JP2008531800A - リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体の製造 - Google Patents

Abstract

本発明は、リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体の製造法ならびにこれにより得られる成形体に関する。さらに本発明は、成形体の製造のために、少なくとも１つの架橋性尿素化合物を含有する水性組成物で処理された微粒状材料を製造するための前記水性組成物の使用に関する。

Description

本発明は、リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体の製造法ならびにこれにより得られる成形体に関する。さらに本発明は、成形体を製造するための、少なくとも１つの架橋性尿素化合物を含有する水性組成物により処理された微粒状材料を製造するための前記水性組成物の使用に関する。

リグノセルロースをベースとする微粒状材料をベースとする成形体（以下で同様にリグノセルロース粒子をベースとする成形体）、例えば木材粒子をベースとするものは、建築材料として建築および家具の分野で幅広く使用される。一般にそれらの製造は、リグノセルロース粒子と、バインダーポリマーの液体の、通常は水性の組成物との接着剤塗布(Beleimen)、そのように接着剤塗布された材料の形状付与および硬化により行われる。硬化に際して、場合によりバインダーの架橋下で微粒状材料の接着結合が生じ、それにより成形体はその安定性を得る。木材プラスチック複合体（Ｗｏｏｄ−Ｐｌａｓｔｉｃ−Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ＝ＷＰＣ）の場合、微粒状材料はプラスチックマトリックス中に埋め込まれる。リグノセルロース粒子をベースとする慣例の成形体の型およびそれらの製造法についての概観は、Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第５版、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ １９９７の中のＨ．Ｈ．Ｎｉｍｚ他、"Ｗｏｏｄ−Ｗｏｏｄ−ｂａｓｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ"により示される。大量生産される製品として、微細なリグノセルロース粒子をベースとする成形体は莫大なコスト圧迫下にある。

リグノセルロース粒子をベースとする成形体における中心的な問題は、それらの頻繁に中程度に過ぎない〜低い耐水性である。これは、水との接触に際してまたは湿潤雰囲気において、例えば水を細胞壁中に組み込むリグノセルロース粒子の性質から結果的に生じる。これにより成形体は膨潤しかつそれらの機械的強度は減少する。加えて、リグノセルロース粒子をベースとする成形体は、殊に湿潤状態において、木材分解菌または木材変色菌、殊に微生物から被害を受け、そのため相応する殺菌剤および殺虫剤による成形体の処理が不可欠となる。これは他方で、僅かとは言えないコスト要因を生み出しかつまた環境面からも欠点である。

耐久性の改善のために、頻繁に、木材および相当するリグノセルロースベース材料は、例えばワックスを含有する浸漬剤で処理することにより撥水加工される。これにより、材料の細孔中への水の浸透が困難となる。

木材材料、例えばパーティクルボードおよび繊維ボードの寸法安定性、および木材腐朽菌に対するそれらの安定性を、無水物、例えば無水酢酸を用いた木材粒子のアセチル化により改善することが提案された（ＥＰ−Ａ２１３２５２およびその中で引用された文献ならびにＲｏｗｅｌｌ他、Ｗｏｏｄ ａｎｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ、２１（１）、第６７頁〜第７９頁を参照のこと）。欠点なのは、処理の高いコストおよびそのように処理された材料の不快な特異臭であり、そのためこれらの処置は市場において定着していない。

他の化学物質、例えばイソシアネート、シロキサンおよびアクリルアミドも、リグノセルロース繊維の変性のために提案された（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．、７３（１９９９）２４９３〜２５０５）。しかしながら、全体としてこれらの処置も要求を満たしえない

ＷＯ２００４／０３３１７０およびＷＯ２００４／０３３１７１は、無垢木材からの木材の耐久性、寸法安定性および表面硬化の改善のための、ヒドロキシメチル変性尿素誘導体またはアルコキシメチル変性尿素誘導体、例えば１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン、アルコールで変性されたビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジノン、１，３−ビス（ジヒドロキシメチル）尿素、１，３−ビス（メトキシメチル）尿素、１−ヒドロキシメチル−３−メチル尿素、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾリジン−２−オン、１，３−ジメチル−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オンまたはテトラ（ヒドロキシメチル）アセチレンジ尿素をベースとする含浸剤の使用を記載する。微粒状リグノセルロース材料をベースとする成形体の寸法安定性の問題点は言及されない。

それに応じて、本発明の基礎をなす課題は、改善された寸法安定性を有する成形体を湿潤作用下で製造することができる、リグノセルロースをベースとする微粒状材料を提供することである。さらに、この微粒状材料は、大量生産される製品、例えば繊維ボードおよびパーティクルボードの製造における使用に鑑みて経済的に製造されうるべきである。

意想外にも、該課題およびさらに他の課題が、少なくとも１つの架橋性尿素化合物を包含する水性組成物で処理された、リグノセルロースをベースとする微粒状材料により解決されうることが判明し、その際、架橋性尿素化合物は、式ＣＨ_２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ_１−Ｃ_４アルキルである）の少なくとも１つのＮ−結合基、および／または尿素の２つの窒素原子を架橋する１，２−ビスヒドロキシエタン−１，２−ジイル基を有する尿素化合物Ｈ、尿素化合物Ｈの初期縮合物、および尿素化合物Ｈと、Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオールおよびオリゴエチレングリコールの中から選択されている少なくとも１つのアルコールとの反応生成物または混合物の中から選択される。

以下でリグノセルロースをベースとする微粒状材料はまた、微粒状リグノセルロース材料またはリグノセルロース粒子と短く記載される。それに応じて、本発明により処理されたリグノセルロースをベースとする微粒状材料はまた、処理されたもしくは本発明による微粒状リグノセルロース材料もしくは処理されたもしくは本発明によるリグノセルロース粒子と記載され、かつ未処理のリグノセルロースをベースとする微粒状材料はまた、未処理の微粒状リグノセルロース材料もしくは未処理のリグノセルロース粒子と記載される。

処理とは、水性組成物での未処理の微粒状リグノセルロース材料の含浸もしくは浸漬、および場合により、含浸された材料もしくは含浸された材料により吸収された硬化性成分の乾燥および／または硬化と理解される。

架橋性尿素化合物の水性組成物で含浸され、かつ尿素化合物の架橋（硬化）が行われるように処理された微粒状リグノセルロース材料は、通常のその後の加工に際して、優れた機械的特性を、殊に改善された形状安定性もしくは寸法安定性を、つまり湿気との接触に際しての比較的僅かな膨潤を、かつ比較的高い表面硬化を特徴とする成形体を供給する。さらに、該成形体は、木材腐朽微生物、例えば有害な木材腐朽菌類および木材腐朽細菌による被害をあまり被らず、それにより相応する殺菌剤および殺虫剤にかかる費用が減少され、かつそれどころか頻繁に回避されうる。その際、水性組成物の架橋性尿素化合物の架橋は、含浸に続けて、選択的に独立した乾燥／硬化工程において高められた温度でかつ／または成形体製造のための通常のバインダーによる接着剤塗布による引き続く形状付与法に際して、場合により尿素化合物の硬化を促進する触媒の添加により行われる。

それに応じて、本発明の第一の対象は、式ＣＨ_２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルである）の少なくとも１つのＮ−結合基、および／または尿素の２つの窒素原子を架橋する１，２−ビスヒドロキシエタン−１，２−ジイル基を有する尿素化合物Ｈ、尿素化合物Ｈの初期縮合物、および尿素化合物Ｈと、Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオールおよびオリゴエチレングリコールの中から選択されている少なくとも１つのアルコールとの反応生成物または混合物の群からの少なくとも１つの架橋性尿素化合物を含有する水性組成物により処理されたリグノセルロースをベースとする、成形体を製造するための微粒状材料を製造するための前記水性組成物の使用である。

そのうえ本発明は、そうして得られた処理されたリグノセルロース材料および成形体の製造のためのそれらの使用に関する。さらに本発明は、この種類の含浸されたリグノセルロース材料の使用下で製造された成形体に関する。

問題となる種類の架橋性尿素化合物の水性組成物は、例えば冒頭で引用されたＷＯ２００４／０３３１７０およびＷＯ２００４／０３３１７１から、ならびにＵｌｌｍａｎｎ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第５版、ＣＤ−ＲＯＭ版、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ １９９７の中のＫ．Ｆｉｓｈｅｒ他、"Ｔｅｘｔｉｌｅ Ａｕｘｉｌｉａｒｉｅｓ−Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ"第７．２．２章およびそこで引用された文献、例えばＵＳ２，７３１，３６４およびＵＳ２，９３０，７１５から公知であり、かつ通常はテキスタイル加工のための架橋剤として使用される。尿素化合物とアルコールとの反応生成物、例えば変性１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジノン−２（ｍＤＭＤＨＥＵ）は、例えばＵＳ４，３９６，３９１およびＷＯ９８／２９３９３から公知である。その他の点では、尿素化合物Ｈならびにそれらの反応生成物および初期縮合物は商業的に得られ、例えばＢＡＳＦ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔの商品名Ｆｉｘａｐｒｅｔ^（Ｒ）ＣＰおよびＦｉｘａｐｒｅｔ^（Ｒ）ＥＣＯの中から得られる。

水性組成物中に含有される尿素化合物は、低分子量化合物または比較的低い分子量を有するオリゴマーであって、それらは一般に水中で完全に溶解して存在する。通常、尿素化合物の分子量は４００ダルトンを下回る。想定されるのは、該化合物がこれらの性質に基づきリグノセルロース粒子の細胞壁中に組み込まれえ、かつ硬化に際して細胞壁の機械的安定性を改善しかつ水により引き起こされるそれらの膨潤を減少させることである。

硬化性水性組成物の架橋性尿素化合物のための例は、以下のものであるがそれらに制限されるべきではない：
−１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン（ＤＭＤＨＥＵ）、
−Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオール、オリゴエチレングリコールで変性されている１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン（変性ＤＭＤＨＥＵもしくはｍＤＭＤＨＥＵ）、
−１，３−ビス（ヒドロキシメチル）尿素、
−１，３−ビス（メトキシメチル）尿素、
−１−ヒドロキシメチル−３−メチル尿素、
−１，３−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾリジン−２−オン（ジメチロールエチレン尿素）、
−１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−１，３−ヘキサヒドロピリミジン−２−オン（ジメチロールプロピレン尿素）、
−１，３−ビス（メトキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン（ＤＭｅＤＨＥＵ）および
−テトラ（ヒドロキシメチル）アセチレンジ尿素。

本発明の有利な一実施態様において、架橋性尿素化合物は、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オンおよびＣ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオール、オリゴエチレングリコールで変性された１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オンの中から選択される。

ｍＤＭＤＨＥＵは、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジノン−２とＣ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオール、オリゴエチレングリコールまたはこれらのアルコールの混合物との反応生成物である。適切なＣ_１〜Ｃ_６アルカノールは、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノール、ｎ−ブタノールおよびｎ−ペンタノールであり、有利なのはメタノールである。適切なポリオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコールおよび１，３−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコールおよび１，４−ブチレングリコール、グリセリンである。適切なオリゴエチレングリコールは、殊に２〜２０のｎを有する式ＨＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎのものであって、その中でもジエチレングリコールおよびトリエチレングリコールが有利である。ｍＤＭＤＨＥＵの製造のために、ＤＭＤＨＥＵはアルカノール、ポリオールまたはポリエチレングリコールと混合される。この場合、通常、１価のアルコール、ポリオール、またはオリゴ−もしくはポリエチレングリコールは、ＤＭＤＨＥＵに対してそのつどモル当量０．１〜２．０、殊に０．２〜２の比において使用される。ＤＭＤＨＥＵ、ポリオールまたはポリエチレングリコールからの混合物は、通常、水中で、有利には２０〜７０℃の温度および有利には１〜２．５のｐＨ値で反応させられ、その際、一般にｐＨ値は反応後に４〜８の範囲に設定される。

硬化性水性組成物は、尿素化合物Ｈまたは該化合物の反応生成物または初期縮合物（成分Ａ）の他にまた前記アルコール、Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオール、オリゴエチレングリコールの1つ以上またはこれらのアルコールの混合物も含有してよい（成分Ｃ）。適切なＣ_１〜Ｃ_６アルカノールは、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノール、ｎ−ブタノールおよびｎ−ペンタノールであり、有利なのはメタノールである。適切なポリオールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコールおよび１，３−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、および１，４−ブチレングリコール、グリセリンである。適切なオリゴエチレングリコールは、殊に２〜２０のｎを有する式ＨＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎのものであって、その中でもジエチレングリコールおよびトリエチレングリコールが有利である。

尿素化合物Ｈもしくはその反応生成物または初期縮合物の水性組成物中での濃度は、組成物の全質量に対して、通常１〜６０質量％の範囲に、頻繁に１０〜６０質量％の範囲にかつ殊に１５〜５０質量％の範囲にある。硬化性水性組成物が前記アルコールの１つを含有する場合、その濃度は、有利には１〜５０質量％の範囲に、殊に５〜４０質量％の範囲にある。成分Ａ）および成分Ｃ）の全量は、通常、水性組成物の全質量の１０〜６０質量％および殊に２０〜５０質量％となる。

水性組成物は、成分Ａ）および場合によりＣ）の他に、尿素化合物Ｈもしくはその反応生成物または初期縮合物の架橋を引き起こす触媒Ｋも含有してよい。一般に、触媒Ｋとして、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属リン酸塩、金属テトラフルオロホウ酸塩の群からの金属塩；三フッ化ホウ素；ハロゲン化アンモニウム、硫酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウムおよびリン酸二アンモニウムの群からのアンモニウム塩；ならびに有機カルボン酸、有機スルホン酸、ホウ酸、硫酸および塩酸が適している。

触媒Ｋとして適切な金属塩のための例は、殊に塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化亜鉛、塩化リチウム、臭化リチウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸亜鉛およびテトラフルオロホウ酸ナトリウムである。

触媒Ｋとして適切なアンモニウム塩のための例は、殊に塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウムおよびリン酸二アンモニウムである。

触媒Ｋとして、殊に水溶性の有機カルボン酸、例えばマレイン酸、ギ酸、クエン酸、酒石酸およびシュウ酸、そのうえベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸も、しかしまた無機酸、例えば塩酸、硫酸、ホウ酸またはその混合物も適している。

有利には、触媒Ｋは、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウムまたはその混合物の中から選択され、その際、塩化マグネシウムがとりわけ有利である。

通常、触媒Ｋは、リグノセルロース材料の含浸の少し前に初めて水性組成物に添加される。通常、それは、硬化性水性組成物中に含有される成分Ａ）および場合によりＣ）の全質量に対して１〜２０質量％、殊に２〜１０質量％の量において使用される。通常、硬化性水性組成物の全質量に対して、触媒の濃度は、０．１〜１０質量％の範囲および０．５〜５質量％の範囲にある。

そのうえ、含浸するのに使用される水性組成物は、成形体の製造のために必要なバインダーの一部または全量を含有してよく、該バインダーはさらに以下で詳細に説明される。所望される場合、水性組成物中のバインダーの濃度は、水性組成物の全質量に対して通常０．５〜２５質量％の範囲、頻繁に１〜２０質量％の範囲および殊に５〜１５質量％の範囲にあり、かつ乾燥接着剤成分(dry glue components)として計算される（つまり、場合によって生じうるバインダーの溶剤成分または希釈剤成分を含まない）。

接着剤組成物のバインダー成分は、架橋性尿素化合物、触媒Ｋおよび場合により存在する成分Ｃ）のアルコールとは異なり、リグノセルロース粒子の細胞壁に吸収されないかまたは僅かな程度においてしか吸収されず、粒子の表面上に大部分が残留しかつそれゆえ引き続く成形体の製造の形状付与プロセスにおいてバインダーとして使用されうると想定される。

原則的に、水性組成物で含浸されたリグノセルロースをベースとする微粒状材料の製造は、２つの異なった方法で行われる。

そのため、本発明の第一の実施態様に従って、リグノセルロースをベースとする粗粒状の未処理の材料、例えば木材ブロックを、触媒Ｋを含有する水性組成物により、ＷＯ２００４／０３３１７０もしくはＷＯ２００４０３３１７１の中で記載された方法で処理し、引き続き、例えば細断することにより、繊維状にほぐすことによりまたは磨砕することにより粉砕してよく、またはそうして得られた材料の加工またはリサイクリングに際して発生する処理された木材くずまたは木材繊維を獲得することができる。

しかしながら、有利には、リグノセルロースをベースとする未処理の微粒状材料は、硬化性水性組成物および触媒Ｋにより含浸され、引き続き、組成物中に含有される尿素化合物の架橋ひいては組成物の硬化を引き起こす条件に供される。水性組成物および触媒Ｋは、１つの組成物において一緒にまたは２つの別個の組成物において、リグノセルロースをベースとする未処理の微粒状材料に施与される。しかしながら、通常、施与前に触媒Ｋは水性組成物中に組み込まれる。しかしながら、リグノセルロースをベースとする微粒状材料を、触媒Ｋを溶解した形で含有する第一の水性配合物、および架橋性尿素化合物と場合によりアルコール成分Ｃ）とを含有する第二の水性組成物とで同時にまたは連続して含浸することも考えられる。

未処理の微粒状リグノセルロース材料の種類は、公知の方法において製造されるべき成形体に従う。適切な微粒状リグノセルロース材料のための例は、それらに制限されることなく、木材、例えば木材くず、例えば細断された丸材および丸太、細断された産業用木材および産業用の残余木材、製材廃棄物および合板廃棄物、加工熱処理により蒸解された木材からのくず、かんなくずおよびはく皮くず、木材チップおよび木材片、そのうえ木材を異にするリグノセルロースを含有する原材料、例えば竹、バガス、綿の茎、黄麻、サイザル麻、藁、亜麻、ココナッツ繊維、バナナ繊維、リード、例えばススキ、ラミー、麻、マニラ麻、エスパルト（アルファグラス）、もみ殻およびコルクを包含する。

その際、未処理の微粒状リグノセルロース材料は、おがくずおよびかんなくず、繊維および／または片材を含めた、顆粒、細粉、または有利にはくずの形で存在してよい。これらの中で、木材および竹、例えば木材繊維、木材くず、木材チップおよび木材片もしくは竹繊維、竹片および竹くずおよびその混合物からの材料がとりわけ有利である。殊に、それは木材からの微粒状材料である。微粒状材料を構成する木材の種類は、例えば針葉樹、例えばベイマツ、トウヒ、マツ、カラマツ、カサマツ、モミ、スギ、ヨーロッパハイマツ、および広葉樹、例えばカエデ、アカシア、カバノキ、ブナノキ、オーク、ハンノキ、トネリコ、ヤマナラシ、ハシバミ、クマシデ、サクラ、ライム、ポプラ、ハリエンジュ、ニレ、クルミノキ、ヤナギ、トルコガシ等である。

少なくとも９０％の微粒状リグノセルロース材料が有する大きさ、つまり寸法（長さ、厚さ）は、通常０．１〜２０ｍｍ、殊に０．５〜１０ｍｍおよび特に１〜５ｍｍの範囲にあり、その際、長さ／幅の比＞５を有する方形に形成された微粒状材料の場合、少なくとも９０％の粒子が有する長さは、また１０ｍｍを超えてもよくかつ２００ｍｍまでであってよい。方形粒子の平均幅もしくは厚さは、典型的には０．１〜１０ｍｍの範囲に、殊に０．２〜５ｍｍの範囲にかつ特に０．３〜３ｍｍの範囲にある。

リグノセルロースをベースとする未処理の微粒状材料の含浸もしくは浸漬は、例えば水性組成物中へ繊維を浸すことにより、真空の適用により、場合により圧力との組み合わせにおいて、または噴霧により実施されうる。一般に条件は、水性組成物の硬化性成分の吸収される量が、未処理の材料の乾燥物に対して少なくとも１質量％であるように選択される。硬化性成分の吸収される量は、未処理のリグノセルロース材料の乾燥物に対して１００質量％までであってよくかつ使用される未処理の材料の乾燥物に対して頻繁に１〜６０質量％の範囲に、有利には５〜５０質量％の範囲に、かつ殊に１０〜３０質量％の範囲にある。通常、含浸は、周囲温度で、典型的には１５〜４０℃の範囲で行われる。

浸漬に使用される未処理のリグノセルロース材料の湿分は重要ではなく、かつ例えば１００％までであってよい。ここにおいておよび以下で、"湿分"という概念は、ＤＩＮ５２１８３による概念の残留湿分含有率と同義である。頻繁に、それは１〜８０％および殊に５〜５０％の範囲にある。

浸すのに際して、有利には１〜１００％の範囲の湿分を有する未処理の微粒状リグノセルロース材料は、数秒〜１２時間、殊に１分〜６０分の時間にわたって容器中で水性組成物中に浸されるかまたはこの中で懸濁される。この場合、微粒状リグノセルロース材料は水性の含浸組成物を有し、その際、水性組成物中の硬化性成分（つまり成分Ａ）およびＣ））の濃度により、温度および処理時間により、微粒状リグノセルロース材料により吸収される硬化性成分の量は制御されうる。実際に吸収された硬化性成分の量は、当業者により容易な方法で、微粒状リグノセルロース材料の質量増加および水性組成物の濃度を介して算出されうる。

含浸はまた、減少された圧力の適用により達成されえ、その際、場合により、高められた圧力による段階が続いてよい。このために、頻繁に１０〜５００ｍｂａｒの範囲および殊に５０〜１００ｍｂａｒの範囲にある減少された圧力下の微粒状リグノセルロース材料が、水性組成物と、例えば硬化性水性組成物中に浸すかまたは懸濁させることにより反応させられる。時間の長さは、通常１分〜１時間の範囲にある。場合により、高められた圧力での、例えば１ｂａｒ〜２０ｂａｒの範囲における段階が続いてよい。この段階の時間は、通常１分〜６時間、殊に５分〜１時間の範囲にある。この場合、微粒状リグノセルロース材料は水性の含浸組成物を有し、その際、水性組成物中の硬化性成分の濃度により、適用された圧力により、温度および処理時間により、微粒状リグノセルロース材料により吸収される硬化性成分の量が制御されうる。実際に吸収された量は、ここでも微粒状リグノセルロース材料の質量増加を介して計算されうる。

本発明のさらに他の一実施態様において、含浸は、水性組成物による未処理のリグノセルロース粒子の噴霧により行われる。有利には、リグノセルロース粒子は５０％以下の、例えば１％〜３０％の範囲の湿分を有する。噴霧は、通常１５〜５０℃の範囲の温度で行われる。水性組成物中の硬化性成分の濃度により、施与された量により、温度によりかつ噴霧の時間により、微粒状リグノセルロース材料により吸収される硬化性成分の量が制御されうる。実際に吸収された硬化性成分の量は、噴霧された水性組成物の量から直接もたらされる。噴霧は、通常の方法において、固体の噴霧のために適した全ての装置において、例えばスプレー塔、流動床装置等において行ってよい。

含浸は、超音波を用いて行ってもよい。

そうして得られた含浸された微細なリグノセルロース粒子は、場合により乾燥工程および／または硬化工程によるその後の加工により成形体にされる。

大抵の場合、その後の加工は、未処理の微粒状材料と液体または粉末状のバインダーの配合物との接着剤塗布、および成形体にするための、接着剤塗布された材料の形状付与と硬化を包含する。その他の場合、例えばＷＰＣ’ｓの製造に際して、その後の加工は、工程ｉ）で得られた材料と熱可塑性ポリマーとの混合および混合物の形状付与を包含する。この場合、工程ｉ）における製造は、通常、含浸工程および乾燥工程または硬化工程を包含する。

それゆえ本発明はまた、リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体の製造法に関し、該製造法は、
ｉ）ここに記載された硬化性水性組成物により含浸されかつ場合により硬化されたリグノセルロースをベースとする微粒状材料の準備、
ｉｉ）工程ｉ）で得られたリグノセルロースをベースとする微粒状材料またはそれと他の微粒状材料との混合物と、液体または粉末状のバインダーの配合物との接着剤塗布；および
ｉｉｉ）成形体にするための、接着剤塗布された微粒状材料の形状付与および硬化、
または
ｉｉ’）工程ｉ）で得られた処理された、有利には乾燥されたかつ／または硬化されたリグノセルロースをベースとする微粒状材料と、熱可塑性ポリマーとの混合および
ｉｉｉ’）成形体にするための、混合物の形状付与
を包含する。

さらに本発明は、該方法により得られる成形体に関する。

処理された微粒状リグノセルロース材料の準備が未処理のリグノセルロース材料の含浸を包含する場合、工程ｉ）における含浸に続けてかつ工程ｉｉ）における接着剤塗布の前に、乾燥工程、以下でまた前乾燥工程も実施してよい。この場合、尿素化合物の硬化／架橋において反応しない水性組成物の揮発性成分、殊に水および過剰の有機溶剤が、部分的にまたは完全に除去される。加えて、選択される乾燥温度に依存して、組成物中に含有される硬化性成分の部分的なまたは完全な硬化／架橋を行ってよい。含浸された材料の前乾燥／硬化は、通常、５０℃〜２２０℃の温度で、殊に８０〜２００℃の範囲において行われる。硬化が所望される場合、有利には乾燥は１００℃を上回って行われる。硬化／乾燥は、従来の新鮮空気式／排気式空調(fresh air/exhaust air system)において、例えば回転乾燥機中で実施されうる。有利には、前乾燥は、微粒状リグノセルロース材料の湿分含有率が前乾燥後に乾燥物に対して３０％以下、殊に２０％以下であるように行われる。乾燥物に対して＜１０％および殊に＜５％の湿分含有率にまで乾燥／硬化を運転に掛けることが有利でありうる。湿分含有率は、温度、時間および前乾燥に際して選択される圧力により容易な方法で制御されうる。

しかしながら、前乾燥工程は原則的に必要ではなく、かつ揮発性成分の除去および水性組成物の硬化性成分の架橋はまた工程ｉｉ）における接着剤塗布に続けて行ってよくまたは形状付与工程および硬化工程ｉｉｉ）において行われうる。そのような処理方法は、方法簡素化の利点を有するだけでなく、比較的短い接着剤塗布および形状付与時間を可能にする。それゆえ、有利な一実施態様において、有利には、別個に設けられた乾燥工程は実施されず、かつ接着剤塗布は含浸に続けて直ぐにかまたはそれと同時に行われる。

水性組成物がすでに成形体を製造するために十分なバインダーの量を含有する場合、処理工程ｉ）および接着剤塗布ｉｉ）は時間的に重なり、かつ揮発性成分の除去および水性組成物の硬化性成分の架橋は形状付与工程および硬化工程ｉｉｉ）において行われる。

工程ｉ）において含浸するのに使用される水性組成物が成形体を製造するために十分なバインダーの量を含有しない場合、含浸されたかつ場合により前乾燥されたかつ硬化されたリグノセルロース粒子は、次いで通常の方法において、成形体を製造するために必要とされるバインダーで接着剤塗布される。

この接着剤塗布は、通常の方法において行ってよい。場合により、この段階でさらに他の、成形体を形成する微粒状材料、添加剤、触媒または助剤が添加される。

バインダーの種類は、公知の方法において製造されるべき成形体の種類に従う。適切なバインダーは、例えばＡ．Ｐｉｚｚｉ（Ｈｒｓｇ．）：Ｗｏｏｄ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９８３の中で記載されている。バインダーのための例は：
ｉ）熱硬化性バインダー（反応性バインダー）、例えばアミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂、エポキシド樹脂およびポリカルボン酸樹脂；
ｉｉ）熱可塑性材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン、ポリエステル樹脂；および
ｉｉｉ）フィルム形成ポリマー、例えばスチレンアクリレート、ポリアクリレート（アクリル酸エステル／メタクリル酸エステル−コポリマー）、ビニルアセテート−ポリマー（ポリビニルアセテート）、スチレン−ブタジエン−コポリマー等をベースとする水性ポリマー分散液。

有利なバインダーは、グループｉ）で記載された熱硬化性バインダー、およびグループｉｉｉ）のフィルム形成ポリマーとのその混合物であって、その際、熱硬化性バインダーは、有利には、水性配合物の形で使用される。

有利なバインダーは、アミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂、ポリビニルアセテートおよびポリカルボン酸樹脂である。

アミノプラスト樹脂として、殊に尿素のホルムアルデヒド縮合物（尿素−ホルムアルデヒド−縮合物）ならびにメラミンのホルムアルデヒド縮合物（メラミン−ホルムアルデヒド−縮合物）が適している。それらは水性溶液または粉末としてＫａｕｒｉｔ^（Ｒ）ならびにＫａｕｒａｍｉｎ^（Ｒ）（製造元ＢＡＳＦ）の名称で商業的に得られ、かつ尿素−および／またはメラミン−ホルムアルデヒド−初期縮合物を含有する。典型的なフェノール樹脂は、フェノール−ホルムアルデヒド縮合物、フェノール−レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物等である。適切なのはまた、アミノプラスト樹脂とフェノール樹脂との混合縮合物である。アミノプラスト樹脂とフェノール樹脂との混合縮合物のための例は、尿素−メラミン−ホルムアルデヒド縮合物、メラミン−尿素−ホルムアルデヒド−フェノール縮合物、ならびにそれらの混合物である。微粒状リグノセルロース材料からなる成形体を製造するためのそれらの製造および使用は一般的に公知である。有利なのは、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、およびその中でも殊に尿素１モル対ホルムアルデヒド１．１〜１．４モルのモル比を有するものである。

アミノプラスト樹脂およびフェノール樹脂の加工に際して、可溶性および可融性の初期縮合物から不溶性および不融性の生成物への変換が行われる。硬化と称されるこの過程に際して、公知のように、一般に硬化により加速される初期縮合物の一貫した架橋が生じる。硬化剤として、尿素樹脂、フェノール樹脂および／またはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂のための当業者に公知の硬化剤、例えば酸反応性化合物および／または酸分離化合物、例えばアンモニウム塩またはアミン塩を使用してよい。一般に、接着樹脂溶液中の硬化剤割合は液体樹脂割合に対して１〜５質量％である。

イソシアネート樹脂として、メチレンジフェニレンイソシアネート（ＭＤＩ）をベースとする通常の全ての樹脂が適している。それらは一般にモノマーとオリゴマージイソシアネートまたはポリイソシアネートとの混合物、セルロース、リグニンおよびリグノセルロース粒子の湿分と反応することができるいわゆる初期縮合物からなる。適切なイソシアネート樹脂は、例えば商標Ｌｕｐｒａｎａｔ^（Ｒ）（Ｅｌａｓｔｏｇｒａｎ社）として商業的に入手可能である。

反応性ポリカルボン酸樹脂のための例は、以下のもの：
ｉ）５〜１００質量％、有利には５〜５０質量％の割合で、エチレン性不飽和酸無水物または、そのカルボン酸基が無水物基を形成しうるエチレン性不飽和ジカルボン酸、またはアルカノールアミンとのその反応生成物（モノマーａ））、およびモノマーａ）とは異なるモノマーｂ）０〜９５質量％、有利には５０〜９５質量％から構成されている、エチレン性不飽和モノマーからのポリマーＰ；および
ｉｉ）少なくとも２つのヒドロキシル基を有する少なくとも１つのアルカノールアミンＡ−（ＯＨ）_２および／またはアルコキシル化ポリアミンおよび
ｉｉｉ）場合により水不溶性、水分散性のフィルム形成ポリマーＰ’
を含有する組成物である。

反応性ポリカルボン酸樹脂は当業者に公知であり、かつ例えばＥＰ−Ａ−８８２０９３、ＷＯ９７／４５４６１、ＷＯ９９／０９１００、ＷＯ９９／０２５９１、ＷＯ０１／２７１６３ならびにＷＯ０１／２７１９８の中で記載される。

とりわけ有利なのは、モノマーａ）としてマレイン酸および／または無水マレイン酸を含有するポリマーＰである。

有利なポリマーｂ）は、エチレン性不飽和Ｃ_３〜Ｃ_６モノカルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、オレフィン、例えばエテン、プロペン、ブテン、イソブテン、シクロペンテン、ジイソブテン、ビニル芳香族化合物、例えばスチレン、アルキルビニルエーテル、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、アクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルアセテート、ブタジエン、アクリロニトリルもしくはそれの混合物である。とりわけ有利なモノマーｂ）は、アクリル酸、メタクリル酸、エテン、アクリルアミド、スチレンおよびアクリロニトリルもしくはその混合物である。

殊に、モノマーｂ）が少なくとも１つのＣ_３〜Ｃ_６モノカルボン酸、有利にはアクリル酸をコモノマーｂ）として包含するポリマーＰが有利である。

成分Ａ−（ＯＨ）_２として、少なくとも２つのＯＨ基を有するアルカノールアミンが使用され、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミンおよびメチルジイソプロパノールアミンが挙げられる。有利なのはトリエタノールアミンである。そのうえ、成分Ａ−（ＯＨ）_２には、ＷＯ９７／４５４６１の中で記載されるアルコキシル化、殊にエトキシル化ポリアミン、例えばそこで記載される式Ｉ、および殊にＩａ、ＩｅおよびＩｆの化合物が含まれる。

成分Ｐ’としてならびにグループｉｉｉ）のバインダーとして、原則的に、フィルムを形成しかつ水の中で分散可能である、水に溶けない全てのポリマーが考慮に入れられる。これには、殊にエマルジョンポリマーおよびそれから製造された、例えばＷＯ０１／２７１９８の中でポリマーＡ１と称される粉末が含まれる。ポリマーＰ’は、頻繁に−１０〜＋１５０℃の範囲および殊に＋２０〜＋１２０℃の範囲のガラス転移温度を有する。殊にそれは、スチレン／ブタジエンをベースとする、スチレン／アクリル酸アルキルエステルをベースとするコポリマーおよびメタクリル酸アルキルエステル／アクリル酸アルキルエステルをベースとするものである。

ポリカルボン酸樹脂の製造のために、有利には、ポリマーＰおよびアルカノールアミンＡ−（ＯＨ）_２は、成分Ｐのカルボキシル基と成分Ａ−（ＯＨ）_２のヒドロキシル基とのモル比が２０：１〜１：１、有利には８：１〜５：１およびとりわけ有利には５：１〜１．７：１である比において相互に使用される（この場合、無水物基は２つのカルボキシル基として計算される）。

通常、バインダーは、処理されたリグノセルロース材料に対して０．５〜３０質量％の、頻繁に１〜２０質量％の量において、殊に５〜１５質量％の量において使用される。

グループｉ）の有利なバインダーはまた、自明のこととして互いの混合物またはグループｉｉ）および殊にｉｉｉ）のバインダーとの混合物においても使用してよい。

そのうえ、成形体の製造のために、通常の助剤および混和剤、例えばすでに上で言及された硬化剤、つまりバインダーのより迅速な架橋を引き起こす触媒を使用してよい。

助剤には、成形体の耐水性を高めるための、例えば殺菌剤または殺虫剤ならびに撥水剤が含まれる。適切な撥水剤は、通常の水性パラフィン分散剤またはシリコーンである。さらに、製造に際して湿潤剤、増粘剤、可塑剤、歩留向上剤を使用してよい。これらは頻繁にバインダー組成物に添加される。頻繁に、バインダー組成物はまた、カップリング試薬、例えばアルコキシシラン、例えば３−アミノプロピルトリエトキシシラン、潤滑剤としての可溶性または乳化性油および粉塵吸着剤ならびに湿潤助剤も含有する。

通常の混和剤は、不活性の充填剤、例えばケイ酸アルミニウム、石英、沈降シリカまたは熱分解法シリカ、セッコウ(Leichtspat)および重晶石、タルク、ドロマイトまたは炭酸カルシウム；着色付与顔料、例えばチタン白、亜鉛白、酸化鉄黒等を包含する。

最終的に、成形体の製造に際して、通常の防火剤、例えばケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ホウ酸塩および／またはリン酸塩を使用してよい。

接着剤塗布は、このための通常の方法に従って、例えば液体材料と固体材料との混合のための通常の混合装置中での、含浸された微粒状リグノセルロース材料とバインダーとの混合により、空気流中でのリグノセルロース材料の流動化および、有利には液体のバインダー組成物の形におけるバインダーの、そのように生成された繊維流中への噴霧により行われる（ブローライン法）("Blow-Line"-Verfahren)。

リグノセルロースを含有する材料とバインダー組成物とからの接着剤塗布された混合物は、形状付与前、揮発性成分の除去のために高められた温度で、例えば１０〜２００℃の温度で前乾燥してよい。しかしながら、揮発性成分の除去はバインダー組成物の種類に応じて省いてもよく、または形状付与工程中に前乾燥してよい。

接着剤塗布および場合により前乾燥に続けて、それ自体公知の方法において一般に高められた温度で、例えば５０〜３００℃、有利には１００〜２５０℃およびとりわけ有利には１４０〜２２５℃の温度で、かつ通常、一般的に２〜２００ｂａｒ、有利には５〜１００ｂａｒ、とりわけ有利には２０〜５０ｂａｒの高められた圧力で行われる、形状付与工程が行われる。

形状付与の適切な方法は当業者に公知であり、かつ例えば押出法、深絞りおよび殊にホットプレスを包含し、その際、これらの方法は非連続的にまたは連続的に、例えばローラープレス、スライドプレス(Gleitpressen)、カレンダープレス、押出プレス、蒸気噴射プレスとして整えられていてよい。通常の方法についての概観は、例えばＵｌｌｍａｎｎ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、"Ｗｏｏｄ−Ｗｏｏｄ ｂａｓｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ"第２．３．１章、第２．３．２章および第２．３．３章、第５版、ＣＤ−ＲＯＭ版、Ｗｉｌｅｙ−Ｖｅｒｌａｇ−Ｃｈｅｍｉｅ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ １９９７の中で見られる。

形状付与に際して支配する温度および圧力の場合、リグノセルロース粒子の接着結合、およびバインダーの種類に応じて溶融および／またはバインダー成分の架橋が起き、そうして型の冷却および除去に際して安定な成形体が生じる。

成形体は任意に付形されていてよく、かつ平面状の成形体、例えばボードまたはマット、または３次元の形態、例えば特別に付形された成形部材を有する。平面状の成形体のための例は、ＯＳＢボード（配向性ストラクチュラルボード）(oriented structural board)、パーティクルボード、ウェハーボード、インシュレーションボード、中密度繊維ボード（ＭＤＦ）および高密度繊維ボード（ＨＤＦ）を包含する。本発明による成形体にはまた、ＯＳＬボードおよびＯＳＬ成形部材（配向性ストランドランバー）(Oriented-Strand-Lumber)、ならびにＰＳＬボードおよびＰＳＬ成形部材（パラレルストランドランバー）(Parallel-Strand-Lumber)も含まれる。成形体にはまた、ＷＰＣ（木材プラスチック複合体）からの成形部材も含まれる。

本発明による方法は、殊にリグノセルロース材料が木材である成形体の製造に適している。この場合、使用されるリグノセルロースを含有する粒子の大きさに応じて、ＯＳＢ（配向性ストラクチュラルボード）ボード、パーティクルボード、ウェハーボード、ＯＳＬボードおよびＯＳＬ成形部材（配向性ストランドランバー）、ＰＳＬボードおよびＰＳＬ成形部材（パラレルストランドランバー）、インシュレーションボードおよび中密度繊維ボード（ＭＤＦ）および高密度繊維ボード（ＨＤＦ）等とが区別される。

本発明による方法は、例えばＷＯ９６／３４０４５、そこで引用された文献ならびに一般的な方法において、オーストリアのＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ３５、２００４、１０〜１３およびＫｌａｕｄｉｔｚｆｏｒｕｍ 第５版．６／２００４の中で記載されるように、殊にいわゆるＷＰＣ（木材プラスチック複合体）の製造にも適している。ＷＰＣを製造するのに公知の方法は、類似する方法において本発明により処理されたリグノセルロース材料で実施されうる。

ＷＰＣ’ｓの製造のために、本発明により処理された微粒状リグノセルロース材料は、まず先に乾燥工程／硬化工程を実施した後、少なくとも１つの熱可塑性プラスチック材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ−Ｃ_２〜Ｃ_６オレフィンをベースとする、または塩化ポリビニル、塩化ポリビニリデンのようなポリ−Ｃ_２〜Ｃ_４ハロゲンオレフィンをベースとする熱可塑性ポリマー、または塩化ビニルと塩化ビニリデン、酢酸ビニルおよび／またはＣ_２〜Ｃ_６オレフィンとのコポリマーと混合され、引き続き形状付与プロセス、一般に射出成形法または押出法に供される。その際、熱可塑性ポリマーは、一般に全物質量に対して２０〜９０質量％および殊に３０〜８０質量％となる。それに応じて、本発明により処理された微粒状リグノセルロース材料の割合は、ＷＰＣ’ｓの全質量に対して１０〜８０質量％および殊に２０〜７０質量％の範囲にある。その他に、通常の添加物、例えば接着促進剤（例えばオルガノシラン、無水マレイン酸、イソシアネート）、顔料、光安定剤、潤滑剤または難燃性成分をＷＰＣ’ｓに添加してよい。それに対して殺虫剤の添加は必要ではない。

本発明により処理された微粒状リグノセルロース材料は、殊に木材材料、例えばＨＤＦ、ＭＤＦ、ＯＳＢ、ＯＳＬおよびＰＳＬを含めた（Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、上記引用文中を参照のこと）木材パーティクルボードおよび木材繊維ボードの製造に適しており、これらは、分割された木材、例えば木材くず、木材片、木材チップおよび／または木材繊維の接着剤塗布により達成される。

パーティクルボードの製造は一般的に公知であり、かつ例えばＨ．Ｊ．Ｄｅｐｐｅ，Ｋ．Ｅｒｎｓｔ Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ ｄｅｒ Ｓｐａｎｐｌａｔｔｅｎｔｅｃｈｎｉｋ，第２版、Ｌｅｉｎｆｅｌｄｅｎ出版社 １９８２の中で記載され、かつ本発明による方法において同様に利用されうる。

パーティクルボード製造に際して、あらかじめ乾燥されたくずの接着剤塗布は連続混合機中で行われる。大抵の場合、種々のくず部分は分離された混合機中で様々に接着剤塗布され、次いで別々に堆積させられるか（多層ボード）または一緒に堆積させられる。有利には、その平均くず厚さが平均して０．１〜２ｍｍ、殊に０．２〜０．５ｍｍであり、かつ水６質量％未満を含有するくずが使用される。バインダー組成物は、例えばそのバインダー組成物を微粒状形でくず上に噴霧することにより可能な限り均一に木材くず上に施与される。接着剤塗布された木材くずは、引き続き可能な限り均一な表面を有する層へと散布され、その際、層の厚さは出来上がったパーティクルボードの所望された厚さに従う。散布層は場合により冷却して前圧縮され、かつ例えば１００〜２５０℃の、有利には１４０〜２２５℃の温度で通常１０〜７５０ｂａｒの圧力の適用により寸法通りのボードに圧縮成形される。必要とされる圧縮時間はさらに別の範囲に変動させてよく、かつ一般的に１５秒〜３０分である。

中密度木材繊維ボード（ＭＤＦ）の製造のために必要とされる適切な品質の木材繊維は、バーク不含の木材片から、特殊な粉砕機またはいわゆるリファイナー中で約１８０℃の温度での粉砕により製造されうる。

ＭＤＦボードおよびＨＤＦボード製造に際して、繊維は、リファイナーによりブローライン中で接着剤塗布される。接着剤塗布のために、木材繊維は一般的に空気流により流動化され、かつバインダー組成物がそのように生成された繊維流中に噴霧される（"ブローライン"法）。次いで、接着剤塗布された繊維は乾燥機を通過し、そこで該繊維は１〜２０質量％の湿分に乾燥される。場合により繊維はまた最初に乾燥され、後になって特殊な連続混合機中で接着剤塗布される。ブローラインと混合機による接着剤塗布とからの組み合わせもまた可能である。乾燥物含有率もしくは固体含有率に対する、木材繊維対バインダー組成物の比は、通常４０：１〜３：１、有利には２０：１〜４：１である。接着剤塗布された繊維は、繊維流中において、例えば１３０〜１８０℃の温度で乾燥され、繊維フリースへと散布され、場合により冷却して前圧縮され、かつ２０〜４０ｂａｒの圧力でボードまたは成形体へと圧縮成形される。

ＯＳＢ製造に際して、木材くず（ストランド）は場合により乾燥後に中間層材料および被覆層材料中で別々に、かつ連続混合機中で別々に接着剤塗布される。ボードの仕上げのために、接着剤塗布された木材くずは、次いでマットへと堆積させられ、場合により冷却して前圧縮され、かつ加熱された圧縮機中において１７０〜２４０℃の温度でボードへと圧縮成形される。

ＤＥ−ＯＳ２４１７２４３の中で記載されるように接着剤塗布された木材繊維はまた、可搬性の繊維マットに加工されうる。次いでこの半製品に、第二の、時間的および空間的に別々にされた工程においてその後の加工を行ってボードまたは成形部材、例えば自動車のインテリアドアトリムを得ることができる。

また他のリグノセルロース材料、例えば天然繊維物質、例えばサイザル、黄麻、麻、ラミー、藁、亜麻、ココナッツ繊維、バナナ繊維および他の天然繊維も公知のバインダーの使用下でボードおよび成形体へと加工されうる。天然繊維物質はまた、プラスチック繊維、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミドまたはポリアクリロニトリルとの混合物中でも使用されうる。その際、これらのプラスチック繊維はまた、上で言及されたバインダー組成物の他にコバインダーとしても作用しうる。その際、プラスチック繊維の割合は、全てのくず、片材または繊維に対して有利には５０質量％未満、殊に３０質量％未満および極めて有利には１０質量％未満である。繊維の加工は、木材繊維ボードの場合に実施された方法に従って行われうる。しかしまた前付形された天然繊維マットを、本発明によるバインダーにより、場合により湿潤助剤の添加下で含浸してもよい。次いで、含浸されたマットは、バインダーが湿潤した状態または前乾燥された状態において、例えば１００〜２５０℃の温度および１０〜１００ｂａｒの圧力でボードまたは成形部材へと圧縮成形される。

その高い安定性に基づき、本発明による成形体は、多数の異なる適用のために、殊に風化作用および湿度にさらされている適用のために、例えば家屋および船舶における構造部材のための基盤として、例えば内壁および外壁、床建築のために、家屋、船舶および自動車構造物の被覆加工のために、例えば外装、内装、トランクルームおよびエンジンルームライニングとして、装飾パネル、例えば天井パネル、壁面パネルおよび既製の寄木張り床パネルのための支持体として、家具工業における部材およびボードとしてかつ家庭用工具領域等のために適している。

以下の例は本発明による例を単に説明しているに過ぎず、かつ制限するものとして理解されるべきではない。

記載された湿分含有率は、ＤＩＮ５２１８３に従って測定した。

例１：
含浸剤として、ジエチレングリコールおよびメタノールで変性されたＤＭＤＨＥＵｓ（ｍＤＭＤＨＥＵ）の５０％の水性溶液を用い、該溶液をＭｇＣｌ_２×６Ｈ_２Ｏ１．５％と混合した。

平均繊維長さ（９０％値）および１１％の湿分含有率を有する、加工熱処理により蒸解されたスプルース木材くずを、金属バスケットを用いて浸漬装置に導入した。浸漬装置を３０分間、１００ｍｂａｒ（絶対）の真空に供し、引き続き含浸剤により流動化した。引き続き、１０ｂａｒの圧力を１時間かけた。圧力段階を終了させ、かつ残留液体を除去した。引き続き、そうして得られたくずを乾燥機中で４時間、５０℃で乾燥させた。

例２：
例１と同様の方法で、０．５ｍｍ×５ｍｍ×１００ｍｍの平均寸法を有するマツ材からのかんなくずを浸漬させ、引き続き乾燥させた。

例３：
例２で得られた含浸されたマツ材のくずを、乾燥炉中で１時間、１３０℃に加熱し、その際、硬化されたマツ材のくずを得た。

例４：パーティクルボードの製造
例１からの乾燥されたくず５４００ｇを、表１の中で記載された組成物１６２８ｇで噴霧し、その内３３７０ｇを型（５６．５ｃｍ×４４ｃｍ）に注ぎ込んだ。材料を、プレス中で１９０℃で１８ｍｍの厚さに２３０秒で圧縮しパーティクルボードを作った。

パーティクルボードは、固体樹脂１４％／ａｔｒｏくず、固形ワックス０．５％／ａｔｒｏくずを含有していた（ａｔｒｏ＝乾燥くずに対する質量％）。

表１
尿素−ホルムアルデヒド−樹脂、６８％ １００．０Ｔ
パラフィン−エマルジョン、６０％ ６．３Ｔ
硝酸アンモニウム溶液、５２％ ４．０Ｔ
Ｔ＝質量部

例５：ＭＤＦボードの製造
例３からの１０００ｇａｔｒｏ繊維を、表２の中で記載された接着剤バッチで噴霧しかつ８％の湿分に乾燥させた。その内９２０ｇを型（３０ｃｍ×３０ｃｍ）に注ぎ込んだ。材料を、プレス中で１９０℃で１２ｍｍの厚さに３００秒で圧縮しＭＤＦボードを作った。

ＭＤＦボードは、固体樹脂１４％／ａｔｒｏ繊維および固形ワックス０．５％／ａｔｒｏ繊維を含有していた。

表２：
尿素−ホルムアルデヒド−樹脂、６８％ １００．０ｇ
パラフィン−エマルジョン、６０％ ３．２ｇ
水 １１．８ｇ

例６：
そのつど例３からの木材繊維７０ｇを、ＷＯ０１／２７１９８の例Ｐ２〜Ｐ６に従う粉末状の組成物１３．２ｇで良く混合した。引き続きこの繊維−バインダー混合物上に、混合を継続しながらさらに水１４ｇを噴霧した。接着剤塗布された繊維を、７０℃で１０％ａｔｒｏの残留湿分に乾燥させかつ散布して１９×１９ｃｍの大きさの繊維マットを作った。

これらの繊維マットは、水圧プレス（製造元Ｗｉｃｋｅｒｔ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＧｍｂＨ社、Ｌａｎｄａｕ、ＷＫＰ６００／３、５／３モデル）により２２０℃のプレス温度で１２０秒間、２ｍｍのスペーサーを有する２枚の金属ボード間で圧縮成形した。このためにまず２０秒間、５０ｂａｒのプレス圧力を設定した。次いで、１０秒続けられる放圧後にさらに９０秒の間、２００ｂａｒの圧力を維持した。

得られた繊維ボードを、標準大気において２４時間、２３℃および相対湿度６５％で貯蔵し、引き続き試験した。吸水率は、質量増加（本来の質量に対する％での記載）を介して測定した。木材繊維ボードの厚さ膨潤は、２×２ｃｍの大きさの試験体の相対的な増加として、２４時間の貯蔵後に脱塩水中でＤＩＮ５２３５１と同様に測定した。

例７
例２と同様に、ＷＯ２００４／０３３１７０に従って製造された、ＤＭＤＨＥＵで変性されたマツの板の切削により製造された木材くずを、例４と同様に例３の中で記載された接着剤と、１９０℃で２３０秒間、圧縮成形しパーティクルボード（密度６５０ｋｇ／ｍ^３）を作った。並行して、変性されなかったマツ材のくずを同じ条件下で圧縮成形しパーティクルボードを作った。そうして製造されたパーティクルボードを水中で２４時間貯蔵し、かつ膨潤を厚さの相対的な増加として測定した。

Claims (25)

1. 式ＣＨ_２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルである）の少なくとも１つのＮ−結合基、および／または尿素の２つの窒素原子を架橋する１，２−ビスヒドロキシエタン−１，２−ジイル基を有する尿素化合物Ｈ、尿素化合物Ｈの初期縮合物、および尿素化合物Ｈと、Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオールおよびオリゴエチレングリコールの中から選択されている少なくとも１つのアルコールとの反応生成物または混合物の中から選択された少なくとも１つの架橋性尿素化合物を含有する水性組成物により処理されたリグノセルロースをベースとする、成形体を製造するための微粒状材料を製造するための前記水性組成物の使用。
2. 架橋性尿素化合物が、以下
   −１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン、
   −Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオール、オリゴエチレングリコールまたはポリエチレングリコールで変性されている１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン、
   −１，３−ビス（ヒドロキシメチル）尿素、
   −１，３−ビス（メトキシメチル）尿素、
   −１−ヒドロキシメチル−３−メチル尿素、
   −１，３−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾリジン−２−オン、
   −１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−１，３−ヘキサヒドロピリミジン−２−オン、
   −１，３−ビス（メトキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オン、
   −テトラ（ヒドロキシメチル）アセチレンジ尿素
   の中から選択されている、請求項１記載の使用。
3. 架橋性尿素化合物が、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オンまたはＣ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオール、オリゴエチレングリコールまたはポリエチレングリコールで変性された１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシイミダゾリジン−２−オンである、請求項２記載の使用。
4. 水性硬化性組成物中における架橋性尿素化合物の濃度が、組成物の全質量に対して１〜６０質量％の範囲にある、請求項１から３までのいずれか１項記載の使用。
5. 水性組成物が、尿素化合物の架橋を引き起こす少なくとも１つの触媒Ｋを含有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の使用。
6. 触媒Ｋが、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属リン酸塩、金属テトラフルオロホウ酸塩の群からの金属塩；三フッ化ホウ素；ハロゲン化アンモニウム、硫酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウムおよびリン酸二アンモニウムの群からのアンモニウム塩；有機カルボン酸、有機スルホン酸、ホウ酸、硫酸および塩酸の中から選択されている、請求項５記載の使用。
7. 触媒Ｋが塩化マグネシウムである、請求項６記載の使用。
8. 水性組成物中における触媒の濃度が、組成物の全質量に対して０．１〜２０質量％の範囲にある、請求項５から７までのいずれか１項記載の使用。
9. リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体の製造法であって、該製造法が、
   ｉ）硬化性水性組成物により処理されたリグノセルロースをベースとする微粒状材料の準備、その際、硬化性水性組成物は以下のものを含有する：
   ａ）式ＣＨ_２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルである）の少なくとも１つのＮ−結合基、および／または尿素の２つの窒素原子を架橋する１，２−ビスヒドロキシエタン−１，２−ジイル基を有する尿素化合物Ｈ、尿素化合物Ｈの初期縮合物、および尿素化合物Ｈと、Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオールおよびオリゴエチレングリコールの中から選択されている少なくとも１つのアルコールとの反応生成物または混合物の群からの少なくとも１つの架橋性尿素化合物、および
   ｂ）尿素化合物の架橋を引き起こす少なくとも１つの触媒Ｋ；
   ｉｉ）工程ｉ）において得られたリグノセルロースをベースとする微粒状材料またはそれと他の微粒状材料との混合物と、液体または粉末状のバインダーの配合物との接着剤塗布；および
   ｉｉｉ）成形体にするための、接着剤塗布された微粒状材料の形状付与および硬化、または
   ｉｉ’）工程ｉ）において得られた処理されたリグノセルロースをベースとする微粒状材料と、熱可塑性ポリマーとの混合および
   ｉｉｉ’）成形体にするための、混合物の形状付与
   を包含する、リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体の製造法。
10. リグノセルロースをベースとする未処理の微粒状材料を水性組成物で含浸し、かつ場合により乾燥および／または硬化を高められた温度で実施することにより、リグノセルロースをベースとする処理された材料を製造する、請求項９記載の方法。
11. 微粒状材料を、工程ｉｉ）における接着剤塗布の前に乾燥物に対して３０％未満の残留湿分に乾燥させる、請求項９または１０記載の方法。
12. 乾燥および／または硬化を、５０〜２２０℃の範囲の温度で実施する、請求項１０または１１記載の方法。
13. 工程ｉ）においてリグノセルロースをベースとする処理された微粒状材料を、硬化性水性組成物での含浸により製造し、かつ本質的に硬化されなかった材料を工程ｉｉ）において接着剤塗布する、請求項９記載の方法。
14. 硬化性水性組成物を、微粒状材料により吸収される硬化性成分が未処理の微粒状材料の乾燥物に対して１〜６０質量％の範囲となる量で使用する、請求項９から１３までのいずれか１項記載の方法。
15. リグノセルロースをベースとする未処理の微粒状材料を、木材繊維、木材くずおよび木材片の中から選択する、請求項９から１４までのいずれか１項記載の方法。
16. リグノセルロースをベースとする微粒状材料が、成形体を形成する微粒状材料の全質量に対して少なくとも８０質量％となる、請求項９から１５までのいずれか１項記載の方法。
17. 工程ｉｉ）において使用されるバインダーが、少なくとも１つの熱硬化性バインダーを包含する、請求項９から１６までのいずれか１項記載の方法。
18. 熱硬化性バインダーを水性配合物の形において使用する、請求項１７記載の方法。
19. 熱硬化性バインダーを、アミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂およびポリカルボン酸樹脂の中から選択する、請求項１７または１８記載の方法。
20. バインダーを固体のバインダー成分に対して、成形体を形成する材料の全質量に対して０．５〜２０質量％の量で使用する、請求項９から１９までのいずれか１項記載の方法。
21. 工程ｉ）において乾燥工程および硬化工程を実施し、かつそうして得られた微粒状材料を少なくとも１つの熱可塑性ポリマーと混合し、かつその混合物を形状付与法に掛ける、請求項９から１５までのいずれか１項記載の方法。
22. 熱可塑性ポリマーが、熱可塑性ポリマーおよび成形体の全量に対して２０〜９０質量％となる、請求項２１記載の方法。
23. 熱可塑性ポリマーを、ポリ−Ｃ_２〜Ｃ_６オレフィン、ポリ−Ｃ_２〜Ｃ_４ハロゲンオレフィンおよびそれらの混合物の中から選択する、請求項２１または２２記載の方法。
24. 請求項９から２３までのいずれか１項記載の方法により得られる、リグノセルロースをベースとする微粒状材料からなる成形体。
25. 水性組成物によるリグノセルロースをベースとする未処理の微粒状材料の処理によるか、または硬化性水性組成物での木材の含浸により得られる、リグノセルロースをベースとする微粒状材料であって、前記硬化性水性組成物が、
    ａ）式ＣＨ_２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルである）の少なくとも１つのＮ−結合基、および／または尿素の２つの窒素原子を架橋する１，２−ビスヒドロキシエタン−１，２−ジイル基を有する尿素化合物Ｈ、尿素化合物Ｈの初期縮合物、および尿素化合物Ｈと、Ｃ_１〜Ｃ_６アルカノール、Ｃ_２〜Ｃ_６ポリオールおよびオリゴエチレングリコールの中から選択されている少なくとも１つのアルコールとの反応生成物または混合物の群からの少なくとも１つの架橋性尿素化合物、および場合により
    ｂ）尿素化合物の架橋を引き起こす少なくとも１つの触媒Ｋ
    を含有する、リグノセルロースをベースとする微粒状材料。