate is the other press belt.
  • One of the two capacitor plates can be earthed, so that the high-frequency heating works on the principle of unbalanced feed.
  • the temperature difference is between 0 and 50 ° C.
  • the energy input by hot pressing is usually carried out by contact with heated pressing surfaces, the temperatures of 80 to 300 ° C, preferably 120 to 280 ° C, more preferably 150 to 250 ° C, wherein during the energy input at a pressure of 1 to 50 bar, preferably 3 to 40 bar, particularly preferably 5 to 30 bar is pressed.
  • the pressing can be carried out by all methods known to the person skilled in the art (see examples in "Taschenbuch der Spanplattentechnik") H.-J. Deppe, K. Ernst, 4th ed., 2000, DRW - Verlag Weinbrenner, Leinfelden Echterdingen, pages 232 to 254 , and "MDF medium-density fiberboard" H.-J. Deppe, K.
  • the pressing time is normally 2 to 15 seconds per mm plate thickness, preferably 2 to 10 seconds, more preferably 2 to 6 seconds, in particular 2 to 4 seconds, but can also be significantly different and also up to several minutes, e.g. take up to 5 minutes.
  • step iv) If the input of energy in method step iv) is effected by a) applying a high-frequency electric field and by b) hot pressing, then preferably step a) and then step b) are carried out.
  • the components of the core LPC-1), A), B), C), D), E), F) and the components of the cover layers LPC-2), G), H), I), J) have the following meanings.
  • the raw material for the lignocellulose particles LPC-1 and LPC-2) is any kind of wood or mixtures thereof, for example spruce, beech, pine, larch, linden, poplar, eucalyptus, ash, chestnut , Fir wood or mixtures thereof, preferably spruce, beech wood or mixtures thereof, in particular spruce wood.
  • the lignocellulose particles may also be derived from lignocellulosic plants such as bamboo, flax, hemp, cereals or other annual plants, preferably bamboo, flax or hemp. Wood chips are particularly preferably used, as used in the production of particleboard.
  • Starting materials for the lignocellulose particles are usually roundwoods, reforestation wood, residual wood, forest wood waste, industrial wood, used wood, production waste from wood-based material production, used wood-based materials and lignocellulose-containing plants.
  • the preparation of the desired lignocellulose-containing particles, for example wood particles such as wood chips or wood fibers, can be carried out by processes known per se (for example M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe and Glues, pages 91 to 156, Springer Verlag Heidelberg, 2002).
  • the size of the lignocellulose particles can be varied within wide limits and vary within wide limits.
  • the volume-weighted mean fiber length of the LPC-2 component of the outer layers is preferably less than or equal to the volume-weighted mean fiber length of the LPC-1) component Core of the multilayered lignocellulosic materials.
  • the ratio of the volume-weighted mean fiber lengths (xumble) of the component LPC-2) to the volume-weighted mean fiber lengths (xrange) of the component LPC-1) can be varied within wide limits and is generally from 0.1: 1 to 1: 1, preferably 0.5: 1 to 1: 1, more preferably 0.8: 1 to 1: 1.
  • the volume-weighted average fiber length (x stretch) of the component LPC-1) is generally from 0.1 to 20 mm, preferably from 0.2 to 10 mm, particularly preferably from 0.3 to 8 mm, very particularly preferably from 0.4 to 6 mm .
  • the measuring method and the evaluation are described in the Camsizer manual (Operating Instructions / Manual Grain Size Measuring System CAMSIZER®, Retsch Technology GmbH, Version 0445.506, Release 002, Revision 009 from 25.06.2010). If the lignocellulose particles LPC-1) and LPC-2) are lignocellulose strips (strands) or lignocellulosic chips, then the volume-weighted mean particle diameter of the component LPC-2) of the cover layers is preferably less than or equal to the volume-weighted mean particle diameter of the component LPC- 1) in the core of the multilayered lignocellulosic materials.
  • the ratio of the volume-weighted mean particle diameter XFe max of the component LPC-2) to the volume-weighted mean particle diameter XFe max of the component LPC-1) can be varied within wide limits and is generally 0.01: 1 to 1: 1, preferably 0 , 1: 1 to 0.95: 1, more preferably 0.5: 1 to 0.9: 1.
  • the volume-weighted mean particle diameter XFe max of component LPC-1) is generally 0.5 to 100 mm, preferably 1 to 50 mm, more preferably 2 to 30 mm, most preferably 3 to 20 mm.
  • the volume-weighted mean particle diameter XFe max is determined by means of digital image analysis. For example, a device of the Camsizer® series from Retsch Technology can be used. Each individual lignocellulosity strip (beach) or each individual lignocellulosic chip of a representative sample XFe max is determined. XFe max is the largest Feret diameter of a particle (determined from different measuring directions). From the individual values, the volume-weighted mean value XFe max is formed.
  • Mixtures of wood chips and wood fibers, or of wood chips and wood dust, the proportion of wood chips of the component LPC-1) or the component LPC-2) is usually at least 50 wt .-%, ie 50 to 100 wt .-% , preferably at least 75 wt .-%, that is 75 to 100 wt .-%, particularly preferably at least 90 wt .-%, ie 90 to 100 wt .-%.
  • the average densities of the components LPC-1) and LPC-2) are independently of each other usually at 0.4 to 0.85 g / cm 3 , preferably at 0.4 to 0.75 g / cm 3 , in particular at 0 , 4 to 0.6 g / cm 3 . These data refer to the normal density after storage under normal conditions (20 ° C, 65% humidity).
  • the components LPC-1) and LPC-2) can independently of each other, the usual small amounts of water from 0 to 10 wt .-%, preferably 0.5 to 8 wt .-%, particularly preferably 1 to 5 wt .-% (in a usual low fluctuation range of 0 to 0.5 wt .-%, preferably 0 to 0.4 wt .-%, particularly preferably 0 to 0.3 wt .-%).
  • This quantity refers to 100% by weight of absolutely dry wood substance and describes the water content of the component LPC-1) or LPC-2) after drying (according to customary methods known to the person skilled in the art) immediately before mixing with other components.
  • lignocellulose fibers are used as lignocellulose particles LPC-2) for the cover layers and lignocellulosic strips (strands) or lignocellulosic chips, more preferably lignocellulosic chips, in particular lignocellulose chips having a volume-weighted mean particle diameter XFe max of 2 to 30 mm Lignocellulose particles LPC-1).
  • Expanded plastic particles preferably expanded thermoplastic plastic particles having a bulk density of 10 to 150 kg / m 3 , preferably 30 to 130 kg / m 3 , particularly preferably 35 to 1 10 kg / m 3, are suitable as expanded plastic particles of component A) , in particular 40 to 100 kg / m 3 (determined by weighing a volume filled with the bulk material).
  • Expanded plastic particles of component A) are generally in the form of spheres or beads having an average diameter of 0.01 to 50 mm, preferably 0.25 to 10 mm, particularly preferably 0.4 to 8.5 mm, in particular 0, 4 to 7 mm used.
  • the spheres have a small surface per volume, for example in the form of a spherical or elliptical particle, and are advantageously closed-cell.
  • the open cell content according to DIN ISO 4590 is generally not more than 30%, ie 0 to 30%, preferably 1 to 25%, particularly preferably 5 to 15%.
  • Suitable polymers which are the basis of the expandable or expanded plastic particles are generally all known polymers or mixtures thereof, preferably thermoplastic polymers or mixtures thereof which can be foamed.
  • suitable polymers are polyketones, polysulfones, polyoxymethylene, PVC (hard and soft), polycarbonates, polyisocyanurates, polycarbodiimides, polyacrylimides and polymethacrylates, polyamides, polyurethanes, aminoplast resins and phenolic resins, styrene homopolymers (also referred to below as "polystyrene” or " Styrene polymer "), styrene copolymers, C 2 to C 10 olefin homopolymers, C 2 to do-olefin copolymers and polyesters.
  • the 1-alkenes for example ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, are preferably used for the preparation of the stated olefin polymers.
  • the polymers preferably the thermoplastics which underlie the expandable or expanded plastic particles of component A), can contain conventional additives, for example UV stabilizers, antioxidants, coating compositions, water repellents, nucleating agents, plasticizers, flame retardants, soluble and insoluble inorganic and / or be added organic dyes.
  • Component A can usually be obtained as follows: Suitable polymers can be expanded with an expansible medium (also called “propellant”) or containing an expansible medium by the action of microwave, heat energy, hot air, preferably steam, and / or pressure change (often also referred to as “foamed”) (Kunststoff Handbuch 1996 Volume 4 "polystyrene", Hanser 1996, pages 640 to 673 or US-A-5,112,875), which generally expands the propellant, the particles increase in size and cell structures are formed conventional frothing devices, often referred to as "pre-expanders" performed. Such prefoamers can be installed fixed or mobile. The expansion can be carried out in one or more stages.
  • the expandable plastic particles are readily expanded to the desired final size.
  • the expandable plastic particles are first expanded to an intermediate size and then expanded in one or more further stages over a corresponding number of intermediate sizes to the desired final size.
  • the above-mentioned compact plastic particles also referred to herein as "expandable plastic particles” generally contain no cell structures, in contrast to the expanded plastic particles. %, preferably 0.5 to 4 wt .-%, particularly preferably 1 to 3 wt .-% based on the total mass of plastic and blowing agent.
  • the thus obtained expanded plastic particles can be stored or without further intermediate steps for the preparation of the inventive component A. continue to be used.
  • blowing agents for example aliphatic C 3 - to C 10 -hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane-cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons, preferably n-pentane, isopentane, neopentane and cyclopentane, particularly preferably a commercially available pentane isomer mixture of n-pentane and isopentane.
  • aliphatic C 3 - to C 10 -hydrocarbons such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane-cyclo-pentane and / or hexane and its isomers
  • the content of blowing agent in the expandable plastic particles is generally in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.6 to 5 wt .-%, particularly preferably 1, 1 to 4 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable plastic particles.
  • styrene homopolymer also referred to herein simply as "polystyrene”
  • styrene copolymer or mixtures thereof are used as the only plastic in component A).
  • Such polystyrene and / or styrene copolymer can be prepared by all known in the art polymerization process, see, for. Ullmann's Encyclopedia, Sixth Edition, 2000 Electronic Release or Plastics Handbook 1996, Volume 4 "Polystyrene", pages 567 to 598.
  • the production of the expandable polystyrene and / or styrene copolymer is generally carried out in a manner known per se by suspension polymerization or by extrusion processes.
  • styrene may optionally be polymerized with the addition of further comonomers in aqueous suspension in the presence of a customary suspension stabilizer by means of free-radical-forming catalysts.
  • the propellant and optionally further customary additives may be initially introduced into the polymerization, added to the batch in the course of the polymerization or after the end of the polymerization.
  • the resulting peribular, impregnated with blowing agent, expandable styrene polymers can be separated after the polymerization from the aqueous phase, washed, dried and sieved.
  • the blowing agent can be mixed, for example via an extruder in the polymer, conveyed through a nozzle plate and granulated under pressure to particles or strands.
  • the preferred or particularly preferred expandable styrene polymers or expandable styrene copolymers described above have a relatively low content of blowing agent. Such polymers are also referred to as "low blowing agent”.
  • low blowing agent A well-suited process for producing low-blowing expandable polystyrene or expandable styrene copolymer is described in US Pat. No. 5,112,875, which is incorporated herein by reference. As described, styrene copolymers can also be used.
  • these styrene copolymers at least 50 wt .-%, ie 50 to 100 wt .-%, preferably at least 80 wt .-%, ie 80 to 100 wt .-%, copolymerized styrene based on the mass of the plastic (without propellant) on ,
  • Comonomers are e.g. ⁇ -methylstyrene, core-halogenated styrenes, acrylonitrile, esters of acrylic or methacrylic acid of alcohols having 1 to 8 C atoms, N-vinylcarbazole, maleic acid (anhydride), (meth) acrylamides and / or vinyl acetate into consideration.
  • the polystyrene and / or styrene copolymer may contain in copolymerized form a small amount of a chain brancher, ie a compound having more than one, preferably two double bonds, such as divinylbenzene, butadiene and / or butanediol diacrylate.
  • the branching agent is generally used in amounts of from 0.0005 to 0.5 mol%, based on styrene. Mixtures of different styrene (co) polymers can also be used.
  • styrene homopolymers or styrene copolymers are glass clear polystyrene (GPPS), impact polystyrene (HIPS), anionically polymerized polystyrene or impact polystyrene (A-IPS), styrene- ⁇ -methylstyrene copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene polymers (ABS), styrene-acrylonitrile (SAN ), Acrylonitrile-styrene-acrylic ester (ASA), methyl acrylate-butadiene-styrene (MBS), methyl methacrylate-acrylonitrile-butadiene-styrene (MABS) polymers or mixtures thereof or with polyphenylene ether (PPE).
  • GPPS glass clear polystyrene
  • HIPS impact polystyrene
  • A-IPS anionically polymerized polystyrene or impact poly
  • Plastic particles particularly preferably styrene polymers or styrene copolymers, in particular styrene homopolymers having a molecular weight in the range from 70,000 to 400,000 g / mol, more preferably 190,000 to 400,000 g / mol, very particularly preferably 210,000 to 400,000 g / mol, are preferably used.
  • expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles may be further used without or with further blowing agent reduction measures to produce the lignocellulosic material.
  • the expandable polystyrene or expandable Styrolcopolymensat or the expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymensat an antistatic coating on.
  • the polymer from which the expanded plastic particles (component A) are prepared may contain pigments and particles, such as carbon black, graphite or aluminum powder, as additives before or during foaming.
  • the expanded plastic particles of component A) are usually after pressing to the lignocellulosic material, in unmelted state, which means that the plastic particles of component A) usually have not penetrated into the lignocellulosic particles or these have impregnated, but between the Lignocellulose particles are distributed.
  • the plastic particles of component A) can be separated from the lignocellulose by physical processes, for example after comminution of the lignocellulose material.
  • the total amount of the expanded plastic particles of component A), based on the total dry mass of the core, is generally in the range of 0 to 25 wt .-%, preferably 0 to 20 wt .-%, particularly preferably 0 to 10 wt .-%, in particular 0 wt .-%.
  • the total amount (dry matter) of the binder of component B), based on the total dry weight of the lignocellulose particles LCP-1) is in the range of 0.05 to 1, 39 wt .-%, preferably 0.1 to 1% by weight, particularly preferably 0.15 to 0.8% by weight, very particularly preferably 0.2 to 0.6% by weight
  • the total amount (dry weight) of the binder of component C), based on the total solids of the lignocellulose particles LCP-1) is in the range of 3 to 20 wt .-%.
  • the total amount (dry matter) of the binder component C) based on the total dry weight of the lignocellulose particles LCP-1) is preferably in the range of 7 to 15 wt .-%, particularly preferably 9 to 13 wt .-%. In all other cases (with a smaller proportion of lignocellulosic fibers and if no lignocellulosic fibers are used), the total amount (dry matter) of the binder of component C) based on the total dry weight of lignocellulose particles LCP-1) is preferably in the range from 5 to 13% by weight. , more preferably 7 to 1 1 wt .-%.
  • the total amount (dry matter) of the binder of component G), based on the total solids of lignocellulose particles LCP-2), is in the range from 1 to 30% by weight, preferably 2 to 20% by weight, more preferably 3 to 15 wt .-%.
  • Suitable binders of component B) are those selected from the group of organic isocyanates having at least two isocyanate groups or mixtures thereof.
  • Suitable binders of component C) are those selected from the group of amino resins or mixtures thereof.
  • Suitable binders of component G are those selected from the group of amino resins, phenolic resins, organic isocyanates having at least two isocyanate groups, protein-based binders and other polymer-based binders.
  • the weight data relate to the solids content of the corresponding component (determined by evaporation of the water at 120 ° C., within 2 hours according to Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, Klebstoffe in der Wood and furniture industry, 2nd edition, DRW Verlag, page 268) and with respect to the isocyanate, in particular the PMDI (polymer diphenylmethane diisocyanate), to the isocyanate component per se, that is, for example, without solvent or without water as the emulsifying medium.
  • phenoplast polymer diphenylmethane diisocyanate
  • Phenoplasts are synthetic resins that are obtained by condensation of phenols with aldehydes and can be modified if necessary.
  • phenol and phenol derivatives can be used for the production of phenoplasts.
  • These derivatives can be cresols, xylenols or other alkylphenols, for example p-tert-butylphenol, p-tert-octylphenol and p-tert-nonylphenol, arylphenols, for example phenylphenol and naphthols, or divalent phenols, for example resorcinol and bisphenol A.
  • aldehyde The most important aldehyde for the production of phenoplasts is formaldehyde, which can be used in various forms, for example as an aqueous solution, or in solid form as paraformaldehyde, or as a formaldehyde-releasing substance.
  • Other aldehydes for example, acetaldehyde, acrolein, benzaldehyde or furfural, and ketones can also be used.
  • Phenoplasts can be produced by chemical reactions of the methylol groups or the phenolic hydro- xyl groups and / or modified by physical dispersion in a modifier
  • Preferred phenolic resins are phenol-aldehyde resins, more preferably phenol-formaldehyde resins (also called "PF resins"), which are known, for example, from Kunststoff-Handbuch, 2nd edition, Hanser 1988, Volume 10 "Duroplastics", pages 12 to 40.
  • PF resins phenol-formaldehyde resins
  • aminoplast resin it is possible to use all the aminoplast resins known to those skilled in the art, preferably those known for the production of wood-based materials. Such resins and their preparation are described, for example, in Ullmann's Enzyklopadie der ischen Chemie, 4th, revised and expanded edition, Verlag Chemie, 1973, pages 403 to 424 "Aminoplasts” and Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, Pages 1 15 to 141 "Amino Resins" as well as in M. Dunky, P.
  • Preferred polycondensation are urea-formaldehyde resins (UF-resins), melamine-formaldehyde resins (MF-resins) or melamine-containing urea-formaldehyde resins (MUF-resins), more preferably urea-formaldehyde resins, for example Kaurit ® glue types from BASF SE.
  • U-resins urea-formaldehyde resins
  • MF-resins melamine-formaldehyde resins
  • MMF-resins melamine-containing urea-formaldehyde resins
  • more urea-formaldehyde resins for example Kaurit ® glue types from BASF SE.
  • polycondensation products in which the molar ratio of aldehyde to the optionally partially substituted with organic radicals amino group or carbamide group in the range of 0.3: 1 to 1: 1, preferably 0.3: 1 to 0.6: 1, particularly preferably 0.3: 1 to 0.5: 1, very particularly preferably 0.3: 1 to 0.45: 1.
  • the aminoplast resins mentioned are usually used in liquid form, usually as a 25 to 90% strength by weight, preferably as a 50 to 70% strength by weight solution or suspension, preferably in aqueous solution or suspension, but can also be used as a solid become.
  • Organic isocyanates are usually used in liquid form, usually as a 25 to 90% strength by weight, preferably as a 50 to 70% strength by weight solution or suspension, preferably in aqueous solution or suspension, but can also be used as a solid become.
  • Suitable organic isocyanates are organic isocyanates having at least two isocyanate groups or mixtures thereof, in particular all those skilled in the art, preferably the known for the production of wood materials or polyurethanes, organic isocyanates or mixtures thereof. Such organic isocyanates and their preparation and use are described, for example, in Becker / Braun, Kunststoff Handbuch, 3rd revised edition, Volume 7 "Polyurethane", Hanser 1993, pages 17 to 21, pages 76 to 88 and pages 665 to 671.
  • Preferred organic isocyanates are oligomeric isocyanates having 2 to 10, preferably 2 to 8 monomer units and an average of at least one isocyanate group per monomer unit or mixtures thereof.
  • the isocyanates may be either aliphatic, cycloaliphatic or aromatic. Particularly preferred is the organic isocyanate MDI (methylene diphenyl diisocyanate), the oligomeric organic isocyanate PMDI (polymeric methylene diphenylene diisocyanate), which are obtainable by condensation of formaldehyde with aniline and phosgenation of the isomers and oligomers formed in the condensation (see, for example, Becker / Braun, Kunststoff Handbuch , 3rd revised edition, Volume 7, "Polyurethane", Hanser 1993, pages 18, last paragraph to page 19, second paragraph and page 76, fifth paragraph), or mixtures of MDI and PMDI. most preferred are products of the type series LUPRANAT ® BASF SE, in particular LUPRANAT ® M 20 FB of BASF SE.
  • the organic isocyanate may also be an isocyanate-terminated prepolymer containing the reaction product of an isocyanate, e.g. PMDI, with one or more polyols and / or polyamines.
  • an isocyanate e.g. PMDI
  • Polyols may be used which are selected from the group of ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, glycerol, trimethylolpropane, triethanolamine, pentaerythritol, sorbitol and mixtures thereof.
  • Other suitable polyols are
  • Biopolyols such as polyols from soybean oil, rapeseed oil, castor oil and sunflower oil. Also suitable are polyether polyols which can be obtained by polymerization of cyclic oxides, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide or tetrahydrofuran in the presence of polyfunctional initiators.
  • Suitable initiators contain active hydrogen atoms and may include water, butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, toluenediamine, diethyltoluenediamine, phenyldiamine, diphenylmethanediamine, ethylenediamine, cyclohexanediamine, cyclohexanediamine, resorcinol, bisphenol A, Glycerol, trimethylolpropane, 1, 2,6-hexanetriol, pentaerythritol, or mixtures thereof.
  • polyether polyols include diols and triols, such as polyoxypropylene diols and triols, and poly (oxyethylene-oxypropylene) diols and triols prepared by simultaneous or sequential addition reactions of ethylene and propylene oxides with di- or trifunctional initiators.
  • polyester polyols such as hydroxy-terminated reaction products of polyols, as described above, with polycarboxylic acids or polycarboxylic acid derivatives, for. B.
  • dicarboxylic acids or dicarboxylic acid derivatives for example succinic acid, dimethyl succinate, glutaric acid, dimethyl glutarate, adipic acid, dimethyl adipate, sebacic acid, phthalic anhydride, tetrachlorophthalic or dimethyl terephthalate, or mixtures thereof.
  • Polyamines selected from the group consisting of ethylenediamine, toluenediamine, diaminodiphenylmethane, polymethylenepolyphenylpolyamines, aminoalcohols and mixtures thereof can be used. Examples of amino alcohols are ethanolamine and diethanolamine.
  • the organic isocyanate or isocyanate-terminated prepolymer may also be used in the form of an aqueous emulsion prepared, for example, by mixing with water in the presence of an emulsifier.
  • the organic isocyanate or the isocyanate component of the prepolymer can also be modified isocyanates, such as carbodiimides, allophanates, isocyanurates and biurets.
  • Suitable protein-based binders are, for example, casein, glutin and blood albumin.
  • binders can be used in which alkaline hydrolyzed proteins are used as a binder component.
  • alkaline hydrolyzed proteins are available from M. Dunky, P.
  • soy protein-based binders are made from soya flour.
  • the soy flour can be modified if necessary.
  • the soy based binder may be present as a dispersion. It contains various functional groups, such as lysine, histidine, arginine, tyrosine, tryptophan, serine and / or cysteine.
  • the soy protein is copolymerized, e.g. As with phenolic resin, urea resin or PMDI.
  • the soy-based binder consists of a combination of a polyamidoepichlorohydrin resin (PAE) with a soy-based binder.
  • a suitable binder is, for example, the commercially available binder system Hercules ® PTV D-41080 Resin (PAE resin) and PTV D-40999 (soy component).
  • Other polymer-based binders are made from soya flour.
  • the soy flour can be modified if necessary.
  • Suitable polymer-based binders are aqueous binders which contain a polymer N which is composed of the following monomers: a) 70 to 100% by weight of at least one ethylenically unsaturated mono and / or dicarboxylic acid (monomer (s) Ni) and
  • polymers N are familiar to the person skilled in the art and is carried out in particular by free-radically initiated solution polymerization, for example in water or in an organic solvent (see, for example, A. Echte, Handbuch der Technischen Polymerchemie, Chapter 6, VCH, Weinheim, 1993 or B. Vollmert, Grundriss Macromolecular Chemistry, Volume 1, E. Vollmert Verlag, Düsseldorf, 1988).
  • Ni are in particular 3 to 6 carbon atoms having ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, their possible anhydrides and their water-soluble salts, in particular their alkali metal salts, such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid , Citraconic acid, tetrahydrophthalic acid, or their anhydrides, such as maleic anhydride, and the sodium or potassium salts of the aforementioned acids into consideration.
  • Particularly preferred are acrylic acid, methacrylic acid and / or maleic anhydride, with acrylic acid and the two-membered combinations of acrylic acid and maleic anhydride or acrylic acid and maleic acid being particularly preferred.
  • Suitable monomers (e) N 2 are, in a simple manner, monomer (s) which are Ni free-radically copolymerizable ethylenically unsaturated compounds, for example ethylene, C 3 - to C 24 -alpha-olefins, such as propene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene; vinylaromatic monomers such as styrene, o methylstyrene, o-chlorostyrene or vinyltoluenes; Vinyl halides, such as vinyl chloride or vinylidene chloride; Esters of vinyl alcohol and 1 to 18 carbon atoms monocarboxylic acids, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl n-butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate; Esters of preferably 3 to 6 carbon atoms having ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, in particular acrylic acid, methacrylic
  • Atoms having alkanols such as especially acrylic and methacrylic acid, methyl, ethyl, n-butyl, iso-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl and 2-ethylhexyl esters, fumaric and maleic acid dimethyl esters or di-n-butyl esters; Nitriles of ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated carboxylic acids, such as acrylonitrile, methacrylonitrile, fumaronitrile, maleic acid dinitrile and C 4 - to Ce-conjugated dienes, such as 1, 3-butadiene and isoprene.
  • alkanols such as especially acrylic and methacrylic acid, methyl, ethyl, n-butyl, iso-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, oct
  • the monomers mentioned generally form the main monomers which, based on the total amount of monomers N 2 , account for> 50% by weight, preferably> 80% by weight and more preferably> 90% by weight or even the total amount of monomers N 2 .
  • these monomers have only a moderate to low solubility in water under normal conditions (20 ° C, 1 atm (absolute)).
  • monomers N2 which however have an increased water solubility under the abovementioned conditions, are those which either have at least one sulfonic acid group and / or their corresponding anion or at least one amino, amido, ureido or N-heterocyclic group and / or their contain on the nitrogen protonated or alkylated ammonium derivatives.
  • Examples include acrylamide and methacrylamide; also vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane-sulfonic acid, styrenesulfonic acid and its water-soluble salts, and N-vinylpyrrolidone; 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine; 2-vinylimidazole; 2- (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N, N-diethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-diethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N-tert Butylamino) ethyl methacrylate, N- (3-N ', N'-dimethylaminopropyl) methacrylamide and 2- (1-imidazolin-2-onyl) ethyl methacrylate.
  • the abovementioned water-soluble monomers N2 are usually present only as modifying monomers in amounts of ⁇ 10% by weight, preferably ⁇ 5% by weight and particularly preferably ⁇ 3% by weight, based on the total amount of monomers N 2 .
  • Other monomers N2 which usually increase the internal strength of the films of a polymer matrix, usually have at least one epoxy, hydroxy, N-methylol or carbonyl group, or at least two non-conjugated ethylenically unsaturated double bonds. Examples include two vinyl radicals containing monomers, two vinylidene radicals having monomers and two alkenyl radicals having monomers.
  • alkylene glycol diacrylates and dimethacrylates such as ethylene glycol diacrylate, 1,2-propylene glycol diacrylate, 1,3-propylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate and ethylene glycol dimethacrylate, 1, 2-propylene glycol dimethacrylate, 1,3-propylene glycol di-methacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate and divinylbenzene, vinyl methacrylate, vinyl acrylate, allyl methacrylate, allyl acrylate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate, diallyl maleate,
  • methacrylates and compounds such as diacetoneacrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate.
  • the above-mentioned crosslinking monomers N 2 in amounts of ⁇ 10 to wt .-%, but preferably in amounts of ⁇ 5 wt .-%, each based on the total amount of monomers N 2 , are used. However, it is particularly preferred that no such crosslinking monomers N 2 be used to prepare the polymer N.
  • Preferred polymers N are obtainable by free-radically initiated solution polymerization without any mention of monomers N1, particularly preferably from 65 to 100% by weight, very particularly preferably from 70 to 90% by weight of acrylic acid, with particular preference from 0 to 35% by weight, most preferably 10 to 30% by weight of maleic acid or maleic anhydride.
  • polymer N has a weight-average molecular weight M w in the range from 1000 to 500,000 g / mol, preferably from 10,000 to 300,000 g / mol, particularly preferably from 30,000 to 120,000 g / mol.
  • the adjustment of the weight-average molecular weight M w in the preparation of polymer N is familiar to the person skilled in the art and is advantageously carried out by free-radically initiated aqueous solution polymerization in the presence of radical chain-transferring compounds, the so-called free-radical chain regulators.
  • the determination of the weight-average molecular weight M w is also familiar to the person skilled in the art and is carried out, for example, by means of gel permeation chromatography.
  • Suitable commercial products for polymers N are, for example, the Sokalan from BASF SE ® products, which are based for example on acrylic acid and / or maleic acid.
  • Other suitable polymers are described in WO-A-99/02591.
  • Highly suitable crosslinkers are those having a (weight-average) molecular weight in the range from 30 to 10,000 g / mol.
  • alkanolamines such as triethanolamine
  • Carboxylic acids such as citric acid, tartaric acid, butanetetracarboxylic acid
  • Alcohols such as glucose, sucrose or other sugars, glycerol, glycol, sorbitol, trimethylolpropane
  • Epoxides such as bisphenol A or bisphenol F and resins based thereon and also polyalkylene oxide glycidyl ethers or trimethylolpropane triglycidyl ethers.
  • the molecular weight of the low molecular weight crosslinker used is in the range from 30 to 4000 g / mol, more preferably in the range from 30 to 500 g / mol.
  • Other suitable polymer-based binders are aqueous dispersions containing one or more polymer (s) composed of the following monomers: a.
  • Polymer M is obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization in an aqueous medium of the corresponding monomers Mi and / or M2.
  • Polymer M can be single-phase or multiphase.
  • Polymer M can have a core / shell construction.
  • the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization reactions are usually carried out by dispersing the ethylenically unsaturated monomers dispersively in the aqueous medium in the form of monomer droplets with the aid of dispersants and polymerizing them by means of a free-radical polymerization initiator.
  • Particularly suitable monomers (e) Mi are glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate and also hydroxyalkyl acrylates and methacrylates having C 2 to C 10 hydroxyalkyl groups, in particular C 2 to C 4 hydroxyalkyl groups and preferably C 2 to C 3 hydroxyalkyl groups, for example 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate and / or 4-hydroxybutyl methacrylate.
  • one or more, preferably one or two, of the following monomers M1 are used: 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate.
  • monomers M1 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate.
  • the total amount or any residual amount of monomers Mi remaining may be metered into the polymerization vessel batchwise in one or more portions or continuously with constant or varying flow rates.
  • Suitable monomers (e) M2 are, in particular, monomers which can be copolymerized in a simple manner with monomer (s), eg ethylenically unsaturated compounds, for example ethylene; vinylaromatic monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, o-chlorostyrene or vinyltoluenes; Vinyl halides, such as vinyl chloride or vinylidene chloride; Esters of vinyl alcohol and 1 to 18 carbon atoms monocarboxylic acids, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl n-butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate; Esters of preferably 3 to 6 carbon atoms having ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, in particular acrylic
  • Alkanols such as especially acrylic and methacrylic acid methyl, ethyl, n-butyl, iso-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, -decyl and 2-ethylhexyl esters, fumaric and maleic acid dimethyl esters or di-n-butyl esters; Nitrilotriacetic le ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated carboxylic acids such as acrylonitrile, methacrylonitrile, fumaric redinitril, maleonitrile and C 4 - to Cs-conjugated dienes such as 1, 3-butadiene and isoprene.
  • the monomers mentioned usually form the main monomers which, based on the total amount of monomers M 2 , account for> 50% by weight, preferably> 80% by weight and in particular> 90% by weight. As a rule, these monomers have only a moderate to low solubility in water under normal conditions (20 ° C, 1 atm (absolute)).
  • Monomers M2 which have an increased water solubility under the abovementioned conditions are those which contain either at least one acid group and / or their corresponding anion or at least one amino, amido, ureido or N-heterocyclic group and / or their contain nitrogen-protonated or alkylated ammonium derivatives.
  • examples may be mentioned by way of example 3 to 6 carbon atoms having ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids and their amides, such as.
  • Acrylic acid methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylamide and methacrylamide; furthermore vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, styrenesulfonic acid and its water-soluble salts, and also N-vinylpyrrolidone, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-vinylimidazole, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N, N-diethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-diethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N-tert-butylamino) ethyl methacrylate, N- (3- N ', N'-dimethylamino-propyl) methacrylamide, 2- (1-
  • the abovementioned water-soluble monomers M 2 are merely modifying monomers in amounts of ⁇ 10% by weight, preferably ⁇ 5% by weight and particularly preferably ⁇ 3% by weight, based on the total amount of monomers M 2 , contain.
  • Monomers M 2 which usually increase the internal strength of the films of a polymer matrix, usually have at least one N-methylol or carbonyl group or at least two non-conjugated ethylenically unsaturated double bonds.
  • Examples include two vinyl radicals containing monomers, two vinylidene radicals having monomers and two alkenyl radicals having monomers.
  • Particularly advantageous are the diesters of dihydric alcohols with ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated monocarboxylic acids, among which acrylic and methacrylic acid are preferred.
  • alkylene glycol diacrylates and dimethacrylates such as ethylene glycol diacrylate, 1,2-propylene glycol diacrylate, 1,3-propylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate and ethylene glycol dimethacrylate, 1, 2-propylene glycol dimethacrylate, 1, 3-propylene glycol dimethacrylate, 1, 3-butylene glycol dimethacrylate, 1, 4-butylene glycol dimethacrylate and divinylbenzene, vinyl methacrylate, vinyl acrylate, allyl methacrylate, allyl acrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, methylenebisacrylamide, cyclopentadienyl acrylate, triallyl cyanurate or triallyl.
  • alkylene glycol diacrylates and dimethacrylates such as ethylene glycol diacrylate, 1,2-propylene glycol diacrylate, 1,3-propylene
  • crosslinking monomers M2 are used in amounts of ⁇ 10% by weight, preferably in amounts of ⁇ 5% by weight and more preferably in amounts of ⁇ 3% by weight, based in each case on the total amount of monomers M2. used. Often, however, no such crosslinking monomers M2 are used.
  • the invention it is possible to optionally introduce a partial or total amount of monomers M 2 in the polymerization vessel. However, it is also possible to meter in the total amount or any remaining amount of monomers M 2 during the polymerization reaction.
  • the total amount or any residual amount of monomers M2 remaining may be metered into the polymerization vessel batchwise in one or more portions or continuously with constant or varying flow rates. Particularly advantageously, the metering of the monomers M2 takes place continuously during the polymerization reaction with constant flow rates, in particular as part of an aqueous monomer emulsion.
  • aqueous dispersing aids are often used which keep both the monomer droplets and the polymer particles obtained by the free-radically initiated polymerization dispersed in the aqueous phase and thus ensure the stability of the aqueous polymer composition produced.
  • Suitable as such are both the protective colloids commonly used to carry out free-radical aqueous emulsion polymerizations and emulsifiers.
  • Suitable protective colloids are polyvinyl alcohols, cellulose derivatives or vinylpyrrolidone- or acrylic acid-containing copolymers, for example those which are defined herein as component I (i).
  • suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular substances, pages 41 1 to 420, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961.
  • mixtures of emulsifiers and / or protective colloids can be used.
  • dispersing aids are exclusively emulsifiers whose relative molecular weights, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They may be anionic, cationic or nonionic in nature.
  • anionic emulsifiers are compatible with each other and with nonionic emulsifiers. The same applies to cationic emulsifiers, while anionic and cationic emulsifiers are usually incompatible with each other.
  • emulsifiers are z. B. ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (EO degree: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 12), ethoxylated fatty alcohols (EO degree: 3 to 50, alkyl radical: C 8 to C 3 e) and Alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: Ce to C12), of sulfuric monoesters of ethoxylated alkanols (EO degree: 3 to 30, alkyl radical: C12 to Cis) and ethoxylated alkylphenols (EO degree: 3 to 50, alkyl radical: C) 4 to C12), of alkylsulfonic acids (alkyl radical: C12 to Cis) and of alkylarylsulfonic acids (alkyl radical: C9 to Cis). Further suitable emulsifiers can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV
  • Nonionic and / or anionic emulsifiers are preferably used for the process according to the invention.
  • the amount of dispersing agent used in particular emulsifiers, 0.1 to 5 wt .-%, preferably 1 to 3 wt .-%, each based on the total amount of the monomer mixture M.
  • the amount used is much higher; usually 5 to 40 wt .-% dispersing aid, preferably 10 to 30 wt .-%, each based on the total amount of the monomer M.
  • the total amount or any residual amount of dispersing agent remaining may be metered into the polymerization vessel batchwise in one or more portions or continuously with constant or varying flow rates.
  • the metering of the dispersing aids during the polymerization reaction takes place continuously with constant flow rates, in particular as part of an aqueous monomer emulsion.
  • Preferred polymers M comprise a) 0.01 to 50% by weight of at least one ethylenically unsaturated monomer which contains at least one epoxy and / or at least one hydroxyalkyl group (monomer (s) Mi) and b) 50 to 99.99 Wt .-% of at least one other ethylenically unsaturated monomer, which is different from the monomers Mi (monomer (s) M 2 ).
  • Particularly preferred such polymers M are obtainable by free-radically initiated solution polymerization of from 10 to 30% by weight, preferably from 15 to 22% by weight, of acrylic and / or methacrylic acid esters with C 1 to C 8 alcohols, preferably methanol, n-butanol , 2-ethylhexanol - with 40 to 70% by weight, preferably 55 to 65% by weight of styrene and of 5 to 50% by weight, preferably 20 to 30% by weight of 2-hydroxyethyl acrylate and / or 2-hydroxyethyl methacrylate and / or glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate, the sum of the components being 100% by weight.
  • Further preferred polymers M contain no monomer (s) Mi and are obtainable by free-radically initiated Unespolymersiation of 80 to 99 wt .-%, preferably 85 to 95 wt .-% of acrylic acid esters and / or methacrylic acid esters with C 1 to Cs alcohols -
  • polymers M are obtainable by using dispersing aids based on poly (acrylic acid) n, as described in EP-A-1240205 or DE-A-19991049592.
  • Such polymers preferably have a core / shell structure (isotropic distribution of the phases, for example onion-shell-shaped) or a Janus structure (anisotropic distribution of the phases).
  • aqueous polymer compositions whose polymers M have a glass transition temperature T g or a melting point in the range from (-60) to 270 ° C.
  • aqueous dispersions are dispersions selected from the group of polyurethanes, the halogenated vinyl polymers, the vinyl alcohol and / or vinyl ester polymers, rubber, rosin resins and hydrocarbon resins.
  • Such dispersions are commercially available, for example Vinnepas ® ethylene-vinyl acetate dispersions of Wacker, or Tacylon-rosin from Eastman Chemical Company.
  • Aqueous dispersions of aliphatic and aromatic polyurethanes, polyvinyl acetate homopolymers and copolymers, rosins and hydrocarbon resins are preferred.
  • the binder G) consists of several components G1), G2), etc., these components may be added individually or in (prior to addition to the lignocellulose particles LCP-2) or to the mixture of lignocellulose particles LCP-2) and other components. Part) mixtures (eg first three components G1) and then mixture of G2) and G3), or alternatively a mixture of G1), G2) and G3)) are given. Preferably, these combinations contain an aminoplast resin and / or phenoplast resin. Particularly preferably, the binder G) consists of one or more components, in particular a component selected from the group of the amionoplasts resins.
  • a combination of aminoplast and isocyanate can be used as the binder of component G).
  • the total dry mass of the aminoplast resin in the binder of component G) based on the total dry weight of the lignocellulose particles LCP-2) is in the range from 3 to 20% by weight, particularly preferably from 5 to 13% by weight, very particularly preferably 7 to 1 1 wt .-%.
  • the total amount of the organic isocyanate, preferably of the oligomeric isocyanate having 2 to 10, preferably 2 to 8 monomer units and an average of at least one isocyanate group per monomer purity, more preferably PMDI is in this case based on the total dry weight of the core in the range of 0.05 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 3.5 wt .-%, particularly preferably 0.2 to 1 wt .-%, most preferably from 0.25 to 0.5 wt .-%.
  • the components D) and H) may each independently or different, preferably the same, known in the art hardener or mixtures thereof. These hardeners of component B) or of component G) are preferably added, provided component (G) is binder selected from the groups of amino resins and phenolic resins.
  • hardener for the aminoplast resin component or for the phenolic resin component are meant herein all chemical compounds of any molecular weight which cause or accelerate the polycondensation of aminoplast resin or phenoplast resin.
  • a well-suited group of curing agents for aminoplast resin or phenolic resin are organic acids, inorganic acids, acid salts of organic acids and acid salts of inorganic acids, or acid-forming salts such as ammonium salts or acid salts of organic amines.
  • ammonium sulfate or ammonium nitrate or inorganic or organic acids for example sulfuric acid, formic acid or acid regenerating substances, such as aluminum chloride, aluminum sulfate or mixtures thereof.
  • a preferred group of curing agents for aminoplast resin or phenoplast resin are inorganic or organic acids such as nitric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid and polymers with acid groups such as homo- or copolymers of acrylic acid or methacrylic acid or maleic acid.
  • the mass of acid is based on the total dry weight of lignocellulose particles LCP-1) or LCP-2), preferably 0.001 to 1 wt .-%, preferably 0.01 to 0.5 wt .-%, particularly preferably 0.02 to 0.1 wt .-%.
  • Particular preference is given to using hardeners which exhibit latent curing (M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, pages 265 to 269), so-called latent hardeners.
  • Latent here means that the curing reaction does not occur immediately after the mixing of the aminoplast resin and the hardener but only delayed, or after activation of the curing agent by eg temperature.
  • the delayed cure increases the processing time of an aminoplast resin-hardener mixture.
  • the use of latent hardener may also have an advantageous effect for the mixture of the lignocellulose particles with aminoplast resin, hardener and the other components, since it may lead to a lower precuring of the aminoplast resin before process step iv).
  • Preferred latent hardeners are: ammonium chloride, ammonium bromide, ammonium iodide, ammonium sulfate, ammonium sulfite, ammonium hydrogen sulfate, ammonium methanesulfonate, ammonium p-toluenesulfonate, ammonium trifluoromethanesulfonate, ammonium nonafluorobutanesulfonate, ammonium phosphate, ammonium nitrate, ammonium formate, ammonium acetate, morpholinium chloride, morpholinium bromide, morpholinium iodide, morpholine sulfate, morpholinium sulfite , Morpholiniumhydrogensulfat, Morpholiniummethansulfonat, mor- pholinium-p-toluenesulfonate, Morpholiniumtrifluormethansulfonat, Morpholinium
  • the mass used of these latent hardeners is based on the total dry weight of lignocellulose particles LCP-1) or LCP-2), preferably 0.001 to 5 wt.%, Particularly preferably 0.01 to 0.5 wt. %, most preferably 0.1 to 0.5 wt .-%.
  • Phenoplastharze preferably phenol-formaldehyde resins
  • Phenoplastharze can also be cured alkaline, wherein preferably carbonates or hydroxides such as potassium carbonate or sodium hydroxide are used.
  • curing agents for aminoplast resins are disclosed in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, pages 265 to 269 and further examples of curing agents for phenolic resins, preferably phenol-formaldehyde resins are from M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe and Glues, Springer 2002, pages 341-352.
  • Components E) and I) can be selected from the group of surfactants and / or the group of other additives known to the skilled person, e.g. Water repellents such as paraffin emulsions, antifungal agents, formaldehyde scavengers, for example urea or polyamines, flame retardants, solvents such as alcohols, glycols or glycerol, metals, carbon and alkali or alkaline earth salts from the group of sulfates, nitrates, phosphates, or Halides or mixtures thereof.
  • Water repellents such as paraffin emulsions, antifungal agents, formaldehyde scavengers, for example urea or polyamines, flame retardants, solvents such as alcohols, glycols or glycerol, metals, carbon and alkali or alkaline earth salts from the group of sulfates, nitrates, phosphates, or Halides or mixtures thereof.
  • additives may be used in amounts of from 0 to 5% by weight, preferably 0.5 to 4% by weight, particularly preferably 1 to 3% by weight, based on the total dry content of the lignocellulose particles LCP-1) or LCP-2) can be used.
  • Suitable surfactants are anionic, cationic, nonionic, or amphoteric surfactants, and mixtures thereof.
  • Suitable anionic surfactants are alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts of sulfonates, sulfates, phosphates, carboxylates or mixtures thereof.
  • sulfonates are alkylarylsulfonates, diphenylsulfonates, ⁇ -olefinsulfonates, lignosulfonates, sulfonates of fatty acids and oils, sulfonates of ethoxylated alkylphenols, sulfonates of alkoxylated arylphenols, naphthalenesulfonate condensates, dodecyl and tridecylbenzenesulfonates, naphthalene and sikylnaphthalenesulfonates or sulfosuccinates.
  • sulfates are sulfates of fatty acids and Oils, ethoxylated alkylphenol sulfates, alcohol sulfates, sulfates of ethoxylated alcohols or solid acid ester sulfates.
  • Suitable nonionic surfactants are alkoxylates, N-substituted fatty acid amides, amine oxides, esters, sugar-based surfactants, polymeric surfactants, block polymers and mixtures thereof.
  • alkoxylates are compounds such as alcohols, alkylphenols, amines, amides, arylphenols, fatty acids or fatty acid esters which have been alkoxylated with 1 to 50 equivalents of alkylene oxide.
  • ethylene oxide and / or propylene oxide can be used, preferably ethylene oxide.
  • N-substituted fatty acid amides are fatty acid glucamides or fatty acid alkanolamides.
  • esters are fatty acid esters, glycerol esters or monoglycerides.
  • sugar-based surfactants are sorbitan, ethoxylated sorbitans, sucrose and glycose esters or alkyl polyglucosides.
  • polymeric surfactants are homo- or copolymers of vinylpyrrolidone, vinyl alcohol, or vinyl acetate.
  • Suitable block polymers are block polymers of the type A-B or A-B-A, which contain blocks of polyethylene oxide and polypropylene oxide, or of the type A-B-C, which contain alkanol and blocks of polyethylene oxide and polypropylene oxide.
  • Suitable cationic surfactants are quaternary surfactants, for example quaternary ammonium compounds having one or two hydrophobic groups or ammonium salts of long-chain primary amines.
  • Suitable amphoteric surfactants are alkyl betaines and imidazolines.
  • Particularly preferred surfactants are fatty alcohol polyglycol ethers, fatty alcohol sulfates, sulfonated fatty alcohol polyglycol ethers, fatty alcohol ether sulfates, sulfonated fatty acid methyl esters, sugar surfactants such as alkyl glycosides, alkyl benzene sulfonates, alkane sulfonates, methyl ester sulfonates, quaternary ammonium salts such as cetyltrimethylammonium bromide and soaps.
  • the component F) and the component J) can be selected independently of one another from the group of trialkyl phosphates or mixtures thereof.
  • 0.01 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, particularly preferably 0.01 to 2% by weight, of the mixture in process step i) is used.
  • % Trialkylphosphat based on the total dry content of the lig- nocellulose particles LCP-1) used as component F).
  • the mixture used in process step i) is from 0 to 10% by weight, preferably from 0 to 2% by weight, particularly preferably from 0 to 0.1% by weight, trialkyl phosphate as component J).
  • Suitable trialkyl phosphates are compounds of the structure R3PO4, where each of the three (3) radicals R can independently of one another be an alkyl group having 1, 2, 3, 4, 5 or 6 carbon atoms.
  • Each group R may have the same or a different, preferably the same, number of carbon atoms. The same number of carbon atoms may be either the same groups or isomeric groups, preferably identical groups.
  • trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triproply phosphate, tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate or mixtures thereof preferably trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate or mixtures thereof, particularly preferably triethyl phosphate, can be used.
  • the trialkyl phosphates are usually used as a liquid or as a solution.
  • the trialkyl phosphates are mixed before mixing with the lignocellulose particles with the components B), C) and / or G), preferably with the components B) and / or C), more preferably, with the component B) or component C), very particularly preferably with component B).
  • Single-layer and multilayer chipboard and fiberboard and Oriented Strand Boards are particularly preferred.
  • the total thickness of the multilayered lignocellulosic materials according to the invention varies with the field of application and is generally in the range of 0.5 to 100 mm, preferably in the range of 10 to 40 mm, in particular 15 to 20 mm.
  • the mono- and multilayered lignocellulose materials according to the invention generally have an average total density of 100 to 1000 kg / m 3 , preferably 400 to 850 kg / m 3 .
  • the multilayer chipboard according to the invention generally has a mean overall density of 400 to 750 kg / m 3 , more preferably 425 to 650 kg / m 3 , in particular 450 to 600 kg / m 3 .
  • the density is determined 24 h hours after production according to EN 1058.
  • the lignocellulosic materials produced by the process according to the invention are mainly used in construction, in interior work, in shop and exhibition construction, as material for furniture and as packaging material.
  • the lignocellulosic materials produced by the process according to the invention are used as inner layers for sandwich panels.
  • the outer layers of the sandwich panels may be made of different materials, such as metal such as aluminum or stainless steel, or of thin wood-based panels, such as chipboard or fiberboard, preferably high density fiberboard (HDF), or laminates such as high pressure laminates (HPL).
  • the lignocellulosic materials produced by the process of the present invention are coated on one or more sides, e.g., with furniture sheets, melamine films, veneers, plastic edge or lacquer.
  • the lignocellulosic materials produced according to the invention or the coated lignocellulosic materials produced therefrom or the sandwich panels produced therefrom are used, for example, as roof and wall planking, infills, cladding, floors, interior door siding, partitions or shelves.
  • the lignocellulosic materials produced by the process according to the invention or the coated lignocellulosic materials produced therefrom or the sandwich panels made from these lignocellulosic materials for example, used as a carrier material for cabinet furniture, as a shelf, as a door material, as a countertop, as a kitchen front, as elements in tables, chairs and upholstered furniture ,
  • 950 g glued chips were sprinkled immediately or after a waiting time of 15 min in a 30x30 cm form and cold precompressed. Subsequently, the resulting pre-compacted nematte pressed in a hot press to a thickness of 16 mm to a chipboard (pressing temperature 210 ° C, pressing time 100 s).
  • the transverse tensile strength was determined according to EN 319.
  • the thickness swelling after 24 h was determined in accordance with EN 317.
  • the determination of the perforator value as a measure of the formaldehyde emission was carried out in accordance with EN 120.
  • the results of the experiments are summarized in the table.
  • the quantities always refer to 100 wt .-% dry weight of the wood chips.
  • the density of the two plates was 550 kg / m 3 .

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur diskontinuierlichen oder kontinuierlichen, bevorzugt kontinuierlichen Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen enthaltend die Verfahrensschritte ix) Mischen der Komponenten der einzelnen Schichten, x) Streuen der in Verfahrensschritt i) hergestellten Mischung(en) zu einer Matte, xi) Vorverdichtung der gestreuten Matte und xii) Pressen der vorverdichteten Matte bei erhöhter Temperatur, indem man im Verfahrensschritt i) für den Kern von mehrschichtigen oder für einschichtige Lignocellulosewerkstoffe die Lignocel- lulosepartikel (Komponente LCP-1) mit u) 0 bis 25 Gew.-% expandierte Kunststoffteilchen mit der Schüttdichte im Bereich von 10 bis 150 kg/m 3 (Komponente A), v) 0,05 bis 1,39 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der organischen Isocya- nate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen (Komponente B), w) 3 bis 20 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze (Kompo- nente C), x) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente D), y) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente E), z) 0,01 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente F) und für die Deckschichten von mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen die Lignocellulosepartikel (Komponente LCP-2) mit aa) 1 bis 30 Gew.-% Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze, Phenoplastharze, organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, Protein- basierten Bindemitteln und anderen Polymer-basierten Bindemitteln (Komponente G), bb) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente H), cc) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente I) und dd) 0 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente J) vermischt.

Description

Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen unter Verwendung von Trialkylphosphat
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen unter Verwendung von Trialkylphosphat.
Aus der DE-A-33 28 662 sind Bindemittelsysteme auf Basis von Polyisocyanaten sowie Binde- mittelkombinationen mit herkömmlichen Bindemitteln, wie Aminoplastharzen, zur Herstellung von Presswerkstoffen, z.B. Spanplatten, bekannt, die latente Katalysatoren enthalten, die durch Umsetzung von primären, sekundären und/oder tertiären Aminen mit Estern von Säuren des Phosphors entstehen. Als möglicher Ester ist unter Anderem Triethylphosphat (TEP) aufgeführt. Das TEP wird mit einem Amin zur Reaktion gebracht und nicht als solches dem Bindemittelsys- tem zugesetzt.
Dieses Verfahren hat verfahrenstechnische Nachteile.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den zuvor genannten Nachteilen abzuhelfen.
Demgemäß wurde ein neues und verbessertes Verfahren zur diskontinuierlichen oder kontinuierlichen, bevorzugt kontinuierlichen Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen enthaltend die Verfahrensschritte i) Mischen der Komponenten der einzelnen Schichten,
ii) Streuen der in Verfahrensschritt i) hergestellten Mischung(en) zu einer Matte,
iii) Vorverdichtung der gestreuten Matte und
iv) Pressen der vorverdichteten Matte bei erhöhter Temperatur, gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man im Verfahrensschritt i) für den Kern von mehrschichtigen oder für einschichtige Lignocellulosewerkstoffe die Lignocel- lulosepartikel (Komponente LCP-1 ) mit
a) 0 bis 25 Gew.-% expandierte Kunststoffteilchen mit der Schüttdichte im Bereich von 10 bis 150 kg/m3 (Komponente A),
b) 0,05 bis 1 ,39 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der organischen Isocya- nate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen (Komponente B),
c) 3 bis 20 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze (Kompo- nente C),
d) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente D),
e) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente E),
f) 0,01 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente F) und für die Deckschichten von mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen die Lignocellulosepartikel (Komponente LCP-2) mit
g) 1 bis 30 Gew.-% Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze, Pheno- plastharze, organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, Proteinbasierten Bindemitteln und anderen Polymer-basierten Bindemitteln (Komponente G), h) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente H),
i) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente I) und
j) 0 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente J) vermischt, sowie ein- oder mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe, hergestellt gemäß voranstehendem Verfahren.
Die Angaben der Gew.-% der Komponenten A) bis F) und G) bis J) sind die Gewichte der jeweiligen Komponente bezogen auf das Trockengewicht der Lignocellulosepartikel. Das Trockengewicht der Lignocellulosepartikel ist das Gewicht der Lignocellulosepartikel ohne das darin enthaltene Wasser. Es wird auch als atro-Gewicht (absolut trocken) bezeichnet. Werden Kom- ponenten A) bis F) und G) bis J) in wässriger Form, also beispielsweise in Form von wässrigen Lösungen oder Emulsionen, eingesetzt, dann wird das Wasser bei den Gewichtsangaben nicht berücksichtigt. Werden beispielsweise 5 kg 30%ige Ammoniumnitrat-Lösung als Komponente H) pro 100 kg Lignocellulosepartikel (Trockengewicht) eingesetzt, dann ergeben sich 1 ,5 Gew.- % Ammoniumnitrat. Bei Aminoplast- oder Phenoplastharzen wird das Gewicht auf den Fest- stoffgehalt bezogen. Der Feststoffgehalt von Aminoplast- oder Phenoplastharzen wird bestimmt, indem 1 g des Harzes in eine Wägschale eingewogen, 2 Stunden bei 120°C +/- 2 K in einem Trockenschrank getrocknet und der Rückstand nach Temperierung auf Raumtemperatur in einem Exsikkator gewogen wird. (Zeppenfeld, Grunwald, Klebstoffe in der Holz -und Möbelindustrie, DRW Verlag, 2. Auflage, 2005, Seite 286).
Zusätzlich enthalten alle Schichten Wasser, das bei den Gewichtsangaben nicht berücksichtigt wird.
Das Wasser kann aus der in den lignocellulosehaltigen Partikeln LCP-1 ) bzw. LCP-2) enthalte- nen Restfeuchte, aus den Bindemitteln B), C) bzw. G), beispielsweise wenn das isocyanathalti- ge Bindemittel als wässrige Emulsion vorliegt oder wenn wässrige Aminoplastharze eingesetzt werden, aus zusätzlich zugegebenem Wasser, beispielsweise zum Verdünnen der Bindemittel oder zum Befeuchten der Deckschichten, aus den Additiven E) bzw. I), beispielsweise wässrige Paraffinemulsionen, aus den Härtern D) bzw. H), beispielsweise wässrige Ammoniumsalzlö- sungen, oder aus den expandierten Kunststoffteilchen A), wenn diese zum Beispiel mit Wasserdampf aufgeschäumt werden, stammen. Der Wassergehalt der einzelnen Schichten kann bis zu 20 Gew.-%, also 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 4 bis 13 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% Gesamttrockengewicht betragen. Bevorzugt ist der Wassergehalt in den Deckschichten DS-A und DS-C größer als im Kern-B. Ganz besonders bevorzugt beträgt der Wassergehalt in den Deckschichten DS-A und DS-C 9 bis 13 Gew.-% und im Kern-B 4 bis 8 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% Gesamttrockengewicht.
Der Aufbau der mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe folgt folgendem Muster:
(1 ) Deckschicht (DS-A), die obere Deckschicht,
(2) Kern (Kern-B) und
(3) Deckschicht (DS-C), die untere Deckschicht,
wobei die Deckschichten DS-A und DS-C jeweils aus einer oder mehreren, also 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3, besonders bevorzugt 1 bis 2 Schichten unterschiedlicher Zusammensetzungen aufgebaut sein können und die Zusammensetzungen Deckschichten DS-A und DS-C gleich oder unterschiedlich, bevorzugt gleich sind. Insbesondere besteht der Aufbau der mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe aus einem Kern und einer oberen und einer unteren Deckschicht.
Die einschichtigen Lignocellulosewerkstoffe bestehen nur aus einer Schicht, die dem Kern (Kern-B) entspricht, und besitzen keine Deckschicht DS-A und DS-C.
Zusätzlich zu den Deckschichten kann der mehrschichtige Lignocellulosewerkstoff weitere äu- ßere "Schutzschichten" enthalten, bevorzugt zwei weitere äußere Schichten, also eine obere Schutzschicht, die an die Deckschicht DS-A (bei einer Schicht) bzw. an die oberste der oberen Deckschichten DS-A (bei mehreren Schichten) angrenzt und eine untere Schutzschicht, die an die die Deckschicht DS-C (bei einer Schicht) bzw. die unterste der unteren Deckschichten DS-C (bei mehreren Schichten) angrenzt und die eine beliebige Zusammensetzung aufweisen.
Diese Schutzschichten sind deutlich dünner als die Deckschichten. Das Massenverhältnis zwischen Schutzschichten und Deckschichten ist kleiner als 10:90, bevorzugt kleiner als 5:95. Ganz besonders bevorzugt sind keine Schutzschichten vorhanden. Der einschichtige Holzwerkstoff kann zusätzlich zu der Schicht Kern-B äußere Schutzschichten enthalten, bevorzugt zwei weitere äußere Schichten, also eine obere Schutzschicht und eine untere Schutzschicht, die an Schicht Kern-B angrenzen und die eine beliebige Zusammensetzung aufweisen. Diese Schutzschichten sind deutlich dünner als die Schicht Kern-B. Das Massenverhältnis zwischen Schutzschichten und Kern-B ist kleiner als 5:95, bevorzugt kleiner als 2:98. Ganz besonders bevorzugt sind keine Schutzschichten vorhanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich wie folgt durchführen: Verfahrensschritt i) - Mischen der Komponenten der einzelnen Schichten
Bei einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen können die Komponenten LCP-1 ), A), B), C), D), E) und F) in beliebiger Reihenfolge gemischt werden. Bei mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen werden die Komponenten LCP-1 ), A), B), C), D),
E) und F) (Zusammensetzung des Kerns) und die Komponenten LCP-2), G), H), I) und J) (Zusammensetzung der Deckschichten) in separaten Mischvorgängen gemischt.
Bei mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen können sowohl die Komponenten LCP-1 ), A),
B) , C), D), E) und F) des Kerns, als auch die Komponenten LCP-2), G), H), I) und J) der Deckschichten in beliebiger Reihenfolge gemischt werden. In der Regel werden die Lignocellulosepartikel [Komponente LCP-1 ) bei ein- und mehrschichtigen Holzwerkstoffen bzw. die Komponente LCP-2) bei mehrschichtigen Holzwerkstoffen vorgelegt und bei ein- und mehrschichtigen Holzwerkstoffen die Komponenten A), B), C), D), E) und
F) bzw. bei mehrschichtigen Holzwerkstoffen die Komponenten G), H), I) und J) in beliebiger Reihenfolge zugegeben.
Es ist auch möglich Gemische der einzelnen Komponenten A), B), C), D), E) und F) zu verwenden, also beispielsweise die Komponenten E) und F) zu mischen, bevor beide Komponenten gemeinsam den Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) zugemischt werden. Die Komponenten A), B),
C) , D), E) und F) können dabei in Portionen aufgeteilt werden und diese Portionen zu unter- schiedlichen Zeitpunkten einzeln oder im Gemisch mit einer anderen Komponente den Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) zugemischt werden. Wenn die Komponente, die in Portionen aufgeteilt wird, aus mehreren unterschiedlichen Stoffen besteht, können die einzelnen Portionen unterschiedliche Zusammensetzungen haben. Diese Möglichkeiten bestehen analog auch bei mehrschichtigen Holzwerkstoffen für die Komponenten G), H), I) und J) in den Deckschichten.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird nur eine Mischung für die Deckschichten hergestellt und diese Mischung für die beiden Deckschichten entsprechend ihres Gewichtsverhältnisses aufgeteilt. Ferner ist es möglich, dass die Komponenten LCP-1 ) bzw. LCP-2) aus Mischungen unterschiedlicher Holzarten und/oder Partikelgrößen zusammengesetzt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind bei mehrschichtigen Holzwerkstoffen die mittleren Partikelgrößen der Komponente LCP-1 ) größer als diejenigen der Komponente LCP-2). Es können auch zwei oder mehrere Komponenten der jeweiligen Zusammensetzung (Zusammensetzung der Deckschichten und Zusammensetzung des Kern bzw. der einzigen Schicht) beispielsweise C) und D), oder C) und eine Teilportion von D) oder C), D) und E), oder C), D), E) und F) vorher separat gemischt werden, bevor sie zugegeben werden. Beispielsweise kann man Komponente LCP-1 ) vorlegen, gegebenenfalls mit Komponente A) mischen, und anschlie- ßend eine Mischung aus den Komponenten B), C), D), E) und F) oder eine Mischung aus C) und D) nachgefolgt von einer aus Mischung B), E) und F) oder eine Mischung von C) und D) nachgefolgt von einer Mischung aus B) und F) und nachgefolgt von der Komponente E) zugeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wer- den der Komponente LCP-1 ) zuerst die Komponente A) und anschließend die Komponenten B), C), D), E) und F) in beliebiger Reihenfolge zugegeben. Es können auch zwei oder mehrere Komponenten vorher gemischt werden, bevorzugt die Komponente D) mit Komponente C) und/oder die Komponente F) mit Komponente C) und/oder B). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente B) mit dem Additiv E), in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente B) mit der Komponente F), in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente C) mit dem Additiv E), in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente C) mit der Komponente F) oder mit der Komponente D) und der Komponenten F) oder mit der Komponente D), der Komponente E) bzw. einer Teilportion der Komponente E) und der Komponenten F) in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente C) mit einer Teilportion der Komponente F) oder mit der Komponente D) und einer Teilportion der Komponenten F) oder mit der Komponente D), der Komponente E) bzw. einer Teilportion der Komponente E) und einer Teilportion der Komponenten F) und die Komponente B) mit einer Teilportion der Komponente F) oder mit der Komponente E) bzw. einer Teilportion der Komponente E) und einer Teilportion der Komponenten F) in separaten Schritten gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente C) mit dem Härter D), in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Komponente C) mit der Komponente D) und Komponente E) in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird.
Die Komponente B), die gegebenenfalls in einem separaten Schritt mit einer oder mehreren Komponenten ausgewählt aus den Gruppen der Komponenten D), E) und F) gemischt wurde, und die Komponente C), die gegebenenfalls in einem separaten Schritt mit einer oder mehreren Komponenten ausgewählt aus den Gruppen der Komponenten D), E) und F) gemischt wurde, können entweder gleichzeitig oder nacheinander, bevorzugt gleichzeitig zu den Lignocellulose- partikeln LCP-1 ) bzw. zu der Mischung aus Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) mit anderen Komponenten gegeben werden. Die gleichzeitige Zugabe kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Komponente B) bzw. die Mischung, die Komponente B enthält und die Komponente C bzw. die Mischung, die Komponente C enthält, aus separaten Auftragsvorrichtungen, z.B. Düsen, zum gleichen Zeitpunkt zu den Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) bzw. zu der Mischung aus Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) mit anderen Komponenten zugegeben wird, oder dadurch, dass die Komponente B bzw. die Mischung, die Komponente B enthält und die Komponente C bzw. die Mischung, die Komponente C enthält, aus separaten Behältern einem Mischaggregat, z.B. Mischbehälter oder statischem Mischer, zugefügt wird und die so erhaltene Mischung nach höchstens 60 min, bevorzugt nach höchstens 5 min, besonders bevorzugt nach höchstens 60 sec, ganz besonders bevorzugt nach höchstens 10 sec, insbesondere nach höchstens 2 sec. zu den Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) bzw. zu der Mischung aus Lignocellulosepartikeln LCP- 1 ) mit anderen Komponenten zugegeben wird.
Das Mischen der Komponenten A) bis F) mit der Komponente LCP-1 ) bzw. G) bis J) mit der Komponente LCP-2) kann nach den in der Holzwerkstoffindustrie bekannte Verfahren erfolgen, wie sie beispielsweise in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Seite 1 18 bis 1 19 und Seite 145, Springer Verlag Heidelberg, 2002 beschrieben sind.
Das Mischen kann durch Aufsprühen der Komponenten oder Mischungen der Komponenten auf die lignocellulosehaltigen Partikel in Vorrichtungen wie schnell laufenden Ringmischern mit Leimzugabe über eine Hohlwelle (Innenbeleimung) oder schnell laufenden Ringmischern mit Leimzugabe von außen über Düsen (Außenbeleimung) erfolgen.
Werden Lignocellulosefasern als Komponente LCP-1 ) bzw. LCP-2) eingesetzt, kann das Aufsprühen auch in der Blowline nach dem Refiner erfolgen. Werden Lignocellulosestreifen (Strands) als Komponente LCP-1 ) bzw. LCP-2) eingesetzt, erfolgt das Aufsprühen in der Regel in großvolumigen, langsam laufenden Mischern. Das Mischen kann auch durch Aufsprühen in einem Fallschacht erfolgen, wie es beispielsweise in DE 10247412 A1 oder DE 10104047 A1 beschrieben ist, oder durch Besprühen eines Vorhangs aus Lignocellulosepartikel, wie es in der Evojet-Technologie der Dieffenbacher GmbH realisiert ist.
Verfahrensschritt ii) - Streuen der in Verfahrensschritt i) hergestellten Mischung(en) zu einer Matte
Für den einschichtigen Lignocellulosewerkstoff wird die erhaltene Mischung LCP-1 ), A), B), C), D), E) und F) zu einer Matte gestreut.
Für den mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoff werden die erhaltenen Mischungen der Komponenten LCP-1 ), A), B), C), D), E) und F) und die Mischungen der Komponenten LCP-2), G), H), I) und J) übereinander zu einer Matte gestreut, so dass sich der erfindungsgemäße Aufbau der mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe [nach dem Muster (1 ), (2), (3)] ergibt. Dabei werden in der Regel die unteren Deckschichten, beginnend mit der äußersten Deckschicht bis der dem Kern nächstliegenden unteren Deckschicht, darauf die Kernschicht und anschließend die oberen Deckschichten, beginnend mit der dem Kern nächstliegenden oberen Deckschicht bis der äußersten Deckschicht gestreut.
In der Regel streut man die Mischungen dazu direkt auf eine Unterlage, z.B. auf ein Formband.
Die Streuung kann nach an sich bekannten Methoden wie Wurfsichtstreuung, oder Windsichtstreuung, oder z.B. mit Rollensystemen (siehe beispielsweise M. Dunky, P. Niemz, Holz- Werkstoffe und Leime, Seite 1 19 bis 121 , Springer Verlag Heidelberg, 2002) diskontinuierlich oder kontinuierlich, bevorzugt kontinuierlich, durchgeführt werden.
Verfahrensschritt iii) - Vorverdichtung der gestreuten Matte Nach dem Streuen jeder einzelnen Schicht kann eine Vorverdichtung stattfinden. Bei den mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen kann in der Regel nach dem Streuen jeder einzelnen Schicht eine Vorverdichtung erfolgen, bevorzugt wird die Vorverdichtung nach dem Streuen aller Schichten übereinander durchgeführt. Die Vorverdichtung kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen, wie sie beispielsweise in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer Verlag Heidelberg, 2002, Seite 819 oder in H.-J. Deppe, K. Ernst, MDF - Mitteldichte Faserplatte, DRW-Verlag, 1996, Seiten 44, 45 und 93 oder in A. Wagenführ, F. Scholz, Taschenbuch der Holztechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2012, Seite 219, beschrieben sind.
Während oder nach der Vorverdichtung und vor dem Verfahrensschritt iv) kann in einem Vorerwärmungsschritt Energie mit einer oder mehrerer beliebigen Energiequellen in die Matte einge- bracht werden. Als Energiequellen eignen sich Heißluft, Wasserdampf, Dampf/Luft-Gemische oder elektrische Energie (Hochfrequentes Hochspannungsfeld oder Mikrowellen). Die Matte wird dabei im Kern auf 40 bis 130°C, bevorzugt auf 50 bis 100°C, besonders bevorzug auf 55 bis 75°C erwärmt. Die Vorerwärmung kann mit Wasserdampf und Dampf/Luftgemischen bei mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen kann auch so durchgeführt werden, dass nur die Deckschichten erwärmt werden, der Kern jedoch nicht. Bevorzugt wird auch bei mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen der Kern erwärmt.
Erfolgt nach dem Vorverdichten eine Vorerwärmung, kann das Auffedern der Matte während der Erwärmung dadurch verhindert werden, dass die Erwärmung in einem nach oben und unten begrenzten Raum durchgeführt wird. Die Begrenzungsflächen sind dabei so ausgeführt, dass der Energieeintrag möglich ist. Beispielsweise können perforierte Kunststoffbänder oder Stahlnetze verwendet werden, die das Durchströmen von heißer Luft, Wasserdampf oder Wasserdampf-Luft-Gemischen ermöglichen. Gegebenenfalls sind die Begrenzungsflächen so ausge- führt, dass sie einen Druck auf die Matte ausüben, der so groß ist, dass das Auffedern während der Erwärmung verhindert wird.
Besonders bevorzugt erfolgt nach dem Vorverdichten keine Vorerwärmung, das heißt, dass die gestreute Matte nach dem Verfahrensschritt iii) eine niedrigere Temperatur als oder die gleiche Temperatur wie vor dem Verfahrensschritt iii) aufweist.
Die Verdichtung kann in einem, zwei oder mehreren Schritten erfolgen.
Die Vorverdichtung erfolgt in der Regel bei einem Druck von 1 bis 30 bar, bevorzugt 2 bis 25 bar, besonders bevorzugt 3 bis 20 bar.
Verfahrensschritte iv) - Pressen der vorverdichteten Matte bei erhöhter Temperatur
Im Verfahrensschritt iv) wird die Dicke der Matte durch Anlegen eines Pressdrucks weiter verringert. Dabei wird die Temperatur der Matte durch Eintragen von Energie erhöht. Im einfachs- ten Fall wird ein konstanter Pressdruck angelegt und gleichzeitig durch eine Energiequelle konstanter Leistung erwärmt. Sowohl der Energieeintrag als auch die Verdichtung mittels Pressdruck kann aber auch zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten und in mehreren Stufen erfolgen. Der Energieeintrag beim Verfahrensschritt iv) erfolgt in der Regel a) durch Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes und/oder
b) durch Heißpressen, also mittels Wärmeübergang von erwärmten Flächen, beispielsweise Pressblechen, auf die Matte während des Pressvorgangs, bevorzugt b) durch Heißpressen. a) Energieeintrag durch Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes Beim Energieeintrag durch Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes wird die Matte so erwärmt, dass nach Abschalten des hochfrequenten elektrischen Feldes im Verfahrensschritt iv) die Schicht des Kerns eine Temperatur von mehr als 90°C aufweist und diese Temperatur in weniger als 40 Sekunden, bevorzugt weniger als 20 Sekunden, be- sonders bevorzugt weniger als 12,5 Sekunden, insbesondere weniger als 7,5 Sekunden pro mm Plattendicke d ab dem Anlegen des hochfrequenten elektrischen Feldes erreicht wird, wobei d die Dicke der Platte nach Verfahrensschritt iv) ist.
Wenn das hochfrequente elektrische Feld abgeschaltet wird, beträgt die Temperatur im Kern mindestens 90°C, also 90 bis 170°C, bevorzugt mindestens 100°C, also 100 bis
170°C, besonders bevorzugt mindestens 1 10°C, also 1 10 bis 170°C, insbesondere mindestens 120°C, also 120 bis 170°C.
Bei dem angelegten hochfrequenten elektrischen Feld kann es sich um Mikrowellenstrah- lung oder um ein hochfrequentes elektrisches Feld handeln, das nach Anlegen einer hochfrequenten Wechselspannungsfeldes an einen Plattenkondensator zwischen den beiden Kondensatorplatten entsteht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann zunächst ein Verdichtungsschritt und danach das Erwärmen durch Anlegen eines hochfrequenten Hochspannungsfelds durchgeführt werden. Dieser Vorgang kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich, bevorzugt kontinuierlich erfolgen.
Hierzu kann die gestreute und verdichtete Matte mittels eines Förderbandes durch einen Bereich zwischen parallel angeordneten Plattenkondensatoren durchgeführt werden.
Eine Vorrichtung für einen kontinuierlichen Prozess, um die Erwärmung mittels Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes nach der Verdichtung innerhalb der gleichen Maschine zu realisieren, ist beispielsweise in WO-A-97/28936 beschrieben.
Die Erwärmung unmittelbar nach dem Verdichtungsschritt kann auch in einer diskontinuierlich arbeitenden Hochfrequenz-Presse erfolgen, z.B. in einer Hochfrequenz-Presse, beispielsweise in der Presse HLOP 170 der Firma Hoefer Presstechnik GmbH. Erfolgt die Erwärmung nach dem Verdichten, kann das Auffedern der Matte während der
Erwärmung dadurch zurückgedrängt, minimiert bzw. verhindert werden, dass die Erwärmung in einem nach oben und unten begrenzten Raum durchgeführt wird. Die Begrenzungsflächen sind dabei so ausgeführt, dass der Energieeintrag möglich ist. Gegebenenfalls sind die Begrenzungsflächen so ausgeführt, dass sie einen Druck auf die Matte aus- üben, der so groß ist, dass das Auffedern während der Erwärmung verhindert wird. In einer besonderen Ausführungsform für einen kontinuierlichen Prozess handelt es sich bei diesen Begrenzungsflächen um Pressbänder, die durch Rollen angetrieben werden. Hinter diesen Pressbändern sind die Platten der Kondensatoren angeordnet. Die Matte wird dabei durch ein Paar von Kondensatorplatten geleitet, wobei sich zwischen Matte und oberer Kondensatorplatte das eine Pressband, zwischen Matte und unterer Kondensatorplatte das andere Pressband befindet. Eine der beiden Kondensatorplatten kann geerdet sein, so dass die Hochfrequenz-Heizung nach dem Prinzip der unsymmetrischen Einspeisung arbeitet. Bei den mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen können die Deckschichten DS-A und
DS-C nach Verfahrensschritt iv) eine andere Temperatur als der Kern-B aufweisen. In der Regel beträgt die Temperaturdifferenz zwischen 0 und 50°C.
Energieeintrag durch Heißpressen
Der Energieeintrag durch Heißpressen erfolgt üblicherweise durch Kontakt mit beheizten Pressflächen, die Temperaturen von 80 bis 300°C, bevorzugt 120 bis 280°C, besonders bevorzugt 150 bis 250°C aufweisen, wobei während des Energieeintrags bei einem Druck von 1 bis 50 bar, bevorzugt 3 bis 40 bar, besonders bevorzugt 5 bis 30 bar gepresst wird. Das Pressen kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen (siehe Beispiele in„Taschenbuch der Spanplatten Technik" H.-J. Deppe, K. Ernst, 4. Aufl., 2000, DRW - Verlag Weinbrenner, Leinfelden Echterdingen, Seite 232 bis 254, und„MDF- Mitteldichte Faserplatten" H.-J. Deppe, K. Ernst, 1996, DRW- Verlag Weinbrenner, Leinfelden-Echterdingen, Seite 93 bis 104). Bevorzugt werden kontinuierliche Pressverfahren, beispielsweise mit Doppelbandpressen, verwendet. Die Pressdauer beträgt normalerweise 2 bis 15 Sekunden pro mm Plattendicke, bevorzugt 2 bis 10 Sekunden, besonders bevorzugt 2 bis 6 Sekunden, insbesondere 2 bis 4 Sekunden, kann davon jedoch auch deutlich abweichen und auch bis zu mehreren Minuten, z.B. bis zu 5 Minuten dauern.
Erfolgt der Energieeintrag im Verfahrensschritt iv) durch a) Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes und durch b) Heißpressen, dann wird bevorzugt zunächst Schritt a) und danach Schritt b) ausgeführt.
Die Komponenten des Kerns LPC-1 ), A), B), C), D), E), F) und die Komponenten der Deck- schichten LPC-2), G), H), I), J) haben folgende Bedeutungen.
Komponente LPC-1 ) und LPC-2)
Als Rohstoff für die Lignocellulosepartikel LPC-1 ) und LPC-2) eignet sich jede beliebige Holzart oder deren Mischungen, beispielsweise Fichten-, Buchen-, Kiefern-, Lärchen-, Linden-, Pappeln-, Eukalyptus-, Eschen-, Kastanien-, Tannenholz oder deren Mischungen, bevorzugt Fichten-, Buchenholz oder deren Mischungen, insbesondere Fichtenholz. Die Lignocellulosepartikel LPC-1 ) und LPC-2) und können beispielsweise Holzteile wie Holzlagen, Holzstreifen (Strands), Holzspäne, Holzfasern, Holzstaub oder deren Mischungen, bevorzugt Holzspäne, Holzfasern, Holzsstreifen (Strands) und deren Mischungen, besonders bevorzugt Holzspäne, Holzfasern oder deren Mischungen - wie sie für die Herstellung von Spanplatten, MDF (Mitteldichte Faser- platten) und HDF (Hochdichte Faserplatten) eingesetzt werden - sein. Die Lignocelluloseparti- kel können auch von Lignocellulose-haltigen Pflanzen wie Bambus, Flachs, Hanf, Getreide oder anderen Einjahrespflanzen stammen, bevorzugt von Bambus, Flachs oder Hanf. Besonders bevorzugt werden Holzspäne eingesetzt, wie sie bei der Herstellung von Spanplatten verwendet werden.
Ausgangsmaterialien für die Lignocellulosepartikel sind üblicherweise Rundhölzer, Durchfors- tungshölzer, Resthölzer, Waldholzabfälle, Industrieresthölzer, Gebrauchthölzer, Produktionsabfälle aus der Holzwerkstoffproduktion, gebrauchte Holzwerkstoffe sowie lignocellulosehaltige Pflanzen. Die Aufbereitung zu den gewünschten lignocellulosehaltigen Partikeln, beispielsweise zu Holzpartikeln wie Holzspäne oder Holzfasern, kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen (z.B. M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Seite 91 bis 156, Springer Verlag Heidelberg, 2002).
Die Größe der Lignocellulosepartikel kann in weiten Grenzen variiert werden und in weiten Grenzen schwanken.
Wenn es sich bei den Lignocellulosepartikeln LPC-1 ) und LPC-2) um Lignocellulosefasern handelt, dann ist die volumengewichtete mittlere Faserlänge der Komponente LPC-2) der Deckschichten bevorzugt kleiner oder gleich der volumengewichteten mittleren Faserlänge der Kom- ponente LPC-1 ) im Kern der mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe. Das Verhältnis der volumengewichteten mittleren Faserlängen (xstrecke) der Komponente LPC-2) zur volumengewichteten mittleren Faserlängen (xstrecke) der Komponente LPC-1 ) kann in weiten Grenzen variiert werden und liegt in der Regel bei 0,1 :1 bis 1 :1 , bevorzugt 0,5:1 bis 1 :1 , besonders bevorzugt 0,8:1 bis 1 :1.
Die volumengewichtete mittlere Faserlänge (xstrecke) der Komponente LPC-1 ) beträgt in der Regel 0,1 bis 20 mm, bevorzugt 0,2 bis 10 mm, besonders bevorzugt 0,3 bis 8 mm, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 6 mm. Die volumengewichtete mittlere Faserlänge xstrecke wird mittels digitaler Bildanalyse bestimmt. Beispielsweise kann ein Gerät der Reihe Camsizer® der Firma Retsch Technology verwendet werden. Dabei wird von jeder einzelnen Faser einer representativen Probe xstrecke bestimmt, xstrecke wird berechnet aus der Fläche der Partikelprojektion A und dem Martin-Durchmesser XMa_min. Dabei gilt xstrecke = XMa_min / A. Aus den Einzelwerten wird der volumengewichtete Mittel- wert xstrecke gebildet. Die Messmethode und die Auswertung sind im Camsizer Handbuch beschrieben (Bedienungsanleitung/Handbuch Korngrößenmesssystem CAMSIZER®, Retsch Technology GmbH, Version 0445.506, Release 002, Revision 009 vom 25.06.2010). Wenn es sich bei den Lignocellulosepartikeln LPC-1 ) und LPC-2) um Lignocellulosestreifen (Strands) oder Lignocellulosespäne handelt, dann ist der volumengewichtete mittlere Partikeldurchmesser der Komponente LPC-2) der Deckschichten bevorzugt kleiner oder gleich dem volumengewichteten mittleren Partikeldurchmesser der Komponente LPC-1 ) im Kern der mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe. Das Verhältnis des volumengewichtete mittlere Partikeldurchmesser XFe max der Komponente LPC-2) zum volumengewichteten mittleren Partikeldurchmesser XFe max der Komponente LPC-1 ) kann in weiten Grenzen variiert werden und liegt in der Regel bei 0,01 :1 bis 1 :1 , bevorzugt 0,1 :1 bis 0,95:1 , besonders bevorzugt 0,5:1 bis 0,9:1 .
Der volumengewichtete mittlere Partikeldurchmesser XFe max der Komponente LPC-1 ) beträgt in der Regel 0,5 bis 100 mm, bevorzugt 1 bis 50 mm, besonders bevorzugt 2 bis 30 mm, ganz besonders bevorzugt 3 bis 20 mm. Der volumengewichtete mittlere Partikeldurchmesser XFe max wird mittels digitaler Bildanalyse bestimmt. Beispielsweise kann ein Gerät der Reihe Camsizer® der Firma Retsch Technology verwendet werden. Dabei wird von jedem einzelnen Lignocellulosestreifen (Strand) oder jedem einzelnen Lignocellulosespan einer representativen Probe XFe max bestimmt. XFe max ist der größte Feret-Durchmesse eines Partikels (ermittelt aus verschiedenen Messrichtungen). Aus den Ein- zelwerten wird der volumengewichtete Mittelwert XFe max gebildet. Die Messmethode und die Auswertung sind im Camsizer Handbuch beschrieben (Bedienungsanleitung/Handbuch Korn- größenmesssystem CAMSIZER®, Retsch Technology GmbH, Version 0445.506, Release 002, Revision 009 vom 25.06.2010). Setzt man Mischungen aus Holzspänen und anderen Lignocellulosepartikeln ein, z.B. Mischungen aus Holzspänen und Holzfasern, oder aus Holzspänen und Holzstaub, so beträgt der Anteil an Holzspänen der Komponente LPC-1 ) bzw. der Komponente LPC-2) in der Regel mindestens 50 Gew.-%, also 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, also 75 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, also 90 bis 100 Gew.-%.
Die mittlere Dichten der Komponenten LPC-1 ) und LPC-2) liegen unabhängig voneinander in der Regel bei 0,4 bis 0,85 g/cm3, bevorzugt bei 0,4 bis 0,75 g/cm3, insbesondere bei 0,4 bis 0,6 g/cm3. Diese Angaben beziehen sich auf die Normal-Rohdichte nach Lagerung im Normalklima (20°C, 65% Luftfeuchtigkeit).
Die Komponenten LPC-1 ) und LPC-2) können unabhängig voneinander die üblichen geringen Mengen Wasser von 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% (in einer üblichen geringen Schwankungsbreite von 0 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 0,4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 0,3 Gew.-%) enthalten. Diese Mengenangabe be- zieht sich auf 100 Gew.-% absolut trockene Holzsubstanz und beschreibt den Wassergehalt der Komponente LPC-1 ) bzw. LPC-2) nach dem Trocknen (nach üblichen dem Fachmann bekannten Methoden) unmittelbar vor dem Mischen mit anderen Komponenten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden für die Deckschichten Lignocellulosefa- sern als Lignocellulosepartikel LPC-2) und für den Kern Lignocellulosestreifen (Strands) oder Lignocellulosespäne, besonders bevorzugt Lignocellulosespäne, insbesondere Lignocellulose- späne mit einem volumengewichteteten mittleren Partikeldurchmesser XFe max von 2 bis 30 mm als Lignocellulosepartikel LPC-1 ) verwendet.
Komponente A) Als expandierte Kunststoffteilchen der Komponente A) eignen sich expandierte Kunststoffteilchen, bevorzugt expandierte thermoplastische Kunststoffteilchen mit einer Schüttdichte von 10 bis 150 kg/m3, bevorzugt 30 bis 130 kg/m3, besonders bevorzugt 35 bis 1 10 kg/m3, insbesondere 40 bis 100 kg/m3 (ermittelt durch Wiegen eines mit dem Schüttgut gefüllten definierten Volumens).
Expandierte Kunststoffteilchen der Komponente A) werden in der Regel in Form von Kugeln oder Perlen mit einem mittleren Durchmesser von 0,01 bis 50 mm, bevorzugt 0,25 bis 10 mm, besonders bevorzugt 0,4 bis 8,5 mm, insbesondere 0,4 bis 7 mm eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Kugeln eine kleine Oberfläche pro Volumen auf, beispielswei- se in Form eines sphärischen oder elliptischen Partikels und sind vorteilhaft geschlossenzellig. Die Offenzelligkeit nach DIN-ISO 4590 beträgt in der Regel nicht mehr als 30%, also 0 bis 30%, bevorzugt 1 bis 25%, besonders bevorzugt 5 bis 15%.
Geeignete Polymere, die den expandierbaren oder expandierten Kunststoffteilchen zugrunde liegen, sind in der Regel alle bekannten Polymere oder deren Gemische, vorzugsweise thermoplastische Polymere oder deren Gemische, die sich verschäumen lassen. Gut geeignete derartige Polymere sind beispielsweise Polyketone, Polysulfone, Polyoxymethylen, PVC (hart und weich), Polycarbonate, Polyisocyanurate, Polycarbodiimide, Polyacrylimide und Polymethacry- limide, Polyamide, Polyurethane, Aminoplastharze und Phenolharze, Styrolhomopolymere (im Folgenden auch als„Polystyrol" oder„Styrolpolymerisat" bezeichnet), Styrolcopolymere, C2- bis Cio-Olefinhomopolymere, C2- bis do-Olefincopolymere und Polyester. Bevorzugt verwendet man zur Herstellung der genannten Olefinpolymere die 1-Alkene, zum Beispiel Ethylen, Propy- len, 1 -Buten, 1 -Hexen, 1-Octen. Des Weiteren können den Polymeren, vorzugsweise den Thermoplasten, die den expandierbaren oder expandierten Kunststoffteilchen der Komponente A) zugrunde liegen übliche Additive, zum Beispiel UV-Stabilisatoren, Antioxidantien, Beschichtungsmittel, Hydrophobierungsmittel, Keimbildner, Weichmacher, Flammschutzmittel, lösliche und unlösliche anorganische und/oder organische Farbstoffe zugesetzt sein.
Die Komponente A kann üblicherweise wie folgt erhalten werden: Geeignete Polymere können mit einem ausdehnungsfähiges Medium (auch„Treibmittel" genannt) oder enthaltend ein ausdehnungsfähiges Medium durch Einwirkung von Mikrowellen-, Wärmenergie, Heißluft, vorzugsweise Dampf, und/oder Druckänderung expandiert (oft auch als „aufgeschäumt" bezeichnet) (Kunststoff Handbuch 1996, Band 4„Polystyrol" , Hanser 1996, Seiten 640 bis 673 oder US-A-5,1 12,875) werden. Hierbei dehnt sich in der Regel das Treibmittel aus, die Partikel nehmen an Größe zu und Zellstrukturen entstehen. Dieses Expandieren kann in üblichen Aufschäumvorrichtungen, oft als„Vorschäumer" bezeichnet, durchgeführt werden. Derartige Vorschäumer können ortsfest installiert oder aber mobil sein. Die Expandierung kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden. In der Regel werden beim einstufigen Ver- fahren die expandierbaren Kunststoffteilchen ohne weiteres auf die gewünschte Endgröße expandiert. In der Regel werden beim mehrstufigen Verfahren die expandierbaren Kunststoffteilchen zunächst auf eine Zwischengröße expandiert und dann in einer oder mehreren weiteren Stufen über entsprechend viele Zwischengrößen zur gewünschten Endgröße expandiert. Die oben genannten kompakten Kunststoffteilchen, hierin auch„expandierbare Kunststoffteilchen" genannt, enthalten, im Gegensatz zu den expandierten Kunststoffteilchen, in der Regel keine Zellstrukturen. Die expandierten Kunststoffteilchen haben in der Regel nur noch einen geringen Gehalt an Treibmittel von 0 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse Kunststoff und Treibmittel. Die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen können zwischengelagert werden oder ohne weitere Zwischen- schritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Komponente A weiterverwendet werden.
Zum Expandieren der expandierbaren Kunststoffteilchen können alle dem Fachmann bekannten Treibmittel verwendet werden, beispielsweise aliphatische C3- bis Cio-Kohlenwasserstoffe, wie Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, Neopentan cyclo-Pentan und/oder Hexan und dessen Isomere, Alkohole, Ketone, Ester, Ether oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, bevorzugt n-Pentan, Isopentan, Neopentan und Cyclopentan, besonders bevorzugt ein handelsübliches Pentanisomerengemisch aus n-Pentan und Isopentan.
Der Gehalt an Treibmittel in den expandierbaren Kunststoffteilchen liegt im allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,6 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 ,1 bis 4 Gew.-%, jeweils bezogen auf die treibmittelhaltigen expandierbaren Kunststoffteilchen.
In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man Styrolhomopolymerisat (hierin auch einfach„Polystyrol" genannt), Styrolcopolymerisat oder deren Mischungen als einzigen Kunststoff in der Komponente A).
Derartiges Polystyrol und/oder Styrolcopolymerisat kann nach allen den Fachmann bekannten Polymerisierungsverfahren hergestellt werden, siehe z. B. Ullmann's Encyclopedia, Sixth Edition, 2000 Electronic Release oder Kunststoff-Handbuch 1996, Band 4„Polystyrol", Seiten 567 bis 598. Die Herstellung des expandierbaren Polystyrols und/oder Styrolcopolymerisats erfolgt in der Regel in an sich bekannter Weise durch Suspensionspolymerisation oder mittels Extrusionsver- fahren. Bei der Suspensionspolymerisation kann Styrol, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Comono- mere in wässriger Suspension in Gegenwart eines üblichen Suspensionsstabilisators mittels radikalbildender Katalysatoren polymerisiert werden. Das Treibmittel und gegebenenfalls weitere übliche Zusatzstoffe können dabei bei der Polymerisation mit vorgelegt, im Laufe der Polymerisation oder nach beendeter Polymerisation dem Ansatz zugefügt werden. Die erhaltenen periförmigen, mit Treibmittel imprägnierten, expandierbaren Styrolpolymerisate können nach beendeter Polymerisation von der wässrigen Phase abgetrennt, gewaschen, getrocknet und gesiebt werden.
Bei dem Extrusionsverfahren kann das Treibmittel beispielsweise über einen Extruder in das Polymer eingemischt, durch eine Düsenplatte gefördert und unter Druck zu Partikeln oder Strängen granuliert werden.
Die oben beschriebenen bevorzugten oder besonders bevorzugten expandierbaren Styrolpoly- merisaten oder expandierbaren Styrolcopolymerisate haben einen relativ geringen Gehalt an Treibmittel. Derartige Polymerisate werden auch als "treibmittelarm" bezeichnet. Ein gut geeignetes Verfahren zu Herstellung von treibmittelarmen expandierbarem Polystyrol oder expandierbarem Styrolcopolymerisat wird in US-A-5,1 12,875 beschrieben, auf das hierin ausdrücklich Bezug genommen wird. Wie beschrieben können auch Styrolcopolymerisate eingesetzt werden. Vorteilhaft weisen diese Styrolcopolymerisate mindestens 50 Gew.-%, also 50 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, also 80 bis 100 Gew.-%, einpolymerisiertes Styrol bezogen auf die Masse des Kunststoffes (ohne Treibmittel) auf. Als Comonomere kommen z.B. α-Methylstyrol, kernha- logenierte Styrole, Acrylnitril, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C- Atomen, N-Vinylcarbazol, Maleinsäure(anhydrid), (Meth)acrylamide und/oder Vinylacetat in Betracht.
Vorteilhaft kann das Polystyrol und/oder Styrolcopolymerisat eine geringe Menge eines Ketten- verzweigers einpolymerisiert enthalten, d.h. einer Verbindung mit mehr als einer, vorzugsweise zwei Doppelbindungen, wie Divinylbenzol, Butadien und/oder Butandioldiacrylat. Der Verzweiger wird im Allgemeinen in Mengen von 0,0005 bis 0,5 Mol-%, bezogen auf Styrol, verwendet. Auch Mischungen verschiedener Styrol(co)polymerisate können verwendet werden. Gut geeignete Styrolhomopolymerisate oder Styrolcopolymerisate sind glasklares Polystyrol (GPPS), Schlagzähpolystyrol (HIPS), anionisch polymerisiertes Polystyrol oder Schlagzähpolystyrol (A- IPS), Styrol-a-Methylstyrol-copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrolpolymerisate (ABS), Styrol- Acrylnitril (SAN), Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Methylacrylat-Butadien-Styrol (MBS), Me- thylmethacrylat-Acrylnitnl-Butadien-Styrol (MABS)-Polymerisate oder Mischungen davon oder mit Polyphenylenether (PPE) eingesetzt.
Bevorzugt werden Kunststoffteilchen, besonders bevorzugt Styrolpolymerisate oder Styrolcopo- lymerisate, insbesondere Styrolhomopolymerisate mit einem Molekulargewicht im Bereich von 70.000 bis 400.000 g/mol, besonders bevorzugt 190.000 bis 400.000 g/mol, ganz besonders bevorzugt 210.000 bis 400.000 g/mol eingesetzt.
Diese expandierten Polystyrolteilchen oder expandierte Styrolcopolymerteilchen können ohne oder mit weiteren Maßnahmen zur Treibmittelverminderung zur Herstellung des lignocellulose- haltigen Stoffs weiterverwendet werden.
Üblicherweise weist das expandierbare Polystyrol oder expandierbare Styrolcopolymensat oder das expandierte Polystyrol oder expandierte Styrolcopolymensat eine antistatische Beschich- tung auf.
Dem Polymer, aus dem die expandierten Kunststoffteilchen (Komponente A) hergestellt werden, können vor oder während des Aufschäumens Pigmente und Partikel, wie Ruß, Graphit oder Aluminiumpulver, als Zusatzstoffe zugegeben werden.
Die expandierten Kunststoffteilchen der Komponente A) liegen in der Regel auch nach dem Verpressen zum Lignocellulosewerkstoff, in ungeschmolzenem Zustand vor, das bedeutet, dass die Kunststoffteilchen der Komponente A) in der Regel nicht in die Lignocelluloseteilchen eingedrungen sind oder diese imprägniert haben, sondern zwischen den Lignocelluloseteilchen verteilt sind. Üblicherweise lassen sich die Kunststoffteilchen der Komponente A) mit physikalischen Verfahren, zum Beispiel nach dem Zerkleinern des Lignocellulosewerkstoffs, von der Lignocellulose abtrennen.
Die Gesamtmenge der expandierten Kunststoffteilchen der Komponente A), bezogen auf die Gesamttrockenmasse des Kerns liegt in der Regel im Bereich von 0 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-%.
Komponente B), C) und G): Die Gesamtmenge (Trockenmasse) des Bindemittels der Komponente B), bezogen auf die Gesamttrockenmasse der der Lignocellulosepartikel LCP-1 ) liegt im Bereich von 0,05 bis 1 ,39 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,15 bis 0,8 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 0,6 Gew.-% Die Gesamtmenge (Trockenmasse) des Bindemittels der Komponente C), bezogen auf die Gesamttrockenmasse der Lignocellulosepartikel LCP-1 ) liegt im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%. Bestehen die eingesetzten Lignocellusepartikel LCP-1 ) im Wesentlichen (zu mehr als 75%) aus Lignocellulosefasern, dann liegt die Gesamtmenge (Trockenmasse) des Bindemittels der Komponente C) bezogen auf die Gesamttrockenmasse der Lignocellulosepartikel LCP-1 ) bevorzugt im Bereich von 7 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 9 bis 13 Gew.-%. In allen anderen Fällen (bei kleinerem Anteil an Lignocellulosefasern und wenn keine Lignocellulosefasern eingesetzt werden) liegt die Gesamtmenge (Trockenmasse) des Bindemittels der Komponente C) bezogen auf die Gesamttrockenmasse der Lignocellulosepartikel LCP-1 ) bevorzugt im Bereich von 5 bis 13 Gew.-%, besonders bevorzugt 7 bis 1 1 Gew.-%.
Die Gesamtmenge (Trockenmasse) des Bindemittels der Komponente G), bezogen auf die Ge- samttrockenmasse der Lignocellulosepartikel LCP-2) liegt im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%.
Als Bindemittel der Komponente B) eignen sich solche ausgewählt aus der Gruppe der organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen oder deren Gemische.
Als Bindemittel der Komponente C) eignen sich solche ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze oder deren Gemische.
Als Bindemittel der Komponente G) eignen sich solche ausgewählt aus der Gruppe der Amino- plastharze, Phenoplastharze, organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, Protein-basierten Bindemittel und anderen Polymer-basierten Bindemitteln. Die Gewichtsangaben beziehen sich bei Aminoplastharzen, Phenoplastharzen, Protein-basierten Bindemitteln und den anderen Polymer-basierten Bindemitteln auf den Feststoffgehalt der entsprechenden Komponente (bestimmt durch Verdunsten des Wassers bei 120°C, innerhalb von 2h nach Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, Klebstoffe in der Holz- und Möbelindustrie, 2. Auflage, DRW- Verlag, Seite 268) und im Hinblick auf das Isocyanat, insbesondere das PMDI (Polymeres Diphenylmethandiisocyanat), auf die Isocyanatkomponente an sich, also zum Beispiel ohne Lösungsmittel oder ohne Wasser als Emulgiermedium. Phenoplastharz
Phenoplaste sind synthetische Harze, die durch Kondensation von Phenolen mit Aldehyden erhalten werden und gegebenenfalls modifiziert werden können. Neben unsubstituiertem Phenol können auch Phenolderivate für die Herstellung von Phenoplasten eingesetzt werden. Diese Derivate können Kresole, Xylenole oder andere Alkylphenole, zum Beispiel p-tert.-Butylphenol, p-tert.-Octylphenol und p-tert.-Nonylphenol, Arylphenole, zum Beispiel Phenylphenol und Naph- thole, oder divalente Phenole, zum Beispiel Resorcinol und Bisphenol A, sein. Der wichtigste Aldehyd für die Herstellung von Phenoplasten ist Formaldehyd, der in unterschiedlicher Form eingesetzt werden kann, zum Beispiel als wässrige Lösung, oder in fester Form als Paraformal- dehyd, oder als Formaldehyd-freisetzende Substanz. Andere Aldehyde, zum Beispiel Acetalde- hyd, Acrolein, Benzaldehyd oder Furfural und Ketone können auch verwendet werden. Phenoplaste können durch chemische Reaktionen der Methylolgruppen oder der phenolischen Hydro- xylgruppen und/oder durch physikalische Dispersion in einem Modifizierungsmittel modifiziert werden
Bevorzugte Phenoplaste sind Phenolaldehydharze, besonders bevorzugt Phenolformaldehyd- harze (auch„PF-Harze" genannt). Diese sind z.B. aus Kunststoff-Handbuch, 2. Auflage, Hanser 1988, Band 10„Duroplaste", Seiten 12 bis 40 bekannt.
Aminoplastharz
Als Aminoplastharz können alle dem Fachmann, vorzugsweise die für die Herstellung von Holzwerkstoffen bekannten, Aminoplastharze verwendet werden. Derartige Harze sowie ihre Herstellung sind beispielsweise in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4., neubearbeitete und erweiterte Auflage, Verlag Chemie, 1973, Seiten 403 bis 424„Aminoplaste" und Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, Seiten 1 15 bis 141„Amino Resins" sowie in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 251 bis 259 (UF-Harze) und Seiten 303 bis 313 (MUF und UF mit geringer Menge Melamin) beschrieben. Es sind in der Regel Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestens einer, gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten, Aminogrup- pe oder Carbamidgruppe (die Carbamidgruppe wird auch Carboxamidgruppe genannt), bevorzugt Carbamidgruppe, bevorzugt Harnstoff oder Melamin, und einem Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd. Bevorzugte Polykondensationsprodukte sind Harnstoff-Formaldehydharze (UF- Harze), Melamin-Formaldehydharze (MF-Harze) oder melaminhaltige Harnstoff-Formaldehydharze (MUF-Harze), besonders bevorzugt Harnstoff-Formaldehydharze, beispielsweise Kaurit® Leim-Typen der Firma BASF SE. Besonders bevorzugt sind Polykondensationsprodukte, bei denen das molare Verhältnis Aldehyd zur gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten Amino-Gruppe bzw. Carbamidgruppe im Bereich von 0,3:1 bis 1 :1 , bevorzugt 0,3:1 bis 0,6:1 , besonders bevorzugt 0,3:1 bis 0,5:1 , ganz besonders bevorzugt 0,3:1 bis 0,45:1. Die genannten Aminoplastharze werden üblicherweise in flüssiger Form, üblicherweise als 25 bis 90 gew.-%ige, vorzugsweise als 50 bis 70 gew.-%ige Lösung bzw. Suspension, vorzugsweise in wässriger Lösung bzw. Suspension eingesetzt, können aber auch als Feststoff eingesetzt werden. Organische Isocyanate
Als organische Isocyanate eignen sich organische Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanat- gruppen oder deren Gemische, insbesondere alle dem Fachmann, vorzugsweise die für die Herstellung von Holzwerkstoffen oder Polyurethanen bekannten, organischen Isocyanate oder deren Gemische. Derartige organische Isocyanate sowie ihre Herstellung und Anwendung sind beispielsweise in Becker/Braun, Kunststoff Handbuch, 3. neubearbeitete Auflage, Band 7„Polyurethane", Hanser 1993, Seiten 17 bis 21 , Seiten 76 bis 88 und Seiten 665 bis 671 beschrieben. Bevorzugte organische Isocyanate sind oligomere Isocyanate mit 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 Monomer-Einheiten und im Mittel mindestens einer Isocyanatgruppe pro Monomer-Einheit oder deren Gemische. Die Isocyanate können entweder aliphatisch, cycloaliphatisch oder aromatisch sein. Besonders bevorzugt ist das organische Isocyanat MDI (Methylendiphenyldiisocyanat), das oligomere organische Isocyanat PMDI (Polymeres Methylendiphenylendiisocyanat), die erhältlich sind durch Kondensation von Formaldehyd mit Anilin und Phosgenierung der bei der Kondensation entstanden Isomeren und Oligomeren (siehe zum Beispiel Becker/Braun, Kunststoff Handbuch, 3. neubearbeitete Auflage, Band 7„Polyurethane", Hanser 1993, Seiten 18 letzter Absatz bis Seite 19, zweiter Absatz und Seite 76, fünfter Absatz), oder Mischungen aus MDI und PMDI. Ganz besonders bevorzugt sind Produkte der LUPRANAT®-Typenreihe der BASF SE, insbesondere LUPRANAT® M 20 FB der BASF SE.
Das organische Isocyanat kann auch ein Isocyanat-terminiertes Prepolymer sein, das das Re- aktionsprodukt eines Isocyanats, z.B. PMDI, mit einem oder mehreren Polyolen und/oder Poly- aminen ist.
Es können Polyole verwendet werden, die aus der Gruppe Ethylenglykol, Diethylenglykol, Pro- pylenglykol, Dipropylenglykol, Butandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Triethanolamin, Pen- taerythrit, Sorbitol und Mischungen daraus, ausgewählt sind. Andere geeignete Polyole sind
Biopolyole, wie Polyole aus Sojaöl, Rapsöl, Rizinusöl und Sonnenblumenöl. Geeignet sind auch Polyetherpolyole, die durch Polymerisierung von cyclischen Oxiden, wie zum Beispiel Ethylen- oxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder Tetrahydrofuran in der Gegenwart polyfunktioneller Initiatoren erhalten werden können. Geeignete Initiatoren enthalten aktive Wasserstoffatome und können Wasser, Butandiol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol, Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Toluoldiamin, Diethyltoluoldia- min, Phenyldiamin, Diphenylmethandiamin, Ethylendiamin, Cyclohexandiamin, Cylcohexandi- methanol, Resorcinol, Bisphenol A, Glycerin, Trimethylolpropan, 1 ,2,6-Hexantriol, Pentaerythrit, oder Gemische davon sein. Andere geeignete Polyetherpolyole umfassen Diole und Triole, wie beispielsweise Polyoxypropylendiole und -triole und Poly(oxyethylen-oxypropylen)diole und - triole, die durch gleichzeitige oder nacheinander erfolgende Additionsreaktionen von Ethylen- und Propylenoxiden mit di- oder trifunktionellen Initiatoren hergestellt werden. Geeignet sind auch Polyesterpolyole wie hydroxyterminierte Reaktionsprodukte von Polyolen, wie sie oben bereits beschrieben wurden, mit Polycarbonsäuren oder Polycarbonsäurederivaten, z. B. deren Anhydride, insbesondere Dicarbonsäuren oder Dicarbonsäurederivaten, beispielsweise Bernsteinsäure, Bernsteinsäuredimethylester, Glutarsäure, Glutarsäuredimethylester, Adipinsäure, Adipinsäuredimethylester, Sebacinsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrachlorophtalsäureanhydrid oder Dimethylterephthalat, oder Mischungen daraus. Es können Polyamine verwendet werden, die aus der Gruppe Ethylendiamin, Toluoldiamin, Di- aminodiphenylmethan, Polymethylenpolyphenylpolyamine, Aminoalkohole und Mischungen daraus, ausgewählt sind. Beispiele für Aminoalkohole sind Ethanolamin und Diethanolamin. Das organische Isocyanat oder das Isocyanat-terminierte Prepolymer kann auch in Form einer wässrigen Emulsion verwendet werden, die beispielsweise durch Mischen mit Wasser in Gegenwart eines Emulgators hergestellt wird. Das organische Isocyanat bzw. die Isocyanatkom- ponente des Prepolymers können auch modifizierte Isocyanate sein, wie Carbodiimide, Allo- phanate, Isocyanurate und Biurete.
Protein-basierte Bindemittel
Geeignete Protein-basierte Bindemittel sind beispielsweise Kasein-, Glutin- und Blutalbuminlei- me. Außerdem können Bindemittel eingesetzt werden, bei denen alkalisch hydrolysierte Proteine als Bindemittelbestandteil eingesetzt werden. Solche Bindemittel sind bei M. Dunky, P.
Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 415 bis 417, beschrieben.
Besonders geeignet sind Soja-Protein basierte Bindemittel. Typischerweise werden diese Bin- demittel aus Sojamehl hergestellt. Das Sojamehl kann gegebenenfalls modifiziert werden. Das Soja-basierte Bindemittel kann als Dispersion vorliegen. Es enthält verschiedenen funktionellen Gruppen, wie Lysin, Histidin, Arginin, Tyrosin, Tryptophan, Serin und/oder Cystein. In einer besonderen Ausführungsform wird das Soja-Protein copolymerisiert, z. B. mit Phenolharz, Harnstoffharz oder PMDI. In einer ganz besonderen Ausführungsform besteht das Soja-basierte Bindemittel aus einer Kombination eines Polyamidoepichlorhydrin-Harzes (PAE) mit einem So- ja-basierten Bindemittel. Ein geeignetes Bindemittel ist zum Beispiel das kommerziell erhältliche Bindemittelsystem Hercules® PTV D-41080 Resin (PAE-Harz) und PTV D-40999 (Soja- Komponente). Andere Polymer-basierte Bindemittel
Geeignete Polymer-basierte Bindemittel sind wässrige Bindemittel, die ein Polymer N enthalten, welches aus folgenden Monomeren aufgebaut ist: a) 70 bis 100 Gew.-% wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Mono und/oder Dicarbon- säure (Monomer(e) Ni) und
b) 0 bis 30 Gew.-% wenigstens eines weiteren ethylenisch ungesättigten Monomeren, welches sich von den Monomeren Ni unterscheidet (Monomer(e) N2) und gegebenenfalls einen niedermolekularen Vernetzer mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, welche ausgewählt sind aus der Gruppe Hydroxy, Carbonsäure und deren Derivate, primäre, sekundäres und tertiäres Amin, Epoxy und Aldehyd.
Die Herstellung von Polymeren N ist dem Fachmann geläufig und erfolgt insbesondere durch radikalisch initiierte Lösungspolymerisation beispielsweise in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel (siehe beispielsweise A. Echte, Handbuch der Technischen Polymerchemie, Kapitel 6, VCH, Weinheim, 1993 oder B. Vollmert, Grundriss der Makromolekularen Chemie, Band 1 , E. Vollmert Verlag, Karlsruhe, 1988). Als Monomere Ni kommen insbesondere 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-mono-ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren, deren mögliche Anhydride sowie deren wasserlöslichen Salze, insbesondere deren Alkalimetallsalze, wie beispielsweise Acrylsaure, Methacryl- säure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Tetrahydrophthalsäure, bzw. deren Anhydride, wie beispielsweise Maleinsäureanhydrid, sowie die Natrium- oder Kaliumsalze der vorgenannten Säuren in Betracht. Besonders bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäureanhydrid, wobei Acrylsäure und die Zweier-Kombinationen aus Acrylsäure und Maleinsäureanhydrid oder Acrylsäure und Maleinsäure insbesondere bevorzugt sind.
Als Monomer(e) N2 kommen in einfacher Weise mit Monomer(en) Ni radikalisch copolymeri- sierbare ethylenisch ungesättigte Verbindungen in Betracht, beispielsweise Ethylen, C3- bis C24- α-Olefine, wie Propen, 1 -Hexen, 1-Octen, 1 -Decen; vinylaromatische Monomere, wie Styrol, o Methylstyrol, o-Chlorstyrol oder Vinyltoluole; Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid oder Vinyli- denchlorid; Ester aus Vinylalkohol und 1 bis 18 C-Atome aufweisenden Monocarbonsäuren, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl-n-butyrat, Vinyllaurat und Vinylstearat; Ester aus vorzugsweise 3 bis 6 C-Atome aufweisenden α,β-monoethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren, wie insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure, mit im allgemeinen 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 8 und insbesondere 1 bis 4 C Atome aufwei- senden Alkanolen, wie besonders Acrylsäure- und Methacrylsäuremethyl-, -ethyl-, -n-butyl-, - iso-butyl-, pentyl-, -hexyl-, -heptyl-, -octyl-, -nonyl-, -decyl- und -2-ethylhexylester, Fumar- und Maleinsäuredimethylester oder -di-n-butylester; Nitrile α,β-monoethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Fumarsäuredinitril, Maleinsäuredinitril sowie C4- bis Ce-konjugierte Diene, wie 1 ,3-Butadien und Isopren. Die genannten Monomere bilden in der Regel die Hauptmonomeren, die, bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren N2, einen Anteil von > 50 Gew.-%, bevorzugt > 80 Gew.-% und insbesondere bevorzugt > 90 Gew.-% auf sich vereinen oder sogar die Gesamtmenge der Monomeren N2 bilden. In aller Regel weisen diese Monomeren in Wasser bei Normalbedingungen (20°C, 1 atm (absolut)) lediglich eine mäßige bis geringe Löslichkeit auf.
Weitere Monomere N2, die allerdings unter den vorgenannten Bedingungen eine erhöhte Wasserlöslichkeit aufweisen, sind solche, die entweder wenigstens eine Sulfonsäuregruppe und/oder deren entsprechendes Anion bzw. wenigstens eine Amino-, Amido-, Ureido- oder N- heterocyclische Gruppe und/oder deren am Stickstoff protonierten oder alkylierten Ammonium- derivate enthalten. Beispielhaft genannt seien Acrylamid und Methacrylamid; ferner Vinylsulfon- säure, 2-Acrylamido-2-methylpropan-sulfonsäure, Styrolsulfonsäure und deren wasserlösliche Salze sowie N-Vinylpyrroli-don; 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin; 2-Vinylimidazol; 2-(N,N- Dimethylamino)ethylacrylat, 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N- Diethylamino)ethylacrylat, 2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylat, 2-(N-tert- Butylamino)ethylmethacrylat, N-(3-N',N'-Dimethylaminopropyl)methacrylamid und 2-(1- lmidazolin-2-onyl)ethylmethacrylat. Üblicherweise sind die vorgenannten wasserlöslichen Monomeren N2 lediglich als modifizierende Monomere in Mengen von <10 Gew.-%, bevorzugt <5 Gew.-% und insbesondere bevorzugt <3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren N2, enthalten. Weitere Monomere N2, die üblicherweise die innere Festigkeit der Verfilmungen einer Polymermatrix erhöhen, weisen normalerweise wenigstens eine Epoxy-, Hydroxy-, N-Methylol- oder Carbonylgruppe, oder wenigstens zwei nicht konjugierte ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen auf. Beispiele hierfür sind zwei Vinylreste aufweisende Monomere, zwei Vinylidenreste aufweisende Monomere sowie zwei Alkenylreste aufweisende Monomere. Besonders vorteilhaft sind dabei die Di-Ester zweiwertiger Alkohole mit α,β-monoethylenisch ungesättigten Monocar- bonsäuren unter denen die Acryl- und Methacrylsäure bevorzugt sind. Beispiele für derartige zwei nicht konjugierte ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen aufweisende Monomere sind Alkylenglykoldiacrylate und -dimethacrylate, wie Ethylenglykoldiacrylat, 1 ,2-Propylenglykoldi- acrylat, 1 ,3-Propylenglykoldiacrylat, 1 ,3-Butylenglykoldiacrylat, 1 ,4-Butylenglykoldiacrylate und Ethylenglykoldimethacrylat, 1 ,2-Propylenglykoldimethacrylat, 1 ,3-Propylenglykoldi-methacrylat, 1 ,3-Butylenglykoldimethacrylat, 1 ,4-Butylenglykoldimethacrylat sowie Divinylbenzol, Vinylme- thacrylat, Vinylacrylat, Allylmethacrylat, Allylacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Methylenbis- acrylamid, Cyclopentadienylacrylat, Triallylcyanurat oder Triallylisocyanurat. In diesem Zusammenhang von besonderer Bedeutung sind auch die Methacrylsäure- und Acrylsäure-d- bis C&- Hydroxyalkylester wie n-Hydroxyethyl-, n-Hydroxypropyl- oder n-Hydroxybutylacrylat und
-methacrylat sowie Verbindungen, wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat bzw. - methacrylat.
Häufig werden die vorgenannten vernetzenden Monomeren N2 in Mengen von <10 zu Gew.-%, bevorzugt jedoch in Mengen von <5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren N2, eingesetzt. Insbesondere bevorzugt werden jedoch keinerlei derartige vernetzende Monomeren N2 zu Herstellung des Polymers N eingesetzt.
Bevorzugte Polymere N sind erhältlich durch radikalisch initiierte Lösungspolymerisation ledig- lieh von Monomeren N1 , besonders bevorzugt von 65 bis 100 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 70 bis 90 Gew.-% Acrylsäure mit besonders bevorzugt 0 bis 35 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-% Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid.
Vorteilhaft weist Polymer N ein gewichtsmittleres Molekulargewicht Mw im Bereich von 1.000 bis 500.000 g/mol, bevorzugt 10.000 bis 300.000 g/mol, besonders bevorzugt 30.000 bis 120.000 g/mol auf.
Die Einstellung des gewichtsmittleren Molekulargewichts Mw bei der Herstellung von Polymer N ist dem Fachmann geläufig und erfolgt vorteilhaft durch radikalisch initiierte wässrige Lösungs- Polymerisation in Anwesenheit von radikalkettenübertragenden Verbindungen, den sogenannten Radikalkettenreglern. Auch die Bestimmung des gewichtsmittleren Molekulargewichts Mw ist dem Fachmann geläufig und erfolgt beispielsweise mittels Gelpermeationschromatograpie. Gut geeignete Handelsprodukte für Polymere N sind zum Beispiel die Sokalan®-Produkte der BASF SE, welche beispielsweise auf Acrylsäure und/oder Maleinsäure basieren. Weitere geeignete Polymere sind in WO-A-99/02591 beschrieben.
Gut geeignete Vernetzer sind solche mit einem (gewichtsmittleren) Molekulargewicht im Bereich von 30 bis 10.000 g/mol. Beispielhaft seien genannt: Alkanolamine, wie Triethanolamin; Carbonsäuren, wie Zitronensäure, Weinsäure, Butantetracarbonsäure; Alkohole, wie Glucose, Saccharose oder andere Zucker, Glycerin, Glycol, Sorbitol, Trimethylolpropan; Epoxide, wie Bi- sphenol-A oder Bisphenol-F sowie darauf basierende Harze und weiterhin Polyalkylen-oxid- Glycidylether oder Trimethylolpropan-Triglycidylether. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das Molekulargewicht des verwendeten niedermolekularen Vernetzers im Bereich von 30 bis 4.000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 500 g/mol. Andere geeignete Polymer-basierte Bindemittel sind wässrige Dispersionen, die ein oder mehrere Polymer(e) enthalten, welche aus folgenden Monomeren aufgebaut sind: a. 0 bis 50 Gew.-% wenigstens eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, welches wenigstens eine Epoxid- und/oder wenigstens eine Hydroxyalkylgruppe enthält (Monomer(e) b. 50 bis 100 Gew.-% wenigstens eines weiteren ethylenisch ungesättigten Monomeren, welches sich von den Monomeren Mi unterscheidet (Monomer(e) M2).
Polymer M ist durch radikalisch initiierte Emulsionspolymerisation in einem wässrigen Medium der entsprechenden Monomeren Mi und/oder M2 erhältlich. Polymer M kann einphasig oder mehrphasig vorliegen. Polymer M kann einen Kern/Schale-Aufbau haben.
Die Durchführung von radikalisch initiierten Emulsionspolymerisationen von ethylenisch ungesättigten Monomeren in einem wässrigen Medium ist vielfach vorbeschrieben und dem Fach- mann daher hinreichend bekannt (siehe zum Beispiel: Emulsionspolymerisation in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 8, Seiten 659 ff. (1987); D.C. Blackley, in High Polymer Latices, Vol. 1 , Seiten 35 ff. (1966); H. Warson, The Applications of Synthetic Resin Emul- sions, Kapitel 5, Seiten 246 ff. (1972); D. Diederich, Chemie in unserer Zeit 24, Seiten 135 bis 142 (1990); Emulsion Polymerisation, Interscience Publishers, New York (1965); DE-A 40 03 422 und Dispersionen synthetischer Hochpolymerer, F. Hölscher, Springer-Verlag, Berlin (1969)).
Die radikalisch initiierte wässrige Emulsionspolymerisationsreaktionen erfolgen üblicherweise so, dass man die ethylenisch ungesättigten Monomere unter Mitverwendung von Dispergier- hilfsmitteln, im wässrigen Medium in Form von Monomerentropfchen dispers verteilt und mittels eines radikalischen Polymerisationsinitiators polymerisiert. Als Monomer(e) Mi kommen insbesondere Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethacrylat sowie Hydroxyalkylacrylate und -methacrylate mit C2- bis Cio-Hydroxyalkylgruppen, insbesondere C2- bis C4-Hydroxyalkylgruppen und bevorzugt C2- und C3-Hydroxyalkylgruppen in Betracht, zum Beispiel 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethyl-methacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxy- propylmethacrylat, 4-Hydroxybutyl-acrylat und/oder 4-Hydroxybutylmethacrylat. Mit besonderem Vorteil werden eines oder mehrere, vorzugsweise eines oder zwei, der folgenden Monomere M1 eingesetzt: 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat. Erfindungsgemäß ist es möglich, gegebenenfalls eine Teil- oder die Gesamtmenge an Monomeren Mi im Polymerisationsgefäß vorzulegen. Es ist aber auch möglich, die Gesamtmenge oder die gegebenenfalls verbliebene Restmenge an Monomeren Mi während der Polymerisationsreaktion zuzudosieren. Die Gesamtmenge oder die gegebenenfalls verbliebene Restmenge an Monomeren Mi kann dem Polymerisationsgefäß dabei diskontinuierlich in einer oder mehre- ren Portionen oder kontinuierlich mit gleichbleibenden oder sich verändernden Mengenströmen zudosiert werden. Insbesondere vorteilhaft erfolgt die Dosierung der Monomeren Mi während der Polymerisationsreaktion kontinuierlich mit gleichbleibenden Mengenströmen, insbesondere als Bestandteil einer wässrigen Monomerenemulsion. Als Monomer(e) M2 kommen insbesondere in einfacher Weise mit Monomer(en) Mi radikalisch copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte Verbindungen in Betracht, beispielsweise Ethylen; vinylaromatische Monomere, wie Styrol, α-Methylstyrol, o-Chlor-styrol oder Vinyltoluole; Vinyl- halogenide, wie Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid; Ester aus Vinylalkohol und 1 bis 18 C-Atome aufweisenden Monocarbonsäuren, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl-n-butyrat, Vinyllaurat und Vinylstearat; Ester aus vorzugsweise 3 bis 6 C-Atome aufweisenden α,β-monoethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren, wie insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure, mit im allgemeinen 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 8 und insbesondere 1 bis 4 C-Atome aufweisenden Alkanolen, wie besonders Acrylsäure- und Me- thacrylsäuremethyl-, -ethyl-, -n-butyl-, -iso-butyl-, pentyl-, -hexyl-, -heptyl-, -octyl-, -nonyl-, -decyl- und -2-ethylhexylester, Fumar- und Maleinsäuredimethylester oder -di-n-butylester; Nitri- le α,β-monoethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Fumarsäu- redinitril, Maleinsäuredinitril sowie C4- bis Cs-konjugierte Diene, wie 1 ,3-Butadien und Isopren. Die genannten Monomere bilden in der Regel die Hauptmonomeren, die, bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren M2, einen Anteil von > 50 Gew.-%, bevorzugt > 80 Gew.-% und insbesondere > 90 Gew.-% auf sich vereinen. In aller Regel weisen diese Monomeren in Wasser bei Normalbedingungen (20°C, 1 atm (absolut)) lediglich eine mäßige bis geringe Löslichkeit auf.
Monomere M2, die unter den vorgenannten Bedingungen eine erhöhte Wasserlöslichkeit auf- weisen, sind solche, die entweder wenigstens eine Säuregruppe und/oder deren entsprechendes Anion bzw. wenigstens eine Amino-, Amido-, Ureido- oder N-heterocyclische Gruppe und/oder deren am Stickstoff protonierten oder alkylierten Ammoniumderivate enthalten. Bei- spielhaft genannt seien 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-monoethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren und deren Amide, wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Acrylamid und Methacrylamid; ferner Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido- 2-methylpropansulfonsäure, Styrolsulfonsäure und deren wasserlösliche Salze sowie N-Vinyl- pyrrolidon, 2-Vinyl-pyridin, 4-Vinylpyridin, 2-Vinylimidazol, 2-(N,N-Dimethylamino)ethylacrylat, 2- (N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N-Diethylamino)ethylacrylat, 2-(N,N-Diethyl- amino)ethylmethacrylat, 2-(N-tert.-Butylamino)ethylmethacrylat, N-(3-N',N'-Dimethyl-amino- propyl)methacrylamid, 2-(1 -lmidazolin-2-onyl)ethylmethacrylat und Ureidomethacrylat. Im Normalfall sind die vorgenannten wasserlöslichen Monomeren M2 lediglich als modifizierende Mo- nomere in Mengen von <10 Gew.-%, bevorzugt <5 Gew.-% und insbesondere bevorzugt <3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren M2, enthalten.
Monomere M2, die üblicherweise die innere Festigkeit der Verfilmungen einer Polymermatrix erhöhen, weisen normalerweise wenigstens eine N-Methylol- oder Carbonylgruppe oder wenigstens zwei nicht konjugierte ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen auf. Beispiele hierfür sind zwei Vinylreste aufweisende Monomere, zwei Vinylidenreste aufweisende Monomere sowie zwei Alkenylreste aufweisende Monomere. Besonders vorteilhaft sind dabei die Di-Ester zweiwertiger Alkohole mit α,β-monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren unter denen die Acryl- und Methacrylsäure bevorzugt sind. Beispiele für derartige zwei nicht konjugierte ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen aufweisende Monomere sind Alkylenglykoldiacrylate und -dimethacrylate, wie Ethylenglykoldiacrylat, 1 ,2-Propylenglykoldiacrylat, 1 ,3-Propylen- lykoldiacrylat, 1 ,3-Butylenglykoldiacrylat, 1 ,4-Butylenglykoldiacrylate und Ethylenglykoldime- thacrylat, 1 ,2-Propylenglykoldimethacrylat, 1 ,3-Propylenglykoldimethacrylat, 1 ,3-Butylenglykol- dimethacrylat, 1 ,4-Butylenglykoldimethacrylat sowie Divinylbenzol, Vinylmethacrylat, Vinylac- rylat, Allylmethacrylat, Allylacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Methylenbisacrylamid, Cyclo- pentadienylacrylat, Triallylcyanurat oder Triallylisocyanurat. In diesem Zusammenhang auch von Bedeutung sind Verbindungen, wie Diacetonacrylamid und Acetylace-toxyethylacrylat bzw. -methacrylat. Häufig werden die vorgenannten vernetzenden Monomeren M2 in Mengen von <10 zu Gew.-%, bevorzugt in Mengen von <5 Gew.-% und insbesondere bevorzugt in Mengen von <3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren M2, eingesetzt. Häufig werden jedoch keinerlei derartige vernetzende Monomeren M2 verwendet.
Erfindungsgemäß ist es möglich, gegebenenfalls eine Teil- oder die Gesamtmenge an Monomeren M2 im Polymerisationsgefäß vorzulegen. Es ist aber auch möglich, die Gesamtmenge oder die gegebenenfalls verbliebene Restmenge an Monomeren M2 während der Polymerisationsreaktion zuzudosieren. Die Gesamtmenge oder die gegebenenfalls verbliebene Restmenge an Monomeren M2 kann dem Polymerisationsgefäß dabei diskontinuierlich in einer oder mehreren Portionen oder kontinuierlich mit gleichbleibenden oder sich verändernden Mengenströmen zudosiert werden. Insbesondere vorteilhaft erfolgt die Dosierung der Monomeren M2 während der Polymerisationsreaktion kontinuierlich mit gleichbleibenden Mengenströmen, insbesondere als Bestandteil einer wässrigen Monomerenemulsion. Zur Herstellung der wässrigen Dispersion der Komponente (II) werden häufig Dispergierhilfsmit- tel mitverwendet, die sowohl die Monomerentröpfchen als auch die durch die radikalisch initiierte Polymerisation erhaltenen Polymerteilchen in der wässrigen Phase dispers verteilt halten und so die Stabilität der erzeugten wässrigen Polymerzusammensetzung gewährleisten. Als solche kommen sowohl die zur Durchführung von radikalischen wässrigen Emulsionspolymerisationen üblicherweise eingesetzten Schutzkolloide als auch Emulgatoren in Betracht.
Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinylalkohole, Cellulosederivate oder Vinyl- pyrrolidon- oder Acrylsäure-enthaltende Copolymerisate, beispielsweise solche die hierin als Komponente l(i) definiert sind. Eine ausführliche Beschreibung weiterer geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 , Makromolekulare Stoffe, Seiten 41 1 bis 420, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961 .
Selbstverständlich können auch Gemische aus Emulgatoren und/oder Schutzkolloiden verwen- det werden. Häufig werden als Dispergierhilfsmittel ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren relative Molekulargewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 1000 liegen. Sie können sowohl anionischer, kationischer oder nichtionischer Natur sein. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorver- suche überprüft werden kann. Im Allgemeinen sind anionische Emulgatoren untereinander und mit nichtionischen Emulgatoren verträglich. Desgleichen gilt auch für kationische Emulgatoren, während anionische und kationische Emulgatoren meistens nicht miteinander verträglich sind.
Gebräuchliche Emulgatoren sind z. B. ethoxilierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis C12), ethoxilierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 50; Alkylrest: C8 bis C3e) sowie Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: Ce bis C12), von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkanole (EO-Grad: 3 bis 30, Alkylrest: C12 bis Cis) und ethoxilier- ter Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis C12) , von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12 bis Cis) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C9 bis Cis). Weitere geeignete Emulgatoren finden sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 , Makromolekulare Stoffe, Seiten 192 bis 208, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961.
Bevorzugt werden für das erfindungsgemäße Verfahren nichtionische und/oder anionische Emulgatoren verwendet.
In der Regel beträgt die Menge an eingesetztem Dispergierhilfsmittel, insbesondere Emulgatoren, 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Monomerengemisches M. Für den Fall, dass Schutzkolloide als alleinige Dispergierhilfsmittel verwendet werden, liegt die eingesetzte Menge deutlich höher; man verwendet üblicherweise 5 bis 40 Gew.-% Dispergierhilfsmittel, bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Monomerengemisches M. Erfindungsgemäß ist es möglich, gegebenenfalls eine Teil- oder die Gesamtmenge an Disper- gierhilfsmittel im Polymerisationsgefäß vorzulegen. Es ist aber auch möglich, die Gesamtmenge oder die gegebenenfalls verbliebene Restmenge an Dispergierhilfsmittel während der Polymerisationsreaktion zuzudosieren. Die Gesamtmenge oder die gegebenenfalls verbliebene Rest- menge an Dispergierhilfsmittel kann dem Polymerisationsgefäß dabei diskontinuierlich in einer oder mehreren Portionen oder kontinuierlich mit gleichbleibenden oder sich verändernden Mengenströmen zudosiert werden. Insbesondere vorteilhaft erfolgt die Dosierung der Dispergierhilfsmittel während der Polymerisationsreaktion kontinuierlich mit gleichbleibenden Mengenströmen, insbesondere als Bestandteil einer wässrigen Monomerenemulsion.
Bevorzugte Polymere M enthalten a) 0,01 bis 50 Gew.-% wenigstens eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, welches wenigstens eine Epoxid- und/oder wenigstens eine Hydroxyal- kylgruppe enthält (Monomer(e) Mi) und b) 50 bis 99,99 Gew.-% wenigstens eines weiteren ethylenisch ungesättigten Monomeren, welches sich von den Monomeren Mi unterscheidet (Monomer(e) M2).
Besonders bevorzugte derartige Polymere M sind erhältlich durch radikalisch initiierte Lösungs- polymersiation von 10 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 22 Gew.-% Acrylsäure- und/oder Methacrylsäureestern mit d- bis Cs-Alkoholen - vorzugsweise Methanol, n-Butanol, 2-Ethyl- hexanol - mit 40 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 65 Gew.-% Styrol und von 5 bis 50 Gew.- %, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% 2-Hydroxyethyl-acrylat und/oder 2-Hydroxyethylmethacrylat und/oder Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethacrylat, wobei die Summe der Komponenten 100 Gew.-% ergibt. Weitere bevorzugte Polymere M enthalten kein(e) Monomer(e) Mi und sind erhältlich durch radikalisch initiierte Lösungspolymersiation von 80 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 95 Gew.-% Acrylsäureestern und/oder Methacrylsäureestern mit d- bis Cs-Alkoholen - vorzugsweise Methanol, n-Butanol, 2-Ethylhexanol - mit 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% Ureidomethacrylat und von 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-% 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-monoethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren - vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure - und/oder Amiden dieser Säuren, wobei die Summe der Komponenten 100 Gew.-% ergibt.
Weitere bevorzugte Polymere M sind erhältlich durch Verwendung von Dispergierhilfsmitteln auf Basis von Poly(acrylsäure)n, wie sie in EP-A-1240205 oder DE-A-19991049592 beschrieben sind.
Bevorzugt haben derartige Polymere einen Kern/Schale-Aufbau (isotrope Verteilung der Phasen, zum Beispiel zwiebelschalenförmig) oder einen Janus-Aufbau (anisotrope Verteilung der Phasen). Durch gezielte Variation von Art und Menge der Monomeren Mi und M2 ist es dem Fachmann erfindungsgemäß möglich, wässrige Polymerzusammensetzungen herzustellen, deren Polymere M eine Glasübergangstemperatur Tg bzw. einen Schmelzpunkt im Bereich von (-60) bis 270°C aufweisen.
Andere geeignete wässrige Dispersionen sind Dispersionen ausgewählt aus der Gruppe der Polyurethane, der halogenierten Vinylpolymere, der Vinylalkohol- und/oder Vinylesterpolymere, Kautschuk, Kolophoniumharze und Kohlenwasserstoffharze. Solche Dispersionen sind kommerziell erhältlich, beispielsweise Vinnepas® Ethylen-Vinylacetat-Dispersionen von Wacker, oder Tacylon-Kolophoniumharze von Eastman Chemical Company. Wässrige Dispersionen von aliphatischen und aromatischen Polyurethanen, Polyvinylacetat-homo- und -copolymeren, Terpentinharze und Kohlenwasserstoffharze sind bevorzugt.
Besteht das Bindemittel G) aus mehreren Komponenten G1 ), G2), etc. können diese Kompo- nenten vor der Zugabe zu den Lignocellulosepartikeln LCP-2) oder zu der Mischung aus Lig- nocellulosepartikeln LCP-2) und anderen Komponenten einzeln oder in (Teil)-Mischungen (z.B. bei drei Komponenten zuerst G1 ) und anschließend Mischung aus G2) und G3), oder alternativ eine Mischung aus G1 ), G2) und G3)) gegeben werden. Vorzugsweise enthalten diese Kombinationen ein Aminoplastharz und/oder Phenoplastharz. Besonders bevorzugt besteht das Bin- demittel G) aus einer oder mehreren Komponenten, insbesondere einer Komponente, ausgewählt aus der Gruppe der Amionplastharze.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann als Bindemittel der Komponente G) eine Kombination aus Aminoplast und Isocyanat eingesetzt werden. In diesem Fall liegt die Gesamttrocken- masse des Aminoplastharzes im Bindemittel der Komponente G) bezogen auf die Gesamttrockenmasse der Lignocellulosepartikel LCP-2) im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzug von 5 bis 13 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 7 bis 1 1 Gew.-%. Die Gesamtmenge des organischen Isocyanats, vorzugsweise des oligomeren Isocyanats mit 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 Monomereinheiten und im Mittel mindestens einer Isocyanatgruppe pro Monome- reinheit, besonders bevorzugt PMDI liegt in diesem Fall bezogen auf die Gesamttrockenmasse des Kerns im Bereich von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt bei 0,25 bis 0,5 Gew.-%.
Komponente D) und H)
Die Komponenten D) und H) können jeweils unabhängig voneinander unterschiedliche oder gleiche, bevorzugt gleiche, dem Fachmann bekannte Härter oder deren Gemische enthalten. Bevorzugt werden diese Härter der Komponente B), bzw. der Komponente G), sofern es sich bei der Komponente G) um Bindemittel ausgewählt aus den Gruppen der Aminoplastharze und der Phenoplastharze handelt, zugesetzt. Unter Härter für die Aminoplastharzkomponente oder für die Phenoplastharzkomponente sind hierin alle chemischen Verbindungen jeglichen Molekulargewichts zu verstehen, welche die Polykondensation von Aminoplastharz oder Phenoplastharz bewirken oder beschleunigen. Eine gut geeignete Gruppe der Härter für Aminoplastharz oder Phenoplastharz sind organische Säu- ren, anorganische Säuren, saure Salze von organischen Säuren und saure Salze von anorganischen Säuren, oder säurebildende Salze wie Ammoniumsalze oder saure Salze von organischen Aminen. Die Komponenten dieser Gruppe können selbstverständlich auch in Mischungen eingesetzt werden. Beispiele sind Ammoniumsulfat oder Ammoniumnitrat oder anorganische oder organische Säuren, zum Beispiel Schwefelsäure, Ameisensäure oder säureregenerieren- de Substanzen, wie Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat oder deren Gemische. Eine bevorzugte Gruppe der Härter für Aminoplastharz oder Phenoplastharz sind anorganische oder organische Säuren wie Salpetersäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essigsäure und Polymere mit Säuregruppen, wie Homo- oder Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Maleinsäure. Werden Säuren, beispielsweise mineralische Säuren wie Schwefelsäure oder organische Säuren wie Ameisensäure eingesetzt, beträgt die Masse an Säure bezogen auf das Gesamttrockengewicht an Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) bzw. LCP-2), bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 0,1 Gew.-%. Besonders bevorzugt werden Härter eingesetzt, die eine latente Härtung zeigen (M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 265 bis 269), sogenannte latente Härter. Latent bedeutet hier, dass die Härtungsreaktion nicht unmittelbar nach dem Vermischen des Aminoplastharzes und des Härters eintritt sondern erst verzögert, bzw. nach Aktivierung des Härters durch z.B. Temperatur. Die verzögerte Härtung erhöht die Verarbeitungszeit eines Aminoplastharz-Härter-Gemisches. Auch für die Mischung der Lignocellulosepartikel mit Aminoplastharz, Härter und den anderen Komponenten kann sich der Einsatz von latenten Härter vorteilhaft auswirken, weil es zu einer geringeren Voraushärtung des Aminoplastharzes vor Verfahrensschritt iv) kommen kann. Bevorzugte latente Härter sind: Ammoniumchlorid, Ammoni- umbromid, Ammoniumiodid, Ammoniumsulfat, Ammoniumsulfit, Ammoniumhydrogensulfat, Ammoniummethansulfonat, Ammonium-p-Toluolsulfonat, Ammoniumtrifluormethansulfonat, Ammoniumnonafluorbutansulfonat, Ammoniumphosphat, Ammoniumnitrat, Ammoniumformiat, Ammoniumacetat, Morpholiniumchlorid, Morpholiniumbromid, Morpholiniumiodid, Morpholini- umsulfat, Morpholiniumsulfit, Morpholiniumhydrogensulfat, Morpholiniummethansulfonat, Mor- pholinium-p-Toluolsulfonat, Morpholiniumtrifluormethansulfonat, Morpholiniumnonafluorbutan- sulfonat, Morpholiniumphosphat, Morpholiniumnitrat, Morpholiniumformiat, Morpholiniumacetat, Monoethanolammoniumchlorid, Monoethanolammoniumbromid, Monoethanolammoniumiodid, Monoethanolammoniumsulfat, Monoethanolammoniumsulfit, Monoethanolammoniumhydrogen- sulfat, Monoethanolammoniummethansulfonat, Monoethanolammonium-p-Toluolsulfonat, Mo- noethanolammoniumtrifluormethansulfonat, Monoethanolammoniumnonafluorbutansulfonat, Monoethanolammoniumphosphat, Monoethanolammoniumnitrat, Monoethanolammoniumformi- at, Monoethanolammoniumacetat oder deren Gemische, bevorzugt Ammoniumsulfat, Ammoni- umnitrat, Ammoniumchlorid, oder deren Gemische, besonders bevorzugt Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat oder deren Gemische.
Werden diese latenten Härter eingesetzt, beträgt die eingesetzte Masse dieser latenten Härter bezogen auf das Gesamttrockengewicht an Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) bzw. LCP-2), bevorzugt 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,5 Gew-%, ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%.
Phenoplastharze, bevorzugt Phenolformaldehydharze, können auch alkalisch ausgehärtet wer- den, wobei bevorzugt Carbonate oder Hydroxide wie Kaliumcarbonat oder Natriumhydroxid eingesetzt werden.
Weitere Beispiele von Härtern für Aminoplastharze sind aus M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 265 bis 269 und weitere Beispiele von Härtern für Pheno- plastharze, bevorzugt Phenolformaldehydharze sind aus M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 341 bis 352 bekannt.
Komponente E) und I): Die Komponenten E) und I) können ausgewählt werden aus der Gruppe der Tenside und/oder der Gruppe weiterer dem Fachmann bekannten Additiven, z.B. Hydrophobierungsmittel wie Paraffin-Emulsionen, Pilzschutzmittel, Formaldehydfänger, zum Beispiel Harnstoff oder Polya- mine, Flammschutzmittel, Lösungsmittel wie beispielsweise Alkohole, Glykole oder Glycerin, Metalle, Kohlenstoff und Alkali- oder Erdalkalisalze aus der Gruppe der Sulfate, Nitrate, Phos- phate, oder Halogenide oder deren Gemische. Es können unabhängig voneinander gleiche o- der verschiedene, bevorzugt gleiche Additive in Mengen von 0 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 3 Gew.-% bezogen auf den Gesamttrockengehalt der Lignocellulosepartikel LCP-1 ) bzw. LCP-2) eingesetzt werden. Geeignete Tenside sind anionische, kationische, nicht-ionische, oder amphotere Tenside, und deren Gemische.
Beispiele von Tensiden sind aufgeführt in McCutcheon's, Vol.1 : Emulsifiers & Detergents, McCutcheon's Directories, Glen Rock, USA, 2008 (International Ed. or North American Ed.).
Geeignete anionische Tensid sind Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonaten, Sulfaten, Phosphaten, Carboxylaten oder deren Gemische. Beispiele für Sulfonate sind Alkyla- rylsulfonate, Diphenylsulfonate, α-Olefinsulfonate, Ligninsulfonate, Sulfonate von Fettsäuren und Ölen, Sulfonate von ethoxylierten Alkylphenolen, Sulfonate von alkoxylierten Arylphenolen, Naphthalinsulfonat-Kondensate, Dodecyl- und Tridecylbenzolsulfonate, Naphthalin- und Sikyl- naphthalinsulfonate oder Sulfosuccinate. Beispiele für Sulfate sind Sulfate von Fettsäuren und Ölen, ethoxylierte Alkylphenolsulfate, Alkoholsulfate, Sulfate von ethoxylierten Alkoholen oder Festsäureestersulfate.
Geeignete nichtionische Tenside sind Alkoxylate, N-substituierte Fettsäureamide, Aminoxide, Ester, Zucker-basierte Tenside, polymere Tenside, Blockpolymere und deren Gemische. Beispiele für Alkoxylate sind Verbindungen wie Alkohole, Alkylphenole, Amine, Amide, Arylpheno- le, Fettsäuren oder Fettsäureester, die mit 1 bis 50 Equivalenten Alkylenoxid alkoxyliert wurden. Für die Alkoxylierung können Ethylenoxid und/oder Propylenoxid verwendet werden, bevorzugt Ethylenoxid. Beispiele für N-substituierte Fettsäureamide sind Fettsäureglucamide oder Fett- säurealkanolamide. Bespiele für Ester sind Fettsäureester, Glycerinester oder Monoglyceride. Beispiele für Zucker-basierte Tenside sind Sorbitan, ethoxylierte Sorbitane, Saccharose- und Glycoseester oder Alkylpolyglucoside. Beispiele für polymere Tenside sind Homo- oder Copo- lymer von Vinylpyrrolidon, Vinylalkohol, oder Vinylacetat. Geeignete Blockpolymere sind Blockpolymere des Typs A-B oder A-B-A, die Blöcke aus Polyethylenoxid und Polypropylenoxid ent- halten, oder des Typs A-B-C, die Alkanol und Blöcke aus Polyethylenoxid und Polypropylenoxid enthalten.
Geeignete kationische Tenside sind quaternäre Tenside, zum Beispiel quartäre Ammoniumverbindungen mit einer oder zwei hydrophoben Gruppen oder Ammoniumsalze von langkettigen primären Aminen.
Geeignete amphotere Tenside sind Alkylbetaine und Imidazoline.
Besonders bevorzugte Tenside sind Fettalkoholpolyglykolether, Fettalkoholsulfate, sulfonierte Fettalkoholpolyglykolether, Fettalkoholethersulfate, sulfonierte Fettsäuremethylester, Zucker- tenside, wie Alkylglykoside, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Methylestersulfonate, quartäre Ammoniumsalze, wie beispielsweise Cetyltrimethylammoniumbromid und Seifen.
Komponente F) und J):
Die Komponente F) und die Komponente J) können unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe der Trialkylphosphate oder deren Gemische. Bei einschichtigen Lignocellu- losewerkstoffen bzw. bei mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen im Kern wird für die Mischung im Verfahrensschritt i) 0,01 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.-% Trialkylphosphat bezogen auf den Gesamttrockengehalt der Lig- nocellulosepartikel LCP-1 ) als Komponente F) eingesetzt. Für die Deckschichten bei mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen wird für die Mischung im Verfahrensschritt i) 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 0,1 Gew.-% Trialkylphosphat als Komponente J) eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt wird in den Mischungen für die Deck- schichten kein Trialkylphosphat eingesetzt. Geeignete Trialkylphosphate sind Verbindungen der Struktur R3PO4, wobei jeder der drei (3) Reste R unabhängig voneinander eine Alkylgruppe mit 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 Kohlenstoffatomen sein kann. Jede Gruppe R kann die gleiche oder eine unterschiedliche, bevorzugt die gleiche, Anzahl an Kohlenstoffatomen aufweisen. Bei gleicher Anzahl von Kohlenstoffatomen kann es sich entweder um die gleichen Gruppen oder um isomere Gruppen, bevorzugt gleiche Gruppen, handeln.
Beispielsweise können Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Triproplyphosphat, Tributylphos- phat, Tripentylphosphat, Trihexylphosphat oder deren Gemische, bevorzugt Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Tripropylphosphat oder deren Gemische, besonders bevorzugt Triethylphosphat verwendet werden.
Die Trialkylphosphate werden in der Regel als Flüssigkeit oder als Lösung eingesetzt. In einer weiteren besonderen Ausführungsform werden die Trialkylphosphate vor dem Vermischen mit den Lignocellulosepartikeln mit den Komponenten B), C) und/oder G) gemischt, bevorzugt mit den Komponenten B) und/oder C), besonders bevorzugt, mit der Komponente B) oder der Komponente C), ganz besonders bevorzugt mit der Komponente B).
Verwendung:
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich ein- und mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe unterschiedlicher Art herstellen, besonders bevorzugt sind ein- und mehrschichtige Span- und Faserplatten und Oriented Strand Boards (OSB), ganz besonders bevorzugt einschichtige Span- und Faserplatten und mehrschichtige Spanplatte, insbesondere mehrschichtige Spanplatten.
Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe variiert mit dem Anwendungsgebiet und liegt in der Regel im Bereich von 0,5 bis 100 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 mm, insbesondere 15 bis 20 mm. Die erfindungsgemäßen ein- und mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe haben in der Regel eine mittlere Gesamtdichte von 100 bis 1000 kg/m3, bevorzugt 400 bis 850 kg/m3.
Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Spanplatten haben in der Regel eine mittlere Gesamtdichte von 400 bis 750 kg/m3, besonders bevorzugt 425 bis 650 kg/m3, insbesondere 450 bis 600 kg/m3. Die Dichte wird 24 h Stunden nach Herstellung gemäß EN 1058 bestimmt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lignocellulosewerkstoffe, insbesondere ein- und mehrschichtige Spanplatten und einschichtige Faserplatten, werden vor allem im Bau, im Innenausbau, im Laden- und Messebau, als Material für Möbel und als Verpackungs- material verwendet. In einer bevorzugten Verwendung werden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lignocellulosewerkstoffe werden als Innenlagen für Sandwichplatten eingesetzt. Dabei können die Außenlagen der Sandwichplatten aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, beispielsweise aus Metall wie Aluminium oder Edelstahl, oder aus dünnen Holzwerkstoffplatten, wie Spanplatten oder Faserplatten, bevorzugt hochverdichtete Faserplatten (HDF), oder aus Laminaten wie zum Beispiel High Pressure Laminate (HPL).
In einer weiteren bevorzugten Verwendung werden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lignocellulosewerkstoffe auf einer oder mehreren Seiten beschichtet, z.B., mit Möbelfolien, mit Melaminfilmen, mit Furnieren, mit Kunststoffkante oder mit Lack.
Im Bau, Innenausbau und Laden- und Messebau werden die nach dem erfindungsgemäß hergestellten Lignocellulosewerkstoffe oder die daraus hergestellten beschichteten Lignocellulosewerkstoffe oder die daraus hergestellten Sandwichplatten beispielsweise als Dach- und Wand- beplankungen, Ausfachungen, Verschalungen, Fußböden, Türeninnenlagen, Trennwände oder Regalböden verwendet.
Im Möbelbau werden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lignocellulosewerkstoffe oder die daraus hergestellten beschichteten Lignocellulosewerkstoffe oder die aus diesen Lignocellulosewerkstoffen hergestellten Sandwichplatten beispielsweise als Trägermaterial für Kastenmöbel, als Regalboden, als Türenmaterial, als Arbeitsplatte, als Küchenfront, als Elemente in Tischen, Stühlen und Polstermöbel eingesetzt.
Beispiele
Herstellung der Platten
Als Leim wurde ein Harnstoff-Formaldehyd-Leim (Kaurit® Leim 337 der BASF SE) verwendet. Der Feststoffgehalt wurde mit Wasser auf 64,2 Gew.-% eingestellt. Als pMDI-Komponente wur- de Lupranat® M 20 FB von BASF SE verwendet.
Herstellung des Spanmaterials für die erfindungsgemäße Spanplatte (Beleimung)
In einem Mischer wurden 5,4 kg Fichtespäne (Mittelschichtspäne) mit 1 kg einer Mischung aus 100 Gew.-Teilen Kaurit®-Leim 337, 4 Gew.- Teilen einer 52%-igen wässrigen Ammoniumnitratlösung und 15 Teilen Wasser gemischt. Anschließend wurden 21 ,6 g einer Mischung aus 3 Gew.-Teilen pMDl und einem Gew.-Teil Triethylphosphat im Mischer aufgebracht.
Verpressen des Spanmaterials
950 g beleimte Späne wurden sofort oder nach einer Wartezeit von 15 min in einer 30x30 cm- Form gestreut und kalt vorverdichtet. Anschließend wurde die so erhaltene vorverdichtete Spä- nematte in einer Heißpresse auf eine Dicke von 16 mm zu einer Spanplatte gepresst (Presstemperatur 210°C, Presszeit 100 s).
Untersuchung der Spanplatten
Die Bestimmung der Querzugfestigkeit erfolgte gemäß EN 319.
Die Bestimmung der Dickenquellung nach 24 h erfolgte gemäß EN 317. Die Bestimmung des Perforatorwerts als Maß für die Formaldehydemission erfolgte gemäß EN 120.
Die Ergebnisse der Versuche sind in der Tabelle zusammengestellt. Die Mengenangaben beziehen sich immer auf 100 Gew.-% Trockengewicht der Holzspäne. Die Dichte der beiden Platten betrug 550 kg/m3.
Versuch Querzugfestigkeit Dickenquellung Perforatorwert nach
[N/mm2] nach 24 h [%] EN 120 [mg/100g]
1 0,60 20,6 6,8
2 0,58 21 ,5 7,7

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur diskontinuierlichen oder kontinuierlichen, bevorzugt kontinuierlichen Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen enthaltend die Verfahrensschritte v) Mischen der Komponenten der einzelnen Schichten,
vi) Streuen der in Verfahrensschritt i) hergestellten Mischung(en) zu einer Matte, vii) Vorverdichtung der gestreuten Matte und
viii) Heißpressen der vorverdichteten Matte, dadurch gekennzeichnet, dass man im Verfahrensschritt i) für den Kern von mehrschichtigen oder für einschichtige Lignocellulosewerkstoffe die Lig- nocellulosepartikel (Komponente LCP-1 ) mit
k) 0 bis 25 Gew.-% expandierte Kunststoffteilchen mit der Schüttdichte im Bereich von
10 bis 150 kg/m3 (Komponente A),
I) 0,05 bis 1 ,39 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der organischen
Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen (Komponente B),
m) 3 bis 20 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze
(Komponente C),
n) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente D),
o) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente E),
p) 0,01 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente F) und für die Deckschichten von mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen die Lignocellulose- partikel (Komponente LCP-2) mit
q) 1 bis 30 Gew.-% Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze, Phenoplastharze, organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, Protein-basierten Bindemitteln und anderen Polymer-basierten Bindemitteln (Komponente G),
r) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente H),
s) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente I) und
t) 0 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente J) vermischt.
Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man das Verfahren kontinuierlich durchführt.
Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lignocellulosewerkstof- fe im Kern bzw. in der einzigen Schicht 0,5 bis 7,5 Gew.-% Komponente F) oder deren Gemische enthält.
Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente F) Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Triproplyphosphat, Tributylphosphat, Tripentylphos- phat, Trihexylphosphat oder deren Gemische einsetzt.
Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente F) Triethylphosphat einsetzt.
Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt i) für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns die Komponente C) mit der Komponente F) oder mit der Komponente D) und der Komponenten F) oder mit der Komponente D), der Komponente E) bzw. einer Teilportion der Komponente E) und der Komponenten F) in einem separaten Schritt gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht wird.
Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt i) für die einzige Schicht bzw. die Schicht des Kerns wird die Komponente C) mit einer Teilportion der Komponente F) oder mit der Komponente D) und einer Teilportion der Komponenten F) oder mit der Komponente D), der Komponente E) bzw. einer Teilportion der Komponente E) und einer Teilportion der Komponenten F) und die Komponente B) mit einer Teilportion der Komponente F) oder mit der Komponente E) bzw. einer Teilportion der Komponente E) und einer Teilportion der Komponenten F) in separaten Schritten gemischt, bevor sie mit LCP-1 ) oder einer Mischung von LCP-1 ) mit anderen Komponenten in Kontakt gebracht werden.
Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt i) die Komponente B), die gegebenenfalls in einem separaten Schritt mit einer oder mehreren Komponenten ausgewählt aus den Gruppen der Komponenten D), E) und F) gemischt wurde, und die Komponente C), die gegebenenfalls in einem separaten Schritt mit einer oder mehreren Komponenten ausgewählt aus den Gruppen der Komponenten D), E) und F) gemischt wurde, entweder gleichzeitig oder nacheinander, bevorzugt gleichzeitig zu den Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) bzw. zu der Mischung aus Lignocellulosepartikeln LCP-1 ) mit anderen Komponenten gegeben werden Verfahren zur Herstellung von mehr- oder einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lignocellulosewerkstoffe eine Dichte von 100 bis 700 kg/m3, bevorzugt 150 bis 490 kg/m3, besonders bevorzugt 200 bis 440 kg/m3, insbesondere 250 bis 390 kg/m3 besitzen.
Ein- oder mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe mit einem Kern und gegebenenfalls mindestens einer oberen und einer unteren Deckschicht, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in denen die gestreuten Schichten für den Kern von mehrschichtigen oder in einschichtigen Lignocellulosewerkstoffen Lig- nocellulosepartikel (Komponente LCP-1 ), mit
a) 0 bis 25 Gew.-% expandierte Kunststoffteilchen mit der Schüttdichte im Bereich von 10 bis 150 kg/m3 (Komponente A),
b) 0,05 bis 1 ,39 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen (Komponente B),
c) 3 bis 20 Gew.-% Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze (Komponente C),
d) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente D),
e) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente E) und
f) 0,01 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) oder deren Gemische (Komponente F), und für die Deckschichten von mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe Lignocellulose- partikel
(Komponente LCP-2), mit
g) 1 bis 30 Gew.-% Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe der Aminoplastharze, Phenoplastharze, organischen Isocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen, Protein-basierten Bindemitteln und anderen Polymer-basierten Bindemitteln (Komponente G),
h) 0 bis 5 Gew.-% Härter (Komponente H),
i) 0 bis 5 Gew.-% Additiven (Komponente I) und
j) 0 bis 10 Gew.-% Trialkylphosphat (TAP) (Komponente J) vermischt, enthalten.
Ein- oder mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lignocellulosewerkstoffe im Kern bzw. der einzigen Schicht 0,5 bis 7,5 Gew.-% Komponente F) oder deren Gemische enthalten.
Ein- und mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe gemäß einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
3. Verwendung der ein- und mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 im Bau, im Innenausbau, im Laden- und Messebau, als Material für Möbel oder als Verpackungsmaterial.
4. Verwendung der ein- und mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 als Dach- und Wandbeplankungen, Ausfachungen, Verschalungen, Fußböden, Türeninnenlagen, Trennwände, Regalböden oder als Trägermaterial für Kastenmöbel, als Regalboden, als Türenmaterial, als Arbeitsplatte, als Küchenfront, als Decklagen in Sandwichkonstruktionen, als Elemente in Tischen, Stühlen und Polstermöbel.
EP16714267.8A 2015-03-27 2016-03-17 Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen unter verwendung von trialkylphosphat Withdrawn EP3274144A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15161456 2015-03-27
PCT/EP2016/055790 WO2016156053A1 (de) 2015-03-27 2016-03-17 Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen unter verwendung von trialkylphosphat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3274144A1 true EP3274144A1 (de) 2018-01-31

Family

ID=52737013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16714267.8A Withdrawn EP3274144A1 (de) 2015-03-27 2016-03-17 Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen unter verwendung von trialkylphosphat

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180071945A1 (de)
EP (1) EP3274144A1 (de)
RU (1) RU2017137508A (de)
WO (1) WO2016156053A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY202501A (en) * 2017-08-23 2024-05-01 Basf Se Method for the preparation of lignocellulose materials in the presence of caprolactam and its oligomers
US20230174703A1 (en) * 2020-05-11 2023-06-08 Huntsman International Llc A binder composition
EP4015173B1 (de) * 2020-12-21 2023-09-06 Georg-August-Universität Göttingen Erhöhung der reaktivität von isocyanatklebstoffen durch ammoniumverbindungen
WO2023117648A1 (en) 2021-12-22 2023-06-29 Basf Se Process of producing a lignocellulosic composite or a product thereof using dielectric heating

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451968A (en) * 1965-07-26 1969-06-24 Diamond Shamrock Corp Composition comprising urea-formaldehyde resin,triester of h3po4,and alkyl phosphite
US4257996A (en) * 1980-04-14 1981-03-24 The Upjohn Company Process for preparing particle board and polyisocyanate-phosphorus compound release agent composition therefor
DE3328662A1 (de) 1983-08-09 1985-02-21 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von presswerkstoffen mit polyisocyanat-bindemitteln unter mitverwendung von latenten, waermeaktivierbaren katalysatoren
DE4003422A1 (de) 1990-02-06 1991-08-08 Basf Ag Waessrige polyurethanzubereitungen
US5112875A (en) 1990-11-26 1992-05-12 Basf Corporation Polystyrene having high degree of expandability, and formulation having a highly-expandable polymer therein
JP2699234B2 (ja) * 1992-01-31 1998-01-19 株式会社 産業技術研究所 木型用母材とその製造方法
DE19604574A1 (de) 1996-02-08 1997-09-18 Juergen Dr Kramer Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Lignocellulose-haltigen Teilchen
DE19729161A1 (de) 1997-07-08 1999-01-14 Basf Ag Thermisch härtbare, wässrige Zusammensetzungen
DE19949592A1 (de) 1999-10-14 2001-04-19 Basf Ag Thermisch härtbare Polymerdipersion
DE10104047B4 (de) 2001-01-31 2005-12-01 Johann Leonhartsberger Vorrichtung zur Trockenbeleimung von Teilchen in Form von Fasern und Spänen
DE10247412C5 (de) 2002-10-11 2010-07-01 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Anlage zum Beleimen von Fasern für die Herstellung von Faserplatten, insbesondere MDF-Platten und dergleichen Holzwerkstoffplatten
AU2013286102B2 (en) * 2012-07-02 2016-05-26 Basf Se Multi-layered light-weight wood products consisting of materials containing lignocellulose with a core and two covering layers, with treated cellulose material, treated natural fibres, synthetic fibres or mixtures thereof in said core
US20150017425A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-15 Basf Se Lignocellulose materials with coated expanded plastics particles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017137508A (ru) 2019-04-29
US20180071945A1 (en) 2018-03-15
WO2016156053A1 (de) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3515990B1 (de) Verfahren zur herstellung von lignocellulosewerkstoffen
EP3274143B1 (de) Verfahren zur herstellung von lignocellulosewerkstoffen
WO2015104349A2 (de) Verfahren zur herstellung von lignocellulose-werkstoffen
EP2346682B1 (de) Mehrschichtige lignucellulosehaltige formkörper mit geringer formaldehydemission
EP3055453B1 (de) Lignocellulosewerkstoffe enthaltend defibrillierte cellulose
EP2242797B1 (de) Formaldehydfreie bindemittel zur herstellung von holzwerkstoffen
EP2614117B1 (de) Mehrschichtige lignocellulosehaltige formkörper mit geringer formaldehydemission
EP2794210B1 (de) Lignocellulosewerkstoffe mit inhomogen im kern verteilt vorliegenden expandierten kunststoffteilchen
EP2651612B1 (de) Mehrschichtige lignocellulosehaltige formkörper mit geringer formaldehydemission
EP3230027B1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen mit einem kern und mindestens einer oberen und einer unteren deckschicht und speziellen eigenschaften des kerns
EP3274144A1 (de) Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen unter verwendung von trialkylphosphat
WO2017140520A1 (de) Thermoverformbares polymer/faser-komposit
EP3230028B1 (de) Verfahren zur herstellung von ein- oder mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen durch aushärten in einem hochfrequenten elektrischen feld
WO2015176853A1 (de) Mehrschichtige lignocellulosewerkstoffe mit innenliegender dampfsperre

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20171027

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20180519