DE19526032A1

DE19526032A1 - Polymerholz-Formkörper, ihre Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE19526032A1
Application number: DE1995126032
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr Thiele; Hans-Peter Kohlstadt; Hans Reinhard Striewski
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 1997-02-20
Also published as: WO1997003794A1; CA2244005A1; DE59606806D1; EP0839083B1; EP0839083A1; CA2244005C; JPH11509149A; JP3874203B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft formaldehydfreie Polymerholz-Form körper mit verbesserter Wasserbeständigkeit, ihre Herstellung und Ver wendung.

Bei den Holzwerkstoffen unterscheidet man üblicherweise nach Ull mann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Band 12, S. 709 ff., folgende Halbzeugklassen:
Unter Holzspanplatten oder Spanplatten (engl. particle-board) versteht man im allgemeinen Platten aus mechanisch produzierten Spänen aus Holz oder verholzten Teilen, die durch Verleimen mit einem Bindemittel unter Pressdruck hergestellt werden. Als Kunstharze oder Bindemittel können Harnstoffharze oder Aminoplaste, Phenolharze oder Misch harze aus Harnstoff, Melamin, Phenol und Formaldehyd eingesetzt werden. Weiter werden Isocyanate insbesondere auf Basis von Di phenylmethan-diisocyanat sowie vernetzbare Polymerisate eingesetzt. Durch Größe, Form und Anordnung der Späne und die Menge des Kunstharz- oder Bindemittelanteils (ca. 5-10%) können die Eigenschaften der Holzspanplatten variiert werden. Hochwertige Platten werden mehrschichtig und mit besonders feinen Deckspänen hergestellt. Zur Verwendung im Möbelbau lassen sich die Holzspanplatten mit Dekorfilmen, Grundierfilmen und Furnieren beschichten. Man unterscheidet hier je nach Dichte Flachpreßplatten mit einer mittleren Dichte von 500-800 kg/m³ sowie leichte Flachpreßplatten mit einer Dichte um 300 kg/m³.

Aus CA 100:104746 betreffend die JP-A-58 185 670 sind Bindemittel für Spanplatten auf Basis einer 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat-Fraktion bekannt. Dort werden die Holzspäne wasserbefeuchtet, damit das vorgenannte Diisocyanat während der Heißpressung bei 150°C und 25 kg/cm² umgesetzt werden kann. Die erhaltenen polyurethanhaltigen Spanplatten weisen eine verbesserte Biegefestigkeit auf.

Holzfaserplatten (engl.: wood-fiber chip boards) werden aus Holzfasern oder lignocellulosehaltigem Material hergestellt. Durch Einwirkung von Wärme, Feuchtigkeit und mechanischer Druckkraft in Zerfaserungsan lagen wird das Lignin, Cellulose und Hemicellulose enthaltende Rohmaterial in seine faserartigen, anatomischen Grundelemente in der Form von Einzelfasern und Faserbündel zerlegt. Im Laufe des Herstellungsprozesses wird das Fasermaterial geformt, verdichtet und gepreßt. Hierbei werden primär die Verfilzung der Fasern und die natürlichen Bindekräfte genutzt. Durch Zugabe von Binde- und Hydrophobiermitteln sowie durch thermische und andere Nachbehandlungen lassen sich die Bindekräfte erhöhen. So können die physikalischen und die Festigkeitseigenschaften dem Verwendungszweck angepaßt werden.

Nach DIN 68 753 unterscheidet man harte Holzfaserplatten mit einer Rohdichte von über 800 kg/m³, mittelharte Holzfaserplatten mit einer Rohdichte von mehr als 350 kg/m³ bis 800 kg/m³ sowie poröse Holzfa serplatten mit einer Rohdichte von 230-350 kg/m³. Als Binde- und Hydrophobiermittel werden beim Naßverfahren wie auch beim Trockenverfahren pro Tonne erzeugte Holzfaserplatte bis zu 25 kg Harz sowie 1,5-20 kg Paraffin benötigt. Bei dem heute überwiegend eingesetzten Naßverfahren muß das Prozeßwasser mit einem Gehalt an löslichen Stoffen von bis zu 2,0-2,5% vorwiegend im Kreislauf geführt werden, was bei einer Wassertemperatur von bis zu 65°C sehr energieaufwendig ist. Weiterhin sollte, um eine störende Fleckenbil dung auf den Holzfaserplatten durch das hochkonzentrierte Kreislauf wasser zu vermeiden, Formaldehyd in einer Menge von 0,02-0,2% zugesetzt werden.

In der heutigen Zeit werden die mittelharten Holzfaserplatten hauptsächlich in Form der mitteldichten Faserplatten (MDF) als Halbzeug auf dem Markt angeboten, die mit formaldehydhaltigen Kondensationsharzen hergestellt werden. Derartige Produkte sind durch das kontinuierliche, teilweise über Jahre erfolgende Ausdünsten von canzerogenen Formaldehyddämpfen aus ökologischen Gründen nicht mehr erwünscht. In der Möbelindustrie hilft man sich damit, daß die MDF eine zusätzliche Beschichtung erhalten, um die Formaldehydemission unter die vom Gesetzgeber geforderten Grenzwerte abzusenken. Darüber hinaus hat MDF zwar eine gegenüber Naturholz verbesserte Maßhaltigkeit bei einer üblichen Luftfeuchtigkeit zwischen 35 und 85%, die allerdings bei bestimmten Anwendungen nicht ausreicht. Weiterhin sind mit synthetischen Harnstoff-Formaldehyd-Bindemitteln hergestellte MDF nicht zur Verwendung unter hoher Luftfeuchtigkeit, insbesondere in Wasser geeignet.

Unter Polymerholz (engl.: wood-plastic-composites) versteht man Holz- Kunststoff-Kombinationen, wie man sie durch Behandeln von Holz mit Monomeren oder Präpolymeren erhält. Es handelt sich hierbei um ei nen Verbundwerkstoff, bei dem man das Holz mit dem flüssigen Aus gangsmaterial tränkt und sodann das im Holz abgelagerte Monomere polymerisiert. In der Praxis werden vorzugsweise flüssige Monomere und Lösungen eingesetzt, beispielsweise Methacrylatpräpolymere oder in Styrol gelöste ungesättigte Polyester. Durch die Polymerisate wird in erster Linie die Festigkeit des Holzes gesteigert, vor allem seine Härte und sein Druckwiderstand. Schließlich wird die ästhetische Wirkung des Naturholzes nicht nur nicht beeinträchtigt, sondern in vielen Fällen sogar gesteigert. Trotz dieser Vorteile wird Polymerholz bisher in nur sehr begrenztem Umfang bei speziellen Waren eingesetzt, z. B. für Parkett, Sportgeräte, Küchengeräte und Werkzeugstiele.

Abweichend vom reinen Tränkungsverfahren zur Erzeugung von Poly merholz kann über das Skinpreg-Verfahren eine Oberflächenimpräg nierung mit Kunststoffen erfolgen, die unter geringem Druck verschie den tief in das Holz eindringen, ohne es völlig zu durchtränken.

Aus CA 111 : 59849 betreffend die JP-A-01 045 440 sind Holz-Schaum stoff-Zusammensetzungen auf Basis von Isocyanaten oder Formalde hyd bekannt, die als Füllstoff Sägemehl enthalten. Der erhaltene Schaum mit einer Dichte von 0,35 g/cm³ weist eine gute Festigkeit auf. Bei Holzmehl oder Sägemehl handelt es sich üblicherweise um sehr fein zerkleinertes Holz, das als Filterhilfsmittel, Füllstoff, Beimengung in Rauhfaseranstrichen usw. Anwendung findet. Dort ist allerdings nicht beschrieben oder nahegelegt, diesen Schaumstoff bei hohem Druck herzustellen. Es werden Lösungsmittel verwendet.

Aus CA 111 : 9171 betreffend die JP-A-63 303 703 sind Formkörper aus feinen Pflanzenfasern oder Pflanzenteilchen, insbesondere Holzmehl und einem Urethanprepolymer bekannt, die vor oder nach der Formge bung mit Wasser oder Dampf kontaktiert werden. Ein derartiger Form körper weist eine Dichte von 0,29 g/cm³, eine Druckfestigkeit von 5,3 kg/cm² und eine Zugfestigkeit von 3,4 kg/cm² auf. Dort ist aber weder offenbart noch nahegelegt, daß die Formkörperbildung bei einem über atmosphärischen Druck erfolgen soll. Es werden Lösungsmittel ver wendet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Holz-Formkörper bereitzustellen, der den Einsatz von formaldehydhaltigen Bindemitteln vermeidet, wie er bei den heute übli cherweise hauptsächlich eingesetzten MDF noch zwingend erforder lich ist, und auch vorteilhafte Anwendungseigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen Formkörper auf Basis von Holzteilchen und/oder cellulosehaltigem Material sowie wenigstens einem Bindemittel, wobei das Bindemittel ein kohlendioxid-abspalten des Zweikomponenten-Polyurethan-Bindemittel aus einem Polyol, Wasser und einem Polyisocyanat ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einer Menge von 10 bis 200 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Holzteilchen und/oder des cellulosehaltigen Materials, enthalten ist, wobei der Formkörper durch Umsetzung der Holzteilchen und/oder des cellulosehaltigen Materials und des Binde mittels unter einem Druck von wenigstens 1, insbesondere 50 bis 100 kp/cm² erhalten wird.

Wegen der deutlichen Zunahme der Härte des Holzes auch im Innern des Formkörpers wird angenommen, daß das Holz in Abhängigkeit vom Masseverhältnis Holz: Bindemittel, von der Größe der Holzspäne und vom Druck oberflächlich bis vollständig mit dem Polyurethan verstärkt ist, daß das Holz also als Polymer-Holz vorliegt.

Gegenüber dem Stand der Technik weist der erfindungsgemäße Form körper folgende Vorteile auf:

- Er kann anderes als die vordiskutierten Holzwerkstoffe des Standes der Technik in beliebiger Form, also maßgeschneidert, beispielsweise in Form von Platten, Leisten, Würfeln, Quadern usw. hergestellt werden.
- Er ist als Leichtbaustoff geeignet, da er üblicherweise eine Dichte von 0,40-0,65 g/cm³ aufweist. Er ist daher ein Substitut für leichte und mittlere Flachpreßplatten oder mittelharte Holzfa serplatten allerdings ohne die entsprechenden Formalde hydprobleme.
- Er ist bei Raumtemperatur nicht quellbar in Wasser, d. h. seine Dickenzunahme nach 24 Stunden in Wasser bei 20°C ist <4 bzw. 1 Prozent bei Dicken von 6 bis 12 bzw. <35 mm.
- Anders als ein Großteil der heute noch eingesetzten Holzwerk stoffe sowie MDF-Platten ist er formaldehydfrei und schwer brennbar.
- Die Formkörper sind so elastisch, daß sich Holzschrauben mit ei nem ⌀ von 5 mm splitterfrei einschrauben lassen.
- Er ist weiter so formstabil, daß man Gewinde hineinschneiden kann für Spax-Schrauben, d. h. Schrauben mit einem breiten Gewinde.
- Bedingt durch den Polyurethananteil im Formkörper ist er ohne weiteres lackierbar.
- Hervorzuheben ist schließlich seine Homogenität, d. h. es kommt nicht zu der sonst üblichen Schichtenbildung, insbesondere fin det man auch nicht eine Innen- und Außenschicht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formkörpers werden als Holzausgangsstoff Weichholzarten, z. B. Hölzer der Fichte, Kiefer, Tanne, Lärche, Birke, Erle, Roßkastanie, Föhre, Espe, Weide, Pappel und Linde verwende. Es können aber auch Hartholzarten, wie beispielsweise Buche, Weißdorn, Schlehe, Esche, Ahorn, Nußbaum, Apfelbaum, Birnbaum, Eibe oder Eiche, eingesetzt werden. Auch Mischungen beliebiger Weichholzarten mit Hartholzarten können eingesetzt werden.

Weiter ist es bevorzugt, als cellulosehaltiges Material im erfindungsge mäßen Formkörper pflanzliche Fasern, beispielsweise Baumwolle, Jute, Flachs, Hanf, Bast, Sisal, Ramie, Kokosfasern, Yuccafasern oder Manila oder chemisch modifizierte Fasern wie die Viskosefasern Reyon und Zellwolle, Cuoxamfasern, Acetatfasern und Papier- und Zellstoff garne, einzusetzen.

In dem erfindungsgemäßen Formkörper liegen die Holzteilchen in Form von Holzspänen und/oder Holzmehl bzw. als cellulosehaltiges Material in Teilchengrößen von maximal 5 mm Dicke, 20 mm Breite und 50 mm Länge vor. Bevorzugt ist ein Dickenbereich von 0,5 bis 3 mm, ein Brei tenbereich von 1 bis 15 mm und ein Längenbereich von 3 bis 40 mm.

Die Feuchte bzw. der Feuchtegehalt der Holzteilchen bzw. des cellulo sischen Materials im erfindungsgemäßen Formkörper beträgt üblicher weise 5 bis 20 Gew.-%. Er kann gegebenenfalls durch Befeuchtung mit Wasser oder Wasserdampf erhöht oder durch Trocknung bei erhöhter Temperatur erniedrigt werden. Bevorzugt entspricht der Feuchtegehalt aber der Gleichgewichtsfeuchte des Materials bei Umgebungstempe ratur.

Die erfindungsgemäßen Formkörper können z. B. zur Stabilisierung Drähte, Kabel, Drahtnetze, Stangen oder ähnliches enthalten.

Das im Rahmen des erfindungsgemäßen Formkörpers verwendete Zweikomponenten-Polyurethan-Bindemittel besteht aus einem Reakti onsprodukt wenigstens eines Polyols mit wenigstens einem Poly isocyanat.

Hierbei wird die Menge der beiden Reaktionspartner stets so gewählt, daß das Polyisocyanat im Überschuß eingesetzt wird, d. h. es liegt ein Äquivalenzverhältnis von NCO- zu OH-Gruppen von 5 zu 1, vorzugs weise aber von 2 : 1 bis 1,2 : 1 vor.

Als Polyisocyanat kommt üblicherweise ein aliphatisches, alicyclisches oder aromatisches Di- oder Triisocyanat in Betracht.

Vorzugsweise enthalten sie im Mittel 2 bis höchstens 4 NCO-Gruppen. Beispielsweise seien als geeignete Isocyanate genannt: 1,5-Naphthy lendiisocyanat, 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), hydriertes MDI (H₁₂MDI), Xylylendiisocyanat (XDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), 4,4′-Diphenyldimethylmethandiisocyanat, Di- und Tetraalkyldi phenylmethandiisocyanat, 4,4′-Dibenzyldiisocyanat, 1,3-Phenylendi isocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat, die Isomeren des Toluylendiiso cyanats (TDI), gegebenenfalls in Mischung, 1-Methyl-2,4-diisocyanato cyclohexan, 1,6-Diisocyanato-2,2,4-trimethylhexan, 1,6-Diisocyanato- 2,4,4-trimethylhexan, 1-Isocyanatomethyl-3-isocyanato-1,5,5-trimethyl cyclohexan (IPDI), chlorierte und bromierte Diisocyanante, phosphor haltige Diisocyananate, 4,4′-Diisocyanatophenylperfluorethan, Tetra menthoxybutan-1,4-diisocyanat, Butan-1,4-diisocyanat, Hexan-1,6- diisocyanat (HDI), Dicylohexyl-methandiisocyanat, Cyclohexan-1,4- diisocyanat, Ethylen-diisocyanat, Phthalsäure-bis-isocyanatoethlester. Weitere wichtige Diisocyanate sind Trimethylhexamenthylendiisocyanat, 1,4-Diisocyanatobutan, 1,12-Diisocyanatododecan und Dimerfettsäure diisocyanat. Interesse verdienen teilweise verkappte Polyisocyanate, welche die Bildung selbstvernetzender Polyurethane ermöglichen, z. B. dimeres Toluylen-diisocyanat. Schließlich können auch Prepolymere eingesetzt werden, also Oligomere mit mehreren Isocyanatgruppen. Sie werden bekanntlich bei einem großen Überschuß von monomerem Polyisocyanant in Gegenwart von z. B. Diolen erhalten. Auch Isocy anuratisatisierungsprodukte des HDI und Biuretisierungsprodukte des HDI sind möglich.

Als Di- oder Polyisocyanate werden vorzugsweise die aromatischen Isocyanate verwendet, z. B. Diphenylmethandiisocyanat, entweder in Form der reinen Isomeren, als Isomerengemisch der 2,4′-/4,4′-Isome ren oder auch das mit Carbodiimid verflüssigte Diphenylmethandii socyanat (MDI), das z. B. unter dem Handelsnamen Isonate 143 L be kannt ist. Außerdem kann das sogenannte "Roh-MDI", d. h., die Isome ren/Oligomerenmischung des MDI eingesetzt werden, wie sie z. B. unter dem Handelsnamen PAPI bzw. Desmodur VK im Handel erhältlich sind. Weiterhin können sogenannte "Quasi-Prepolymere", d. h. Umsetzungs produkte des MDI bzw. des Toluylendiisocyanates (TDI) mit niedermo lekularen Diolen, wie z. B. Ethylenglykol, Diethyenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol oder Triethylenglykol, verwendet werden.

Als Di- und/oder Polyole für das Bindemittel eigen sich vorzugsweise die flüssigen Polyhydroxyverbindungen mit zwei bzw. drei Hydroxyl gruppen pro Molekül, wie z. B. di- und/oder trifunktionelle Polypropy lenglykole im Molekulargewichtsbereich von 200 bis 6000, vorzugs weise im Bereich von 400 bis 3000. Es können auch statistische und/oder Blockcopolymere des Ethylenoxids und Propylenoxids einge setzt werden. Eine weitere Gruppe von vorzugsweise einzusetzenden Polyetherpolyolen sind die Polytetramethylenglykole, die z. B. durch die saure Polymerisation von Tetrahydrofuran hergestellt werden. Dabei liegt der Molekulargewichtsbereich der Polytetramethylenglykole zwi schen 200 und 6000, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 4000.

Weiterhin sind als Polyole die flüssigen Polyester geeignet, die durch Kondensation von Di- bzw. Tricarbonsäuren, wie z. B. Adipinsäure, Se bazinsäure und Glutarsäure, mit niedermolekularen Diolen bzw. Triolen, wie z. B. Etylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Glyzerin oder Trimethyl olpropan, hergestellt werden können.

Eine weitere Gruppe der erfindungsgemäß einzusetzenden Polyole sind die Polyester auf der Basis von ε-Caprolacton, auch "Polycaprolactone" genannt.

Es können aber auch Polyesterpolyole oleochemischer Herkunft ver wendet werden. Derartige Polesterpolyole können beispielweise durch vollständige Ringöffnung von epoxidierten Triglyzeriden eines wenig stens teilweise olefinisch ungesättigten Fettsäure-enthaltenden Fett gemischtes mit einem oder mehreren Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen und anschließender partieller Umesterung der Triglyzerid-Derivate zu Alkylesterpolyolen mit 1 bis 12 C-Atomen im Alkylrest hergestellt wer den. Weitere geeignete Polyole sind Polycarbonatpolyole und Dimer diole (Fa. Henkel) sowie insbesondere Rizinusöl und dessen Derivate. Auch Hydroxy-funktionellen Polybutadiene, wie sie z. B. unter dem Handelsnamen "Poly-bd" erhältlich sind, können für die erfindungsge mäßen Zusammensetzungen als Polyole eingesetzt werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstel lung eines Herstellverfahrens für einen derartigen Formkörper, wobei man die Holzteilchen und/oder das cellulosehaltige Material zunächst mit der Polyolkomponente mischt, zu dieser Mischung die weitere(n) Komponente(n), insbesondere das Polyisocyanat im Überschuß hinzu gibt, diese Mischung homogenisiert, diese Mischung in eine gegebe nenfalls Trennmittel aufweisende, verschließbare, druckdichte Form gibt, die Reaktionsmischung unter einem Druck von wenigstens 1 kp/cm² umsetzt und den Formkörper nach dem Abkühlen der Form entnimmt bzw. von der Form befreit.

In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, daß die vorgenannten Misch- und Reaktionsschritte bei Temperaturen von 10 bis 30°C, ins besondere bei Raumtemperatur (18-25°C) durchgeführt werden.

Die Druckbehandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt durch die Umsetzung der Reaktionsmischung unter Eigenreaktions druck. Unter Umständen kann aber auch in an sich bekannter Weise mittels Inertgas oder auch Wasserdampf Druck von außen zugeführt werden.

Im erfindungsgemäßen Verfahren beträgt die Reaktionszeit in der Form und somit die Bildung des Formkörpers 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise 10 bis 20 Minuten.

Im erfindungsgemäßen Verfahren setzt man verschließbare druck dichte Formen ein.

Üblicherweise ist es nicht erforderlich, zwischen dem Druckreaktor und dem Formkörper ein Trennmittel vorzusehen, insbesondere eine Te flon®-Schicht. In bestimmten Fällen ist es aber bevorzugt Acmos- Trennmittel für PUR mit den Typenbezeichnungen 39-5001, 39-4487, 37-3200 und 36-3182 einzusetzen.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung des Formkörpers der vorgenannten Art oder hergestellt gemäß vorstehen der Art in Form von Platten, Leisten, Würfeln, Quadern usw., insbeson dere im Feuchtbereich oder Außenbereich. Weiter betrifft die vorlie gende Erfindung auch die Verwendung dieses Formkörpers, der nach vorbeschriebener Art erhältlich ist, als Halbzeug oder Verkleidung im Baubereich. Außerdem kann der erfindungsgemäße Formkörper als Verpackungsmaterial, Bodenbelag, als Treppenstufen oder Dekorbal ken verwendet werden. Diese vorgenannten Verwendungen des Form körpers betreffen bevorzugt den Innenausbau von Fahrzeugen, insbe sondere von Kraftfahrzeugen wie Personenkraftfahrzeugen und Cam pingfahrzeugen, aber auch von Wohnwagen, Schiffen und Flugzeugen. Alternativ können die erfindungsgemäßen Formkörper für dekorative Zwecke im Außenbereich oder im Haushalts- und gewerblichen Be reich, insbesondere im Küchen- und Sanitärbereich eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im weiteren durch Ausführungsbeispiele näher er läutert.

Beispiel 1
A) Ausgangsprodukte
a) Polyolkomponente:
Trifunktionelles Poletherpolyol auf Basis Glyzerin, Ethylen- und Propylenoxid	83,8
Glyzerin	6,0
Sojapolyol mit Ethylenoxid modifiziert	6,0
Wasser	2,2
Tegostab B 8404 (Fa. Goldschmidt)	1,3
Dibutylzinndilaurat	0,7
b) Isocyanatkomponente: @	Diphenylmethan-4,4′diisocyanat	100
(Roh-MDI mit einer Viskosität von 200-220 mPas)

B) Herstellung

1500 g Holzspäne aus Kiefernholz mit einer Spanlänge von bis zu 4 cm werden mit 1000 g der Polyolkomponente des Schaumstoffsystems in tensiv gemischt. Nach Zugabe von 1000 g des Isocyanats und erneuter Vermischung wurde die Mischung schnell in eine Metallform von etwa 6,5 dm³ Größe gegeben. Die Form wurde sofort mit einem Deckel ver schlossen. Nach 30 Minuten wurde der schaumstoffhaltige Polymer holz-Formkörper aus der Form entfernt.

Der so erhaltene Formkörper hat eine Dichte von 0,6 g/cm³, eine glatte Oberfläche und läßt sich wie Holz mechanisch bearbeiten, beispiels weise sägen, hobeln, schleifen und bohren. In das Material lassen sich Gewinde schneiden.

C) Anwendung

Der gemäß Herstellbeispiel erhaltene Formkörper wurde hinsichtlich seiner Qualitätsmerkmale mit einer mitteldichten Faserplatte (MDF- Platte), die mit formaldehydhaltigen Kondensationsharzen hergestellt worden ist und eine identische Dicke aufwies, verglichen. Hier wurde insbesondere gefunden, daß der erfindungsgemäße Formkörper ge genüber einer MDF-Platte einen bedeutend geringeren Wert der Was seraufnahme aufweist.

Tabelle

Wasseraufnahmevermögen und Quellung der erfindungsgemäßen Formkörper im Vergleich zu MDF-Platten

Claims

1. Formkörper auf Basis von Holzteilchen und/oder cellulosehalti gem Material sowie wenigstens einem Bindemittel, wobei das Bindemittel ein kohlendioxidabspaltendes Zweikomponenten- Polyurethan-Bindemittel aus einem Polyol, Wasser und einem Polyisocyanat ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einer Menge von 10 bis 200 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Holzteilchen und/oder des cellulosehaltigen Ma terials, enthalten ist, und wobei der Formkörper durch Umset zung der Holzteilchen und/oder cellulosehaltigen Materials und des Bindemittels unter einem Druck von wenigstens 1 kp/cm², insbesondere 50 kp/cm² bis 100 kp/cm² erhalten wird.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Holz Ausgangsstoff für die Holzteilchen Weichholzarten wie bei spielsweise Nadelhölzer oder Hartholzarten wie beispielsweise Buche oder Eiche eingesetzt werden.

3. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß als cellulosehaltiges Material pflanzliche Fasern wie Baumwolle, Jute, Flachs, Hanf oder chemisch modifizierte Fasern wie Zellwolle, eingesetzt werden.

4. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzteilchen in Form von Holzspänen oder Holzmehl mit Teilchengrößen von maximal 1 mm Dicke, 20 mm Breite und 50 mm Länge eingesetzt werden.

5. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte der Holzteilchen und oder des cellulosehaltigen Materials 5 bis 2 Gew.-% ent spricht.

6. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin Einlagen oder Verstärkungsmittel wie beispielsweise Drähte, Kabel, Drahtnetze oder Stangen enthält.

7. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat ein Di- oder Triisocyanat, insbesondere das Diphenylmethan-2,2′-di isocyanat (als Rohprodukt) ist.

8. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyol eine Diol/Triol-Mi schung aus Polyether- und Polyester-Polyolen mit Wasser ist.

9. Formkörper nach mindestens einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dichte von 0,40 g/cm³ bis 0,65 g/cm³ aufweist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) die Holzteilchen und/oder das cellulosehaltige Material zunächst mit der Polyolkomponente mischt,
b) zu dieser Mischung die weitere(n) Komponente(n), insbe sondere das Polyisocyanat, im Überschuß, hinzugibt und diese Mischung homogenisiert,
c) die vorgenannte Mischung in eine gegebenenfalls Trennmittel aufweisende, verschließbare, druckdichte Form gibt und die Reaktionsmischung unter einem Druck von wenigstens 1 kp/cm³ umsetzt und
d) den Formkörper der Form entnimmt bzw. von der Form befreit.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (a) bis (c) bei Temperaturen von 10 bis 30°C, insbeson dere bei Raumtemperatur (18-25°C) durchgeführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der Reaktionsmischung in Schritt (c) unter Eigenre aktionsdruck erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszeit in Schritt (c) 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise 10 bis 20 Minuten beträgt.

14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10-13, da durch gekennzeichnet, daß man als Form eine verschließbare Metall- oder Kunstoff-Form einsetzt.

15. Verwendung des Formkörpers nach wenigstens einem der An sprüche 1 bis 9 oder hergestellt nach wenigstens einem der An sprüche 10-14 in Form von Platten, Leisten, Würfeln Quadern usw. insbesondere im Feuchtbereich oder Außenbereich.

16. Verwendung des Formkörpers nach wenigstens einem der An sprüche 1 bis 9 oder hergestellt nach wenigstens einem der An sprüche 10 bis 14 als Halbzeug oder Verkleidung im Baubereich.

17. Verwendung des Formkörpers nach wenigstens einem der An sprüche 1 bis 9 oder hergestellt nach wenigstens einem der An sprüche 10 bis 14 als Verpackungsmaterial, Bodenbelag, Trep penstufen oder Dekorbalken.

18. Verwendung des Formkörpers nach Anspruch 17 im Innenaus bau von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen wie Personenkraftfahrzeugen und Campingfahrzeugen, aber auch von Wohnwagen, Schiffen und Flugzeugen.

19. Verwendung des Formkörpers nach Anspruch 16 für dekorative Zwecke im Außenbereich oder im Haushalts- und gewerblichen Bereich, insbesondere im Küchen- und Sanitäterbereich.