DE10061059A1 - Verfahren zur Herstellung von Holz-Kunststoffkombinationen mit inhomogener Kunststoffverteilung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Holz-Kunststoffkombinationen mit inhomogener KunststoffverteilungInfo
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- B27K3/02—Processes; Apparatus
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holz-Kunststoffkombinationen mit inhomogener Kunststoffverteilung, bei dem ein Holzwerkstoff mit einer polymerisierbare Bestandteile enthaltenden Imprägniermischung zur Benetzung wenigstens eines Teils des Holzwerkstoffs in Kontakt gebracht wird, wobei der Holzwerkstoff mit der Imprägniermischung beladen wird, und man anschließend die Imprägniermischung polymerisiert (härtet), wobei man eine Imprägniermischung mit einer Viskosität im Bereich von 1 bis 2000 mPas verwendet, die sphärische Partikel einer Größe im Bereich von 1 nm bis 1 mm und/oder Polymere mit einem Gewichtsanteil des Molekulargewichts im Bereich von 100000 bis 10000000 D aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Holz-Kunststoff
kombinationen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf
Verfahren zur Herstellung von Holz-Kunststoffkombinationen
mit inhomogener Kunststoffverteilung, bei dem ein Holzwerk
stoff mit einer polymerisierbare Bestandteile enthaltenden
Imprägniermischung zur Benetzung wenigstens eines Teils des
Holzwerkstoffs in Kontakt gebracht wird, wobei der Holz
werkstoff mit der Imprägniermischung beladen wird, und man
anschließend die Imprägniermischung härtet.
Holz-Kunststoffkombinationen gehören zum Stand der Technik.
Zur Verbesserung der Werkstoffeigenschaften des Holzes kann
man geeignete Hölzer mit Monomeren, wie z. B. Methyl
methacrylat, Vinylacetat, Styrol und dgl., durchtränken und
diese durch Erwärmen, Zusatz von Initiatoren oder vornehm
lich durch energiereiche Strahlung zur Polymerisation und
zum Aushärten bringen. Als Verbundwerkstoffe sind Holz-
Kunststoffkombinationen besonders hart und besitzen darüber
hinaus größere Abrieb- und Druckfestigkeit sowie geringere
Feuchtigkeitsempfindlichkeit als Holz.
So ist im einzelnen aus Österreichische Chemiker-Zeitung
67, Seite 350 ff (1966) die Strahlungshärtung von Holz-
Kunststoffkombinationen bekannt, wobei als Monomere beson
ders VC, MMA, VA und Styrolacrylnitril hervorgehoben wer
den. Das Holz wird durchtränkt und das Imprägniermittel
beispielsweise strahlungschemisch polymerisiert. Auch die
thermische Härtung ist bekannt. Obwohl eine ganze Reihe von
Eigenschaften positiv durch die Polymerbeladung des Holzes
verbessert wird, hierzu gehören beispielsweise Abrieb
festigkeit, Biegefestigkeit, Abscherfestigkeit, Druck
festigkeit, Zähigkeit, Aussehen und ästhetische Qualitäten,
geringere Wasserabsorption sowie Beständigkeit gegenüber
Mikroorganismen, werden bei herkömmlich eingesetzten Beladungsverfahren
im allgemeinen Werkstoffe erhalten, die
vollständig imprägniert sind, d. h., daß der Kunststoff re
lativ homogen im Holz verteilt ist.
Nachteilig ist neben den hohen Kosten insbesondere das hohe
Gewicht dieser Werkstoffe, die vielen Anwendungen entgegen
stehen, so beispielsweise im Außenbereich als Werkstoff für
Fensterrahmen, Türen, Fassadenelemente und im Innenbereich
für Treppen, Wandverkleidungen und Möbel. Eine reine Ober
flächenbehandlung des Holzes durch Lacke ist im Hinblick
auf mechanische Festigkeit und Feuchtigkeits- bzw. Witte
rungsbeständigkeit unbefriedigend. Insbesondere bei Beschä
digungen der Oberflächenlackierung können Mikroorganismen
mit der Feuchtigkeit ins Innere des Holzes dringen und des
sen Eigenschaften nachteilig beeinflussen.
Eine Teilimprägnierung von Holz kann gemäß der Patent
schrift DD-66 017 durch Erwärmen von Holz und anschließen
des Eintauchen in kältere Kunststoffharze erhalten werden.
Des weiteren ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE-A-24 40 139 eine Teilimprägnierung von Holzspanhartplat
ten oder Holzfaserhartplatten bekannt. Diese wird dadurch
erzielt, daß die Einwirkdauer der Imprägniermischung und
ggf. der Dauer und Intensität der Evakuierung vermindert
wird. Allerdings geht aus dieser Druckschrift hervor, daß
die Eigenschaftsverbesserungen im Vergleich zu vollständig
mit Kunststoffharz durchtränkten Holzwerkstoffen geringer
sind.
Die österreichische Patentschrift AT-PS-282180 beschreibt
ein Verfahren zur Herstellung von Holz-Kunststoff-
Kombinationen, bei dem man eine polymerhaltige Füllflüssig
keit verwendet, die eine Viskosität von mindestens 20 mPas
aufweist. Durch diese Maßnahme kann der Verdunstungsverlust
bei der Härtung so stark verringert werden, daß auf ein
Verpacken des gefüllten Holzkörpers während der Härtung
verzichtet werden kann. Der Polymerisationsgrad der zu verwendenden
Polymere wird nicht beschrieben. Allerdings wird
in den Beispielen dargelegt, daß das verwendete Vorpolyme
risat geregelt wurde. Aus der starken Abnahme der Viskosi
tät der in den Beispielen beschriebenen Vorpolymerisat
mischungen kann jedoch geschlossen werden, daß die Moleku
largewichte wesentlich unter 50000 g/mol liegen. Die Vis
kosität des geregelten Vorpolymerisats betrug 3200 mPas.
Eine 1 : 1 Mischung dieses Vorpolymerisats mit Methyl
methacrylat weist aber nur noch eine Viskosität von 50 mPas
auf. Darüber hinaus kann der Druckschrift entnommen werden,
daß der Holzkörper vollständig mit Kunststoff imprägniert
wurde, da eine Füllmenge von 58,6% erzielt wurde.
Des weiteren ist ein Verfahren zur Herstellung von Holz-
Kunststoff-Kombinationen aus DE-A-17 92 051 bekannt. Bei
diesem Verfahren werden der Imprägniermischung Paraffin
wachse oder vorpolymerisierte Kunststoffe zugesetzt. Durch
diese Maßnahme werden die Monomerverluste verringert, da
sich das Paraffin auf der Oberfläche abscheidet und die
Prepolymere nicht verdunsten. Die Prepolymere dienen insbe
sondere dazu, den Reaktionsverlauf zu steuern, da viele Mo
nomere unter einer starken Wärmebildung polymerisieren, die
zu Spannungen im Holz führen kann. Des weiteren ist in die
ser Druckschrift dargestellt, daß durch Zugabe von kleine
ren Kunststoffmengen die Viskosität erhöht werden kann.
Darüber hinaus wird der Zusatz von Füllstoffen mit einer
Teilchengröße bis zu 0,3 µm beschrieben. Allerdings findet
sich in diesem Dokument keine Aussage über die Gestalt der
Füllstoffe. An keiner Stelle des Dokuments wird das Moleku
largewicht der Kunststoffe oder der Wachse beschrieben. Üb
licherweise haben kommerzielle Polyolefinwachse ein Moleku
largewicht im Bereich von 1000 bis 10000 g/mol. Hinsicht
lich der Vorpolymerisate wird dargelegt, daß diese eine ge
ringe Viskosität aufweisen sollten. Hieraus kann geschlos
sen werden, daß die verwendeten Polymere ein niedriges Mo
lekulargewicht haben.
Die Druckschrift US 4,285,997 beschreibt ein Verfahren zum
Imprägnieren von Holz mit wäßrigen Lösung, die Bestandteile
mit einem Molekulargewicht kleiner 1000 g/mol und Polymere
mit einem Molekulargewicht im Bereich 20000 bis 200000 g/mol
aufweist. Nach der Imprägnierung wird das Holz ge
trocknet, ohne daß monomere Bestandteile polymerisiert wer
den. In diesem Dokument wird dargelegt, daß die Polymere
nicht in das Holz eindringen, so daß sie auf der Oberfläche
eine undurchlässige Schicht bilden, die ein Verdunsten von
Flammschutzmitteln o. ä. verhindert. Die niedermolekularen
Bestandteile dringen in das Holz ein, wodurch dieses stabi
lisiert wird.
Die Druckschrift DE-A-16 42 170 beschreibt ein Verfahren
zur Imprägnierung von porösen Körpern mit polymerisierbaren
Stoffen, bei dem Polymere zur Steuerung der Viskosität der
Imprägnierlösung eingesetzt werden, um die Eindringtiefe
der Imprägniermischung zu steuern. Hierbei wird nur darge
legt, daß die Viskosität vom Polymerisationsgrad abhängig
ist, ohne die Polymere näher zu beschreiben. Dies gilt so
wohl für die Konzentration des Polymeren in der Imprägnier
lösung als auch für den Polymerisationsgrad. Wesentlich ist
hierbei, daß unter dem Begriff Polymerisationsgrad ein Mit
telwert über die verschiedenen Ketten einer Lösung dar
stellt. Im konkreten Fall erhöht sich der Polymerisations
grad auch dadurch, daß die Mischung eine höhere Konzentra
tion an Oligomeren mit einem relativ geringen Molekularge
wicht aufweist, obwohl die Kettenlänge der einzelnen Mole
küle nicht zunimmt.
In den Beispielen wird lediglich dargelegt, daß die Aufnah
me einer Monomerlösung in Holz von der Viskosität der Mi
schung abhängt. So betrug die Gewichtszunahme von Buchen
holz bei Verwendung einer nicht bestrahlten Monomerenmi
schung 25%, falls das Holz 24 Stunden imprägniert wurde.
Eine bestrahlte Mischung führt bei einer Imprägnierdauer
von 72 Stunden lediglich zu einer Zunahme von 12,5%.
Zwar ist offensichtlich, daß insgesamt weniger Kunststoff
aufgenommen wurde. Allerdings kann der Beschreibung keine
Verteilung entnommen werden, die darlegen würde, daß eine
vollständige Imprägnierung über eine Dicke von mehr als
1 mm erzielt wurde. Wiederholt man die dargelegten Versu
che, so stellt man fest, daß die Kunststoffaufnahme der äu
ßersten Schicht ungenügend ist.
Trägt man beispielsweise 0,5 mm parallel zur Oberfläche ab,
wird ersichtlich, daß nicht das gesamte Holz homogen mit
Kunststoff gefüllt wurde. Viele der kleine ren Poren werden
nur ungenügend mit Kunststoff ausgefüllt und bieten daher
Hohlräume für Wasser und Mikroorganismen, die zu einer Zer
störung und Verwitterung der Holz-Kunststoffkombination
führen können.
Aus diesem Grund geht die in DE-A-16 42 170 dargestellte
technische Lehre nicht über die in DE-A-24 40 139 beschrie
bene Teilimprägnierung hinaus. Dies gilt insbesondere, da
weder das Molekulargewicht der Kunststoffe noch deren Kon
zentration dargestellt wird. Eine ausschließliche Erhöhung
der Viskosität führt nur zu einer Verzögerung der Aufnahme
der Imprägniermischung, nicht jedoch zu einem stufenförmi
gen Gradienten der Kunststoffverteilung innerhalb des Holz
körpers.
Bei all diesen Verfahren wird entweder eine sehr hohe Bela
dung des Holzkernes erhalten, die zu einer hohen Dichte des
Werkstoffes und einer geringen Wirtschaftlichkeit führt,
oder der Oberflächenbereich des Holzes ist nicht ausrei
chend imprägniert, so daß die Witterungsbeständigkeit und
das Aussehen des Werkstoffes vielen Anforderungen nicht ge
nügt. Dies gilt insbesondere falls die äußerste Schicht,
die einen lackartigen Überzug darstellt, beschädigt wird.
Angesichts des Standes der Technik ist es nun Aufgabe der
Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Holz-
Kunststoffkombinationen zur Verfügung zu stellen, bei dem
gezielt eine bestimmte Schichtdicke des Holzes möglichst
vollständig beladen wird, ohne daß ein großer Teil der Mo
nomeren bis in den Holzkern eindringen.
Des weiteren ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
Herstellung von Holz-Kunststoffkombinationen anzugeben, die
geruchsfrei, witterungsbeständig und spannungsrißfrei sind.
Weiterhin sollte das Verfahren der eingangs erwähnten Art
in einem kontinuierlichen Prozeß durchführbar sein.
Darüber hinaus sollte der imprägnierte Kunststoffkörper
auch bei Beschädigung der Oberfläche die zuvor genannten
hervorragenden Eigenschaften aufweisen.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte
Aufgaben, die jedoch aus den hierin diskutierten Zusammen
hängen ohne weiteres ableitbar oder erschließbar sind,
durch ein in Anspruch 1 beschriebenes Verfahren. Zweckmäßi
ge Abwandlungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in
den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter
Schutz gestellt.
Dadurch, daß man eine Imprägniermischung mit einer Viskosi
tät im Bereich von 1 bis 2000 mPas verwendet, die sphäri
sche Partikel einer Größe im Bereich von 1 nm bis 1 mm
und/oder Polymere mit einem Gewichtsmittel des Molekularge
wichts im Bereich 100000 bis 10000000 D aufweist, ge
lingt es auf nicht vorhersehbare Weise, ein Verfahren zur
Herstellung einer Holz-Kunststoffkombination zur Verfügung
zu stellen, bei dem ein Holzwerkstoff mit einer polymeri
sierbare Bestandteile enthaltenden Imprägniermischung zur
Benetzung wenigstens eines Teils des Holzwerkstoffs in Kon
takt gebracht wird, wobei der Holzwerkstoff mit der Imprä
gniermischung beladen wird, und man anschließend die Imprä
gniermischung polymerisiert (härtet), so daß gezielt eine
bestimmte Schichtdicke des Holzes möglichst vollständig be
laden wird, ohne daß ein großer Teil der Monomeren bis in
den Holzkern eindringt.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von bekannten und
kommerziell erhältlichen Partikeln, um den erfinderischen
Effekt zu erzielen.
Zugleich lassen sich Holz-Kunststoffkombinationen herstel
len, die überaus positive Eigenschaften zeigen. Hierzu ge
hören u. a.:
- - geringe Wasseraufnahme,
- - hohe Härte,
- - weitestgehende Geruchsfreiheit,
- - große Druck- und Abriebfestigkeit,
- - hohe Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und Mikro organismen,
- - relativ geringes Gewicht,
- - relativ geringe Herstellungskosten.
Diese Eigenschaften bleiben im wesentlichen auch dann er
halten, wenn die oberste Schicht, beispielsweise 0,2 mm,
beschädigt oder abgetragen wird.
Unter "Holz-Kunststoffkombinationen" wird dabei im Rahmen
der Erfindung ein mit einem Polymerisat auf Basis eines Mo
nomeren beladener und ausgehärteter Holzwerkstoff verstan
den.
Holzwerkstoff bezeichnet hierin jeglichen Werkstoff, der
Holz aufweist. Hierzu gehören beispielsweise Vollholz, wie
Nadelhölzer, z. B. Fichte und Kiefer, oder Laubhölzer, z. B.
Rotbuche und Birke, sowie Spanplatten, Faserplatten, Fur
niere und cellulosehaltige Materialien.
Der Feuchtegehalt des Ausgangsmaterials beträgt üblicher
weise 5 bis 20%. Je nach Holzart und Verfahrensbedingungen
kann er bei Bedarf mit Wasser oder Wasserdampf erhöht oder
durch Trocknung erniedrigt werden. Vorzugsweise entspricht
der Feuchtegehalt jedoch der Gleichgewichtsfeuchte des Aus
gangsmaterials bei Umgebungstemperatur.
Unter inhomogener Kunststoffverteilung ist die ungleiche
Beladung des Holzwerkstoffes mit Kunststoff zu verstehen,
die zwar innerhalb einer Ebene parallel zur Oberfläche mög
lichst gleich sein sollte, die aber als Gradient ausgebil
det ist, wobei der Gradient über die Kunststoffkonzentrati
on senkrecht zur Oberfläche definiert ist. Besonders bevor
zugt sind hierbei stufenförmige Verteilungen des Kunststof
fes im Holzwerkstoff, die sich dadurch auszeichnen, daß ei
ne vorgegebene Schichtdicke vollständig mit Kunststoff be
laden ist, aber nur wenig, im Extremfall kein Monomer über
die vorgegebene Dicke hinaus in den Holzwerkstoff ein
dringt. Im allgemeinen ist das Verhältnis der Beladung der
Oberfläche zur Beladung des Kerns größer als 2, vorzugswei
se größer als 4 und besonders bevorzugt größer als 6. Zur
Bestimmung dieser Größe wird die Kunststoffbeladung einer
ca. 2 mm dicken Probe der Oberfläche in das Verhältnis zur
Beladung einer Probe gesetzt, die aus dem Kern des Holz
werkstoffs gewonnen wurde.
Die Beladung des Holzwerkstoffs mit Kunststoff ergibt sich
aus der Zunahme der Dichte des Werkstoffs nach der Härtung,
da durch die Beladung Hohlräume des Holzes mit Kunststoff
gefüllt werden. Die Beladung der Oberfläche, beispielsweise
einer ca. 2 mm dicken Schicht von Buchenholz, ist im allge
meinen größer als 45%, vorzugsweise größer als 50 und be
sonders bevorzugt größer als 60%, bezogen auf das Gewicht
des ursprünglich eingesetzten Holzwerkstoffs.
Die Beladung des Holzkerns sollte so gering wie möglich ge
halten werden. Im allgemeinen beträgt die Beladung des In
neren des Holzwerkstoffs weniger als 40%, bevorzugt weniger
als 30% und besonders bevorzugt weniger als 25%, bezogen
auf das Gewicht des ursprünglich eingesetzten Holzwerk
stoffs. Die Beladung des Kerns, wird je nach eingestellter
Dicke der beladenen Oberflächenschicht, bereits nach 20 mm,
vorzugsweise nach 15 und besonders bevorzugt nach 10 mm er
reicht, wobei sich diese Werte auf die Eindringtiefe der
Imprägniermischung senkrecht zur Oberfläche beziehen. Bei
Vollholzproben, die eine Wachstumsrichtung aufweisen, be
ziehen sich die Werte jeweils auf eine Oberfläche der Holz
probe, die parallel zur Wachstumsrichtung gewonnen wurde.
Die Dicke der beladenen Schicht richtet sich nach der An
wendung der Holz-Kunststoffkombination. Vorzugsweise liegt
die Dicke der Schicht, die mit Imprägniermittel beladen
wird, im Bereich von 0,1 bis 10 mm, besonders bevorzugt im
Bereich von 0,5 bis 5 mm, ganz besonders bevorzugt im Be
reich von 1 bis 3 mm, ohne daß hierdurch eine Beschränkung
erfolgen soll. Innerhalb dieser Schicht werden die zuvor
genannten hohen Beladungsgrade erzielt. Trägt man bei
spielsweise 0,5 mm der Oberfläche ab, falls die zuvor ge
wählte Schichtdicke 1 mm beträgt, so zeichnet sich eine
nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltene
Holz-Kunststoffkombination dadurch aus, daß sie die glei
chen Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich der Witte
rungsbeständigkeit, hat wie vor dem Abtragen der obersten
Schicht.
Die zur Imprägnierung des Holzwerkstoffs eingesetzten
Substanzen sind im Rahmen der Erfindung üblicherweise
polymerisierbare Flüssigkeiten. Vorzugsweise enthalten sie
als polymerisierbare Bestandteile organische Monomere, die
Doppelbindungen aufweisen. Hierzu gehören unter anderem
Allyl-, Vinyl- und/oder (Meth)acrylverbindungen.
Diese Verbindungen sind an sich bekannt. Zu den
Allylverbindungen gehören beispielsweise Allylhalogenide,
wie Allylchlorid, Allylbromid; Allylether, wie
Ethylallylether, Allylester, wie Allylessigester;
mehrwertige Allylverbindungen, die zwei oder mehr
Doppelbindungen enthalten, wie Allyl(meth) acrylat,
Triallylcyanurat, Polyallylester von Di- u.
Polycarbonsäuren, beispielsweise Diallyldiglykolcarbonate
und Diallylester der Phthalsäuren.
Zu den Vinylverbindungen gehören unter anderem Acrylnitril,
Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid, Vinylbromid; Vinylether
und Vinylester, wie Ethylvinylether, Propylvinylether, Bu
tylvinylether, 1,4-Butandioldivinylether, Vinylacetat,
Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylmethacrylat und verzweig
te Vinylester, wie in CH-528 957 beschrieben; Vinylaroma
ten, wie Divinylbenzol, Styrol, substituierte Styrole mit
einem Alkylsubstituenten in der Seitenkette, wie z. B. α-
Methylstyrol und α-Ethylstyrol, substituierte Styrole mit
einem Alkylsubstituenten am Ring, wie beispielsweise Vinyl
toluol und p-Methylstyrol, halogenierte Styrole, wie bei
spielsweise Monochlorstyrole, Dichlorstyrole, Tribromstyro
le und Tetrabromstyrole.
Ebenfalls an sich bekannt sind (Meth)acrylate, wobei im
Rahmen der Erfindung "(Meth)acrylat" für Acrylat und/oder
Methacrylat steht.
Die (Meth)acrylate können eine oder mehrere Doppelbindungen
aufweisen. (Meth)acrylate, die zwei oder mehr reaktive Dop
pelbindungen aufweisen, werden im Rahmen der Erfindung als
mehrwertige (Meth)acrylate bezeichnet.
Der Alkoholrest kann Heteroatome enthalten, beispielsweise
in Form von Ether-, Alkohol-, Carbonsäure-, Ester- und
Urethangruppen.
Zu im Rahmen der Erfindung mit besonderem Erfolg einsetzba
ren (Meth)acrylaten gehören u. a.
Alkyl(meth)acrylate, die sich von gesättigten Alkoholen ab
leiten, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Iso
propyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, Bu
tyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat,
n-Hexyl(meth)acrylat, n-Octyl(meth)acrylat,
n-Decyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat, Tetradecyl(meth)acrylat
usw.;
Alkyl(meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen
ableiten, wie z. B. Oleyl(meth)acrylat, 2-Propynyl, Al
lyl(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat usw.;
(Meth)acrylate, die Heteroatome oder Aromaten aufweisen,
wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2- oder 3-Hydroxypropyl-
(meth)acrylat, 6-Hydroxyhexyl(meth)acrylat sowie α-
(Hydroxymethyl)acrylate, Benzyl(meth)acrylat, Phenyle
thyl(meth)acrylat, 2-Phenoxyethyl(meth)acrylat, Morpholi
noethyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, Gly
cidyl(meth)acrylat, Piperidylacrylamid, Neopen
tyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat, Cyclohe
xyl(meth)acrylat, und mehrwertige (Meth)acrylate, wie
Di(meth)acrylat des Propandiols, Butandiols, Hexandiols,
Octandiols, Nonandiols, Decandiols, Eicosandiols, Ethy
lenglycols, Diethylenglycols, Triethylenglycols und Te
traethylenglycols, Bisphenol-A-dimethacrylat, Neopentyl
glycoldi(meth)acrylat, oder Trimethylolpropan
tri(meth)acrylat und Pentaerythritoltetra(meth)acrylat.
Die (Meth)acrylate können einzeln oder als Mischung von
zwei oder mehr (Meth)acrylaten eingesetzt werden. Bevorzug
tes (Meth)acrylat ist Methylmethacrylat.
Die Allyl-, Vinyl- und/oder (Meth)acrylat-Verbindungen kön
nen einzeln oder als Mischung eingesetzt werden, wobei auch
weitere Monomere, die mit diesen copolymerisierbar sind,
eingesetzt werden können. Hierzu gehören unter anderem Mal
einsäurederivate, wie beispielsweise Maleinsäureanhydrid,
Methylmaleinsäureanhydrid, Maleinimid, Methylmaleinimid,
Phenylmaleinimid und Cyclohexylmaleinimid.
Verbindungen, die zwei oder mehr Doppelbindungen aufweisen,
wirken als Vernetzer und erhöhen somit das Molekulargewicht
der durch die Härtung im Holzwerkstoff erhaltenen Polymere.
Als notwendigen Bestandteil enthalten die Imprägniermi
schungen sphärische Partikel einer Größe im Bereich von 1 nm
bis 1 mm und/oder Polymere mit einem Gewichtsmittel des
Molekulargewichts im Bereich von 100000 bis 10000000 D.
Die 1 nm bis 1 mm großen Partikel haben eine sphärische
Form. Dementsprechend sollte das Verhältnis der größten zur
geringsten Ausdehnung des Partikels maximal 2, vorzugsweise
kleiner als 1,5 und besonders bevorzugt kleiner 1,2 sein.
Darüber hinaus können die Mischungen beispielsweise auch
faserförmige und/oder plättchenartige Partikel enthalten.
Die Wirksamkeit dieser nicht sphärischen Partikiel ist
jedoch hinsichtlich des Erfindungsgegenstandes deutlich
geringer als die von sphärischen Partikeln, wie in
Versuchen gezeigt werden konnte.
Die Partikel können aus jegliche Material sein, das sich in
der Imprägniermischung nicht löst. Vorteilhaft sind insbe
sondere Materialien, die besonders beständig gegenüber Wit
terungseinflüssen und Oxidation sind. Hierzu gehören insbe
sondere Glas, Pigmente sowie mineralische Füllstoffe oder
Kunststoff. Kunststoffmaterialien dürfen zwar in der Imprä
gniermischung quellen, d. h., Monomere aufnehmen, aber sie
dürfen sich nicht in ihre Bestandteile, d. h. die einzelnen
Polymere, auflösen. Geeignet sind u. a. Partikel aus den
weiter unten beschriebenen Polymeren, die in den Monomeren
unlöslich sind. So können diese Polymere durch Vernetzung
unlöslich gemacht werden, wodurch poröse Kunststoffpartikel
erhalten werden. Des weiteren sind Partikel aus Teflon be
vorzugt.
Durch Variation der Menge und der Größe der Partikel kann
der Grad der Imprägnierung eingestellt werden. Hierbei ist
insbesondere die Art des Holzwerkstoffes zu berücksichti
gen. Je kleiner die Porengröße desto kleiner sollte die
Partikelgröße gewählt werden. Wertvolle Hinweise und Anre
gungen hierzu findet der Fachmann darüber hinaus in den
Beispielen.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Parti
kel weisen eine Größe im Bereich von 1 nm bis 1 mm, vor
zugsweise im Bereich von 0,1 bis 500 µm, besonders bevor
zugt im Bereich von 0,5 bis 250 µm und ganz besonders be
vorzugt im Bereich von 1 bis 80 µm auf.
Bedingt durch die Herstellungsverfahren beziehen sich die
angegebenen Größenbereiche immer auf Mittelwerte. Hierbei
ist jedoch anzumerken, daß Partikel, die eine besonders
enge Größenverteilung aufweisen, bevorzugt sind.
Insbesondere sind für viele Holzarten Partikel bevorzugt,
deren Größe in einem Bereich 60 µm, besonders bevorzugt in
einem Bereich von 40 µm und ganz besonders bevorzugt in
einem Bereich von 20 µm liegt.
Besonders geeignete Partikel sind beispielsweise Glasku
geln, Hohlkugeln aus Glas, Glasperlen und Kunststoffkugeln,
beispielsweise Partikel aus Teflon. Die Menge, in der diese
Partikel in der Imprägniermischung vorhanden sind, richtet
sich nach dem Grad der Imprägnierung, der erhalten werden
soll und nach dem eingesetzten Holzwerkstoff. Im allgemei
nen werden die Partikel aber im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%,
vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt
mehr als 2 bis 15 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 3 bis
10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Mischung, ver
wendet.
Polymere mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts im
Bereich von 100 000 bis 10 000 000 D können ebenfalls ein
gesetzt werden, um eine inhomogene Verteilung der Imprä
gniermischung im Holzwerkstoff zu erreichen.
Polymere, die sich für die Zwecke der vorliegenden Erfin
dung eignen, sind unter anderem Polymerisate oder Mischpo
lymerisate der o. g. Monomere. Darüber hinaus sind Polymere
geeignet, die sich in der Imprägniermischung lösen. Bei
spiele besonders zweckmäßiger Polymere sind Polyacrylate,
Polymethacrylate, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat,
Polystyrole, Polyether, Polyester, Polycarbonate und Polya
mide. Besonders bevorzugt sind Poly(meth)acrylate, die der
Mischung auch als sogenannte Sirupe beigefügt werden kön
nen.
Die Dicke der Schicht der Holz-Kunststoffkombination, die
einen hohen Anteil an Monomeren aufweist, kann durch das
Molekulargewicht beeinflußt werden. Dieses liegt im Bereich
von 100 000 bis 10 000 000 D, vorzugsweise von 500 000 bis
4 000 000 D und besonders bevorzugt von 900 000 bis
1 500 000 D. Die Polymere weisen naturgemäß eine Molekular
gewichtsverteilung auf. Die zuvor angegebenen Werte bezie
hen sich auf das Gewichtsmittel des Molekulargewichts, wie
dies beispielsweise durch Viskosimetrie bestimmbar ist.
Bevorzugte Polymere zeichnen sich durch eine enge Moleku
largewichtsverteilung aus. Ohne daß hierdurch eine Ein
schränkung erfolgen soll, ist die Uneinheitlichkeit, defi
niert als Mw/Mn, bevorzugter Polymere ≦ 8, vorzugsweise ≦ 6
besonders bevorzugt ≦ 4 und ganz besonders bevorzugt ≦ 2.
Hierbei bezeichnet Mw das Gewichtsmittel und Mn das Zahlen
mittel der Polymere. Die Bestimmung beider Größen ist weit
hin bekannt, wobei eine Verteilung insbesondere über GPC
ermittelt werden kann.
Die Menge, in der diese Polymere in der Imprägniermischung
vorhanden ist, richtet sich nach der Schichtdicke, die be
laden werden soll und nach dem eingesetzten Holzwerkstoff.
Im allgemeinen werden die Polymere aber im Bereich von 0,1
bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-% und besonders
bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der
Mischung, eingesetzt.
Hierbei können die Partikel oder die Polymere sowohl ein
zeln aber auch als Mischungen eingesetzt werden. Hierbei
ist der Begriff "Mischungen" weit zu verstehen. Hierzu ge
hören unter anderem Mischungen zwischen sphärischen Parti
keln aus verschiedenen Materialien, Mischungen zwischen
sphärischen Partikeln unterschiedlicher Größe, Mischungen
zwischen sphärischen Partikeln und Polymeren und Mischungen
zwischen verschiedenen Polymeren.
Insbesondere Mischungen von sphärischen Partikeln mit Poly
meren, die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Be
reich von 100 000 bis 10 000 000 D aufweisen, können beson
ders vorteilhaft eingesetzt werden, da Mischungen ein be
sonders einfaches Steuern der Schichtdicke und der Beladung
der mit Kunststoff beladenen Schicht erlauben. Hierdurch
werden darüber hinaus auch Holz-Kunststoff-Kombinationen
erhalten, die besonders hervorragende mechanische Eigen
schaften, wie Abriebfestigkeit, Druckfestigkeit und Härte,
bei geringem Gewicht zeigen.
Die Viskosität der Imprägniermischung liegt in einem Be
reich von 1 bis 2000 mPas vorzugsweise in einem Bereich von
20 bis 100 mPas. Niedrige Werte ermöglichen eine schnelle
Beladung des Holzwerkstoffs mit der Imprägniermischung. Die
untere Grenze ergibt sich aber aus den zugesetzten Parti
keln bzw. Polymeren, die inhärent eine Erhöhung der Visko
sität bedeuten. Die obere Grenze bestimmt sich dadurch, daß
die Beladung mit zunehmender Viskosität schwieriger wird,
wobei beispielsweise Spanplatten oder Faserplatten auch bei
relativ hoher Viskosität beladen werden können, während die
Beladung von Vollholzproben im allgemeinen nur bei geringer
Viskosität der Imprägniermischung möglich ist.
Die Härtung der Imprägniermischung kann auf jede in der
Fachwelt bekannte Weise erfolgen. Hierzu gehören unter an
derem Verfahren, bei denen man die Polymerisation bei
spielsweise thermisch und/oder durch Bestrahlung mit Elek
tronen, γ-Strahlen, UV-Strahlen und/oder Mikrowellen be
wirkt.
Die Aushärtung der sich im Holzwerkstoff befindlichen Im
prägniermischung kann beispielsweise durch Bestrahlung mit
Elektronenstrahlen einer Energie im Bereich von 0,2 MeV bis
15 MeV, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 10 MeV erfol
gen. Hochleistungselektronenbeschleuniger, die zur Bestrah
lung eingesetzt werden können, sind an sich bekannt und
kommerziell erhältlich. Vorzugsweise wird eine Strahlendo
sis im Bereich von 1 kGy bis 200 kGy, ganz besonders bevor
zugt im Bereich von 10 kGy bis 100 kGy, eingesetzt.
Es kann vorteilhaft sein, daß die Härtung in Gegenwart der
oben genannten Radikalbildner und/oder Antioxidantien, die
nachfolgend beschrieben werden, durchgeführt wird. Die Dau
er der Bestrahlung richtet sich nach Art und der Menge der
eingesetzten Monomere, Radikalbildner und/oder Antioxidan
tien. Sie liegt aber im allgemeinen im Bereich von
0,1 Minuten bis 10 Minuten.
Nach der Bestrahlung kann der Holzwerkstoff für Zeiten im
Bereich von 5 Stunden bis 10 Tagen, vorzugsweise 20 Stunden
bis 2 Tage bei Temperaturen im Bereich von 20°C bis 80°C,
insbesondere 40°C bis 80°C gelagert werden. Unter Nachla
gerung ist hierbei zu verstehen, daß das bestrahlte Produkt
so aufbewahrt wird, daß möglichst wenig Monomer verflüch
tigt wird.
Vorzugsweise verliert das beladene und bestrahlte Holz oder
der beladene und bestrahlte Holzwerkstoff weniger als 20 Gew.-%,
vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% und besonders
bevorzugt weniger als 5 Gew.-% der Monomere, während der
Nachlagerung durch verdampfen bezogen auf die Monomere der
Imprägniermischung die nach der Bestrahlung vorhanden sind.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das be
strahlte Produkt in einer Atmosphäre gelagert wird, die mit
den Monomeren gesättigt ist.
Des weiteren kann das Holz mit einer Folie umgeben sein, in
die das Holz vorteilhaft vor Bestrahlung eingepackt wurde.
Als Folie kann jedes Material eingesetzt werden, durch das
die Monomeren nur schlecht diffundieren, die Elektronen
strahlung jedoch gut durchdringen kann. Hierzu gehören unter
anderem Folien aus Metall, wie beispielsweise Aluminium
oder Kunststoff, wie Polyethylen.
Diese Nachlagerung sowie die Verwendung von Radikalbildnern
und/oder Antioxidantien, insbesondere bei Härtung mit Elek
tronenstrahlen, hat sich insbesondere bei Imprägniermi
schungen als vorteilhaft erwiesen, die auf (Meth)acrylaten
basieren. Es handelt sich insbesondere um Mischungen, die
mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 70 Gew.-% und be
sonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-%, bezogen auf das Ge
samtgewicht der Mischung, (Meth)acrylate, insbesondere Me
thylmethacrylat, enthalten.
Werden die Monomere thermisch oder durch Bestrahlung mit
Mikrowellen gehärtet, so werden den Mischungen im allgemei
nen Radikalbildner zugegeben. Die Höhe des anzuwendenden
Drucks und der anzuwendenden Temperatur richtet sich dabei
nach der Art des eingesetzten Monomeren und Polymeren. Im
allgemeinen liegt der Druck im Bereich von 0,01 bar bis 10 bar,
vorzugsweise im Bereich von 0,8 bar bis 2 bar, während
bevorzugte Temperaturbereiche zwischen 20°C und 150°C,
besonders bevorzugt zwischen 40°C und 80°C liegen. So
wurden beispielsweise Proben von Torbuchenholz nach Teilim
prägnierung im Umluftofen bei 1 bar und 40°C während 6
Stunden polymerisiert. Hierauf wurde unter Ausnutzung der
exothermen Polymerisationswärme die Temperatur bis auf
100° im Verlauf weiterer 4 Stunden erhöht. Danach erfolgte
ein langsames Abkühlen (2 Stunden).
Zu den als Radikalbildner einsetzbaren Verbindungen, die in
den Imprägniermischungen enthalten sein können, gehören ne
ben den klassischen Azoinitiatoren, wie AIBN bzw. 1,1-
Azobiscyclohexancarbonitril, u. a. Peroxyverbindungen, wie
Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid, Ketonperoxid,
Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoyl
peroxid, tert.-Butylperoxybenzoat, tert.-
Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis(2-ethylhexanoyl
peroxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2-
ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-tri.methylhexanoat,
1,1-Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1,1-Bis(tert.-
butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid,
tert.-Butylhydroperoxid, Dicumylperoxid, Bis(4-tert.-
butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Mischungen aus Keton-
Peroxid-Typen, Perester-Typen, Mischungen von zwei oder
mehr der vorgenannten Verbindungen miteinander sowie Mi
schungen der vorgenannten Verbindungen mit nicht genannten
Verbindungen, die ebenfalls Radikale bilden können.
Die Imprägniermischungen können des weiteren Antioxidanti
en, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können,
enthalten. Zu diesen gehören u. a. Amine sowie sterisch ge
hinderte Phenole.
Als besonders wirksam erwiesen haben sich 2,2'-Methylen
bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol), 1,6-Hexandiol-bis-[3,5-
di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat] (Irganox® 259),
Pentaerythrityl-tetrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4 -
hydroxyphenyl)-propionat](Irganox® 1010), Diethylengly
col-bis-(3-(3-(tert.-butyl)-4-hydroxy-5-methylphenyl)-
propionat) oder Triethylengylkol-bis-(3-(3-(tert.-butyl)-4-
hydroxy-5-methylphenyl)-propionat)(Irganox® 245) der Fir
ma Ciby Geigy.
Die genannten Imprägniermischungen können vorzugsweise auch
weitere Polymere gelöst enthalten. Diese sind Polymerisate
oder Mischpolymerisate der o. g. monomeren Bestandteile.
Es ist auch möglich von einem in an sich bekannter Weise
durch partielle Polymerisation hergestellten, ggf. sirupö
sen Vorpolymerisat auszugehen. Die Herstellung solcher Vor
polymerisate wird beispielsweise in der DE-AS-10 83 075 und
in der französischen Patentschrift FR 1221537 beschrieben.
Die Imprägniermischungen können außerdem weitere an sich
bekannte Zusätze wie Antistatika, Antioxidantien, Entfor
mungsmittel, Flammschutzmittel, Schmiermittel, Farbstoffe,
Fließverbesserungsmittel, Füllstoffe, Lichtstabilisatoren,
organische Phosphorverbindungen, Pigmente, Verwitterungs
schutzmittel und Weichmacher enthalten.
Das Beladen des Holzes oder des holzenthaltenden Werkstof
fes kann dabei u. a. beispielsweise so geschehen, daß man
ein luftgetrocknetes oder nachgetrocknetes Holz in einem
evakuierbaren Füllbad einfach in das Monomere eintaucht und
anschließend ein- oder mehrmals Unterdruck erzeugt. In vie
len Fällen kann auf diese Weise bereits nach 10 bis 20 Mi
nuten eine hohe Beladung erzielt werden, wobei es für die
spätere Polymerisation besonders günstig ist, wenn das Mo
nomere bereits einen gewissen Anteil an Polymeren enthält.
In Abwandlung von diesem Beladeverfahren kann das Einbrin
gen des Monomeren auch so erfolgen, daß die Luft aus dem
Holzwerkstoff zunächst durch Evakuieren möglichst vollstän
dig entfernt wird, wobei ggf. die Luft nach dem Evakuieren
durch Stickstoff ersetzt werden kann und nochmals evaku
iert wird. Nach dem Zuströmen des Monomeren unter Vakuum
oder Normaldruck kann man Überdruck anlegen, um das Ein
dringen des Monomeren zu begünstigen.
Über Parameter, wie Einwirkzeit, Druck und Temperatur kön
nen sowohl die Schichtdicke der Beladung als auch die Ver
teilung der Imprägniermischung im Holzwerkstoff beeinflußt
werden. Durch die Verwendung der im erfindungsgemäßen Ver
fahren einzusetzenden Partikel und/oder Polymere wird je
doch erreicht, daß der Einfluß dieser Parameter geringer
ist als bei herkömmlichen Methoden.
Auch bei langer Einwirkdauer, hohem Beladungsdruck und
vollständiger Evakuierung des Holzes vor der Imprägnierung
wird eine inhomogene Beladung erzielt, wobei der Gradient
insbesondere von der Größe und der Menge der eingesetzten
Partikel und/oder Polymeren sowie der Holzart abhängig ist.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung erge
ben sich aus den nachfolgenden Beispielen, die der Illustrierung
der Erfindung dienen. Alle Angaben in Prozent (%)
beziehen sich auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Vollholzproben (Birke, Rotbuche, Kiefer) und Holzwerkstoff
proben (Spanplatte) der Dimension 250 × 100 × 30 nm wurden
in einen Vakuum-Druck-Imprägnierkessel eingebracht, wonach
der Kessel verschlossen wurde. Anschließend wurde für eine
halbe Stunde Vakuum angelegt, wobei ca. 60 mbar erreicht
wurden. In diesem Vakuum wurden die Vollholz- und Holzwerk
stoffproben mit einem Imprägniermittel, bestehend aus Me
thylmethacrylat, das mit 0,5% Azoinitiator A und mit 10%
Glaskügelchen mit Durchmesser von 20 bis 60 µm versetzt
war, geflutet. Um eine Entmischung der Zusammensetzung zu
vermeiden, wurde das Imprägniergemisch durch wiederholtes
Anlegen von Vakuum (ca. 30 Minuten) in Bewegung gehalten.
Danach wurde mit reinem Stickstoff ein Druck von 5 bar über
eine Zeitspanne von 10 Minuten angelegt.
Nach Druckentlastung und Öffnen des Kessels wurden die im
prägnierten Holzstücke einzeln in Aluminiumfolie und danach
einzeln in Polyethylenfolie verpackt, um ein Verdampfen des
Imprägniermittels zu verhindern. Die so verpackten Proben
wurden mit 10 MeV-Elektronen aus einem Hochleistungselek
tronenbeschleuniger mit einer nominalen Leistung von 15 kW
bestrahlt. Die Strahlendosis betrug 40 kGy. Nach kurzer
Zwischenlagerung im verpackten Zustand wurden die Proben
ausgepackt und mehrere Tage unter Massenkontrolle bei Raum
temperatur nachgelagert. Danach wurde die Kunststoffbela
dung der Proben (bezogen auf das Gewicht des unbeladenen
Holzwerkstoffs = 100%) bestimmt. Anschließend wurde eine
ca. 2 mm dicke Probe der Oberfläche des Holzwerkstoffs und
eine gleich dicke Probe aus dem Zentrum der Hölzer entnom
men und auf ihre jeweilige Kunststoffbeladung überprüft.
Diese Versuche wurden mit Imprägniermischungen wiederholt,
die keine Glaskugeln aufwiesen. Die erhaltenen Ergebnisse
der Versuche und Vergleichsversuche sind in Tabelle 1 zu
sammengefaßt.
Vollholzproben (Rotbuche, Erle, Kiefer) und Holzwerkstoff
proben (MDF-Platte) der Dimension 250 × 100 × 30 bzw. 24 mm
wurden wie in Beispiel 1 imprägniert. Unterschiede gegen
über Beispiel 1 betreffen die Zusammensetzung des Imprä
gniergemisches, die drucklose Beladung und die Härtung der
imprägnierten Proben. Das Imprägniermittel bestand aus Me
thylmethacrylat, welches mit 0,1% Azoinitiator A und mit
10% MMA-Vorpolymerisat (ν = 550 mPas, Mw = 1,1 Mio) ver
setzt war.
Die Härtung erfolgte im Umlufttemperofen bei Temperaturen
zwischen 50 und 105°C (in einem ca. 12stündigen Temperatur
programm).
Diese Versuche wurden mit Imprägniermischungen wiederholt,
bei deren Herstellung kein MMA-Vorpolymerisat eingesetzt
wurde. Die erhaltenen Ergebnisse der Versuche und Ver
gleichsversuche sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Vollholzproben (Kiefer, Birke, Rotbuche) der Dimension 300
× 100 × 30 mm wurden wie in Beispiel 1 imprägniert. Unter
schiede gegenüber Beispiel 1 betreffen die Zusammensetzung
des Imprägniergemisches, die drucklose Beladung und die
Härtung der imprägnierten Proben. Das Imprägniermittel bestand
aus Methylmethacrylat, welches mit 0,1% Azoinitiator
A, mit 5% TiO2-Pigment (Korngröße 0,5 bis 10 µm) und 3,5%
SiO2-Füllstoff Aerosil® (Korngröße 5 bis 22 nm) versetzt
war. Die Härtung erfolgte im Umlufttemperofen bei Tempera
turen zwischen 50 und 105°C (in einem ca. 12stündigen Tem
peraturprogramm).
Diese Versuche wurden mit Imprägniermischungen wiederholt,
die kein Pigment und Füllstoff aufwiesen. Die erhaltenen
Ergebnisse der Versuche und Vergleichsversuche sind in Ta
belle 3 zusammengefaßt.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung von Holz-Kunststoff
kombinationen mit inhomogener Kunststoffverteilung, bei
dem ein Holzwerkstoff mit einer polymerisierbare Be
standteile enthaltenden Imprägniermischung zur Benet
zung wenigstens eines Teils des Holzwerkstoffs in Kon
takt gebracht wird, wobei der Holzwerkstoff mit der Im
prägniermischung beladen wird, und man anschließend die
Imprägniermischung polymerisiert (härtet),
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Imprägniermischung mit einer Viskosität im
Bereich von 1 bis 2000 mPas verwendet, die sphärische
Partikel einer Größe im Bereich von 1 nm bis 1 mm
und/oder Polymere mit einem Gewichtsmittel des Moleku
largewichts im Bereich von 100 000 bis 10 000 000 D
aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Partikel und/oder die Polymere in einer
Menge im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß man Partikel aus Glas oder Kunststoff verwendet.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß man Partikel einer Größe von 20 bis 80 µm einsetzt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß man Polymere verwendet, die eine Uneinheitlichkeit
Mw/Mn ≦ 8 aufweisen.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Polymerisation (Härtung) thermisch und/oder
durch Bestrahlung mit Elektronen, γ-Strahlen, UV-
Strahlen und/oder Mikrowellen bewirkt.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß man den beladenen Holzwerkstoff mit Elektronen
strahlen aus einem Hochleistungselektronenbeschleuni
ger, welche eine Energie im Bereich von 0,2 MeV bis 15 MeV
aufweisen, mit einer Strahlendosis im Bereich von
10 kGy bis 100 kGy härtet.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Härtung bei Drücken von 0,8 bar bis 2 bar
ausführt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Härtung bei Temperaturen im Bereich von
20°C bis 150°C, insbesondere 40°C bis 80°C aus
führt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Imprägniermischung eingesetzt wird, die als
Monomere organische Verbindungen mit Doppelbindungen
aufweist, insbesondere Allyl-, Vinyl- und/oder
(Meth)acrylverbindungen.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine auf (Meth)acrylmonomeren basierende Imprä
gniermischung einsetzt.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß man als Holzwerkstoff Vollholz, Spanplatten, Faser
platten, Furniere, und/oder cellulosehaltiges Material
einsetzt.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß man den beladenen und bestrahlten Holzwerkstoff für
Zeiten im Bereich von 5 Stunden bis 10 Tagen bei Tempe
raturen im Bereich von 20°C und 80°C nachlagert.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Beladung der Oberfläche zur Be
ladung des Kerns größer als 2, insbesondere größer als
4 ist.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beladung der Oberfläche größer als 45%, vor
zugsweise größer als 50%, bezogen auf das Gewicht des
ursprünglich eingesetzten Holzwerkstoffs, ist.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beladung des Kerns des Holzwerkstoffs weniger
als 40%, insbesondere weniger als 30%, bezogen auf das
Gewicht des ursprünglich eingesetzten Holzwerkstoffs,
beträgt.
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- 2000-12-11 WO PCT/EP2000/012490 patent/WO2001041988A1/de active Application Filing
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