DE3406237C2

DE3406237C2 - Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holz und Epoxyverbindungen

Info

Publication number: DE3406237C2
Application number: DE3406237A
Authority: DE
Inventors: Minoru Ueda; Hideaki Matsuda; Masanori Hara; Koichi Murakami
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1984-02-21
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2004-02-22
Also published as: GB8400806D0; JPH0436846B2; GB2136004B; US5055247A; JPS59152837A; DE3406237A1; GB2136004A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holzschnitzeln, Holzspänen, Holzmehl oder Holzfasern.

Fossile Rohstoffe, wie Erdöl und Kohle, werden derzeit in großen Mengen verbraucht. Ihr Reserven sind jedoch begrenzt, so daß ihre weitere Verfügbarkeit Sorgen bereitet. Andererseits ist Holz ein reproduzierbarer Rohstoff, der ebenfalls auf zahlreichen Gebieten eingesetzt wird. Die wirksame Verwendung von ungenutztem Holz, wie Zweigen und periodisch verdünntem Holz, wird jedoch noch nicht stark praktiziert, und es besteht ein Bedarf nach der Entwicklung von wirkungsvolleren Verwertungsverfahren für Holzmehl, Schnitzel, Späne und dergleichen, die als Abfallprodukte der Holzindustrie anfallen.

Ein herkömmliches Verfahren zur Verwertung der genannten Stoffe besteht im Vermischen von Holzmehl mit Kunststoffen, wie thermoplastischen oder hitzehärtenden Harzen, zur Verwendung als Füllstoff oder Streckmittel. Dabei werden im allgemeinen thermoplastische Harze eingesetzt. Da jedoch bei dieser Verwertung das Holzmehl mit dem Harz nur physikalisch gemisch wird und deshalb im Harz als einfache Dispersion vorliegt, und da ferner das Holzmehl allgemein eine niedrige Dichte aufweist und raumfüllend ist, bietet die gleichmäßige und feine Verteilung des Holzmehls in einem Kunstharz Schwierigkeiten. Da ferner Holz ein Werkstoff mit geringer Thermoplastizität ist und beim Erhitzen nicht schmilzt, zeigen die durch Vermischen von Holzmehl mit einem thermoplastischen Harz erhaltenen Formteile das Aussehen der Form des Holzmehls selbst und weisen außerdem eine geringere Oberflächenglätte und -glanz auf. Schließlich ist auch die Dimenionsstabilität der Formteile sowie ihre Festigkeit und Härte durch Wasserabsorption vermindert.

Die vorstehenden Nachteile treten bei der Verwendung von thermoplastischen Harzen auf. Zum genannten Zweck werden jedoch auch hitzehärtende Harze sind Phenol-, Melamin- und Harnstoffharze. Auch bei diesen Harzen treten die genannten Nachteile auf.

Formteile aus Epoxidharzen werden in jüngerer Zeit wegen ihrer hervorragenden elektrischen Eigenschaften, chemischen Widerstandsfähigkeit, Zähigkeit und Dimensionsstabilität als Werkstoffe für verschiedene Zwecke verwendet. Epoxidharze haben zahlreiche Eigenschaften oder Vorzüge, die von einem Phenolharz oder einem Melaminharz nicht erreicht werden. Bei der Herstellung von Formteilen aus Epoxidharzen wurden Holzmehl und -schnitzel bisher als Füllstoffe oder Streckmittel kaum verwendet. Der Grund dafür ist vermutlich darin zu sehen, daß Holz eine Affinität zu Harzen mit guten hydrophilen Eigenschaften in der Stufe des ursprünglichen Kondensationsproduktes, beispielsweise Phenol- und Melaminharzen, hat, während Epoxidharze eine derartige Affinität nicht aufweisen. Untersuchungen über die Herstellung von Formteilen aus Holz, die einen Verbundwerkstoff aus Holz und Epoxidharz darstellen, liegen bisher nicht vor.

Die chemische Behandlung von Cellulose wird bereits seit längerer Zeit durchgeführt. Dagegen ist eine chemische Behandlung von Holz bisher nicht praktisch erprobt. Der Grund dafür ist vermutlich die geringe chemische Reaktivität von Holz. Wenn beispielsweise Holzmehl mit einer Epoxidverbindung unter Rühren und Erhitzen vermischt wird, um die Hydroxylgruppen des Holzes an die Epoxidgruppen der Epoxyverbindung durch Umsetzung zu binden, ist die Menge an erzeugten Bindungen zwischen Epoxyverbindung und Holz sehr gering. Der Grund dafür liegt in den großen Unterschieden zwischen Holz und Cellulose in Bezug auf Zusammensetzung und Struktur. Holz besteht hauptsächlich aus hochkristalliner Cellulose mit einer Kristallinität von etwa 60 bis 70%, supermakromolekularem Lignin mit einer dreidimensionalen Netzstruktur und nichtkristalliner Hemicellulose. Diese Stoffe liegen in den Zellwänden des Holzes derart vor, daß die Zellulose zwischen dem Netzwerk des Ligninaufbaus, das sich in der sterischen Form eines Schwammes befindet, in Form eines Faserbündels hindurchgeführt wird und die Hemicellulose die Zwischenräume ausfüllt. Die chemischen Umsetzungen der Cellulose treten deshalb bei Holz kaum auf.

In eigenen, nicht veröffentlichten Untersuchungen wurde versucht, hauptsächlich aus den Bestandteilen des Holzes bestehende Formteile durch gleichzeitige Zugabe eines mehrbasigen Säureanhydrids und einer Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül zu Holzmehl und danach Erhitzen und Preßverformen des Gemisches herzustellen. Dabei gehen aber nicht alle Epoxidgruppen der Epoxyverbindung eine direkte Bindung mit dem Holzmehl ein. Ferner sublimiert ein Teil des mehrbasigen Säureanhydrids während des Erhitzens und Preßverformens, so daß ein Teil dieses Stoffes verlorengeht und außerdem eine unerwünschte Umweltverunreinigung stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holz und Epoxyverbindungen zu schaffen, die hervorragende Wasserfestigkeit, mechanische Festigkeit und geringe Verformung in der Wärme aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß trockene(s) Holzschnitzel, Holzspäne, Holzmehl oder Holzfasern eine ringöffnende Veresterung zwischen zweibasigen Säureanhydriden und den Hydroxylgruppen des Holzes auch ohne besondere Katalyse erfahren kann und daß dabei aktive Carboxylgruppen als Seitenketten der Moleküle des Holzes eingeführt werden, die für eine Umsetzung mit den Epoxidgruppen zur Verfügung stehen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holz und Epoxyverbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Holzschnitzel, Holzspäne, Holzmehl oder Holzfasern mit einem zweibasigen Säureanhydrid zu einem veresterten carboxylgruppenhaltigen Holzwerkstoff umsetzt, den veresterten Holzwerkstoff mit einer Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül vermischt und das Gemisch bei erhöhter Temperatur und Druck zu einem Formteil verarbeitet.

Die im Verfahren der Erfindung erhaltenen Formteile aus Holz haben eine besonders ausgezeichnete Wasserfestigkeit, d. h. Dimensionsstabilität bei Einwirkung von Wasser, im Vergleich zu herkömmlichen Formteilen, die unter Verwendung von Holzmehl als Füllstoff für Kunstharz-Formteile erhalten werden. Die Formteile aus Holz der Erfindung besitzen außerdem verbesserte mechanische Festigkeit und zeigen Verformung durch Hitze erst bei höherer Temperatur.

Der erfindungsgemäß verwendete veresterte Holzwerkstoff mit Carboxylgruppen besteht aus Holzspänen, Holzmehl, Holzschnitzeln oder Holzfasern und wird durch Zusatz eines zweibasigen Säureanhydrids zu dem Holzwerkstoff erhalten. Dabei erfolgt eine Reaktion zwischen diesen Stoffen, bei der die Hydroxylgruppen der in der Holztextur enthaltenen Verbindungen, wie Cellulose, Hemicellulose und Lignin, verestert und somit Carboxylgruppen chemisch in den Holzwerkstoff eingeführt werden. Es besteht keine Begrenzung hinsichtlich der Art des verwendeten Holzes, so daß beispielsweise Kiefern-, Zypressen- oder Birkenholz, aber auch andere Holzarten, wie Kryptomeria oder philippinisches Lauan-Holz, eingesetzt werden können. Vorzugsweise wird Holz mit einem Wassergehalt unter 5% verwendet.

Spezielle Beispiele für geeignete zweibasige Säureanhydride sind Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Hexyhydrophthalsäureanhydrid, 3,6-Dichlorphthalsäureanhydrid, 4,5-Dichlorphthalsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid. Besonders geeignet sind wegen ihrer leichten Zugänglichkeit und ihres geringen Preises Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid.

Die Veresterungsreaktion des Holzwerkstoffs mit dem zweibasigen Säureanhydrid verläuft auch ohne Katalysator in befriedigender Weise. Zur Beschleunigung der Umsetzung kann ein Katalysator, beispielsweise ein Carbonat, Oxid, Hydroxid oder Carboxylat eines Alkali- oder Erdalkalimetalls, eine Aminverbindung, wie Dimethylbenzylamin, Triethylamin, Pyridin oder Dimethylanilin, eingesetzt werden. Bei Verwendung eines Katalysators, wie Natriumcarbonat, kann ein veresterter Holzwerkstoff mit einem sehr hohen Veresterungsgrad erhalten werden. Außerdem bewirkt die Verwendung eines solchen Katalysators eine Kontrolle der thermischen Zersetzung des veresterten Holzwerkstoffes in dem Reaktionssystem während der Umsetzung.

Die Veresterungsreaktion kann in einem Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid, durchgeführt werden. In diesem Fall muß jedoch das Lösungsmittel nach der Umsetzung abgetrennt werden. Vorzugsweise wird deshalb kein Lösungsmittel verwendet.

Die Veresterungsreaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 bis 180°C durchgeführt. Wenn die Veresterungstemperatur unter 60°C liegt, tritt kaum eine Veresterung ein. Bei höheren Temperaturen als 60°C, jedoch niedrigeren als der Schmelzpunkt des zweibasigen Säureanhydrids, bewirken die Hydroxylgruppen des Holzes eine ringöffnende Veresterungsreaktion mit dem zweibasigen Säureanhydrid auch wenn das Reaktionssystem in fester Phase erhitzt und gerührt wird. Bei einer Temperatur der Veresterungsreaktion über dem Schmelzpunkt des zweibasigen Säureanyhdrids wird diese Verbindung flüssig, und die Veresterungsreaktion verläuft in einem Zustand, bei dem der Holzwerkstoff mit dem zweibasigen Säureanhydrid benetzt wird. Dabei wird ein Veresterungsprodukt mit einem höheren Veresterungsgrad erhalten. Die Temperatur der thermischen Zersetzung oder Pyrolyse von Holz liegt bei etwa 210°C. Dagegen ist die Temperatur der thermischen Zersetzung des veresterten Holzproduktes mit etwa 180°C niedriger als die Temperatur der thermischen Zersetzung von Holz. Wenn die Umsetzung also bei einer Temperatur über 180°C durchgeführt wird, erleidet das veresterte Holzprodukt im Reaktionssystem eine thermische Zersetzung, durch die die Ausbeute vermindert wird. Die Temperatur der Veresterungsreaktion liegt deshalb vorzugsweise im Bereich von 60 bis 180°C.

Die Dauer der Veresterungsreaktion beträgt gewöhnlich 10 Minuten bis 10 Stunden, vorzugsweise 30 Minuten bis 7 Stunden. Der Veresterungsgrad wird durch Einstellung von Reaktionstemperatur und -zeit gesteuert. Das zweibasisge Säureanhydrid wird dem zu veresternden Holzwerkstoff in einer Menge von 5 bis 120, vorzugsweise 5 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzes, zugegeben. Wenn die Restmenge an nicht umgesetztem zweibasigem Säureanhydrid nach der genannten Veresterungsreaktion gering ist, kann das Umsetzungsprodukt nach Beendigung der Veresterung direkt ohne Waschen weiterverarbeitet werden.

Als Verbindungen mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül können erfindungsgemäß beispieslweise Bisphenol-Epoxide, die aus Bisphenol A und Epichlorhydrin erhalten werden, Novolak-Epoxide, die aus einem Phenolharz und Epichlorhydrin erhalten werden, halogenierte Epoxide, die aus einem halogenierten Bisphenol A und Epichlorhydrin erhalten werden, Polyalkylenether-Epoxide, die aus einem Polyalkylenglykol und Epichlorhydrin erhalten werden, Polybutadien- Epoxide, die durch Epoxylierung der Doppelbindungen von Polybutadien mit Peressigsäure erhalten werden, Epoxide aus Diisocyanat und Glycidin oder Copolymerisate aus einer Vinylverbindung und Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat eingesetzt werden. Bevorzugt werden die genannten Bisphenol- Epoxyverbindungen wegen ihrer leichten Zugänglichkeit und geringen Kosten.

Die Menge an Epoxyverbindung beträgt gewöhnlich 0,3 bis 1,2, vorzugsweise 0,6 bis 1,0 Epoxidgruppen pro Äquivalent Carboxylgruppen im veresterten Holz.

Nachstehend wird das Verfahren der Erfindung näher erläutert. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines carboxylgruppenhaltigen veresterten Holzwerkstoffs, das ein zweibasiges Säureanhydrid an die Hydroxylgruppen des Holzes gebunden enthält, umfaßt den Einsatz von Holz, das auf einen Wassergehalt von vorzugsweise weniger als 5% getrocknet wurde. Das Trocknen kann in einer Vakuum-Trocknungseinrichtung oder in einem heißen Gebläse durchgeführt werden. Das zweibasige Säureanhydrid wird dann dem Holz- Ausgangsmaterial zugesetzt und das Gemisch bei einer Umsetzungstemperatur über 60°C mit oder ohne Zugabe eines Katalysators gerührt. In diesem Fall schreitet die Umsetzung während des Rührens und Erhitzens nach und nach fort. Wenn die Umsetzungstemperatur niedriger als 60°C ist, ist das Umsetzungsverhältnis von zweibasigem Säureanhydrid und Holz sehr gering, oder es erfolgt überhaupt keine Addition des zweibasigen Säureanhydrids. Eine derart niedrige Umsetzungstemperatur ist deshalb ungeeignet. Bei der Umsetzung mit einem Katalysator, wie Natriumcarbonat, und einer Reaktionstemperatur über 60°C wird dagegen ein verestertes Produkt mit einem Additionsverhältnis des zweibasigen Säureanhydrids an das Holz von über 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzes, erhalten.

Die Umsetzungszeit beträgt gewöhnlich 5 Minuten bis 10 Stunden, vorzugsweise 10 Minuten bis 4 Stunden. Der Veresterungsgrad kann durch Einstellung von Reaktionstemperatur und -zeit wie vorstehend beschrieben gesteuert werden. Die Umsetzung wird fortgesetzt, bis ein verestertes Holzprodukt mit dem gewünschten Veresterungsgrad erhalten wird. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsprodukt mit Aceton und Wasser gewaschen und getrocknet. Die Analyse von IR- Spektren zeigt, daß in dem so erhaltenen, getrockneten veresterten Holzprodukt die Hydroxylgruppen des Holzes eine Ringöffnungs-Veresterungsreaktion mit dem zweibasigen Säureanhydrid eingegangen sind und das zweibasige Säureanhydrid an das Holz gebunden ist und dadurch Carboxylgruppen in die Seitenketten der Holzmoleküle eingeführt wurden.

Wenn die Restmenge an nicht umgesetzten zweibasigem Säureanhydrid klein ist, kann das vorstehend erhaltene Reaktionsprodukt als solches ohne Waschen als verestertes Holzmaterial erfindungsgemäß weiterverarbeitet werden. Da in diesem Fall der größere Teil des Reaktionsproduktes aus verestertem Holzmaterial besteht, sind die Schwierigkeiten mit der Umweltverschmutzung bei der Bearbeitung infolge von Sublimation des zweibasigen Säureanhydrids im Vergleich zu dem Fall weitgehend gelöst, in dem Kunstharz-Formteile durch direkte Zugabe von zweibasigem Säureanhydrid und einem Epoxidharz zu dem Holzwerkstoff, Kneten des Gemisches, Erhitzen und Preßverformen des gekneteten Gemisches, hergestellt werden.

Das veresterte Holzmaterial, das gemäß vorstehender Beschreibung erhalten wird, wird nun erfindungsgemäß mit einer Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül vermischt. Als Epoxyverbindung ist in diesem Fall eine der vorstehend genannten Bisphenol-Epoxyverbindungen bevorzugt. Wenn das Molekulargewicht der Epoxyverbindung hoch ist, wird die Vernetzungsdichte der Harzphase nach der Härtung vermindert. Deshalb sind Epoxyverbindungen mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 200 bis 2000 üblicherweise bevorzugt. Insbesondere werden vorzugsweise flüssige Epoxyverbindungen eingesetzt. Gegebenenfalls können auch Monoepoxyverbindungen, wie Phenylglycidylether, Styroloxid oder Epichlorhydrin, dem Reaktionssystem als Verdünnungsmittel zur Verminderung der Viskosität des Gemisches zugesetzt werden. Die Epoxyverbindung kann auch in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden, das sich mit der Epoxyverbindung nicht umsetzt, wie Xylol, Phthalsäuredibutylester, Phthalsäuredioctylester oder Trikresylphosphat, und dann dem veresterten Holzmaterial als Lösungs zugesetzt werden. In diesem Fall muß jedoch das Lösungsmittel nach der Zugabe der Epoxidlösung in ausreichendem Maße entfernt werden.

Die Härtungsreaktions verläuft in der Wärme und beim Preßverformen in ausreichendem Maß ohne Katalysator. Zur Beschleunigung der Härtungsreaktion wird jedoch gewöhnlich ein Katalysator zur Härtung des Epoxidharzes durch Polycarbonsäuren oder -säureanhydride, beispielsweise ein Metallsalz einer Carbonsäure oder ein tertiäres Amin, zu dem Gemisch zugesetzt. Zur weiteren Erhöhung der mechanischen Festigkeit der so erhaltenen Formteile aus Holz können Glasfasern dem Gemisch zugesetzt werden. Um die Formteile aus Holz flammfest zu machen, kann eine halogenhaltige Verbindung, wie Tetrabrombisphenol A, Tetrachlorbisphenol A oder Hexachlorbenzol dem Gemisch zugesetzt werden. Ferner können auch Farbstoffe und Pigmente dem Gemisch als Färbemittel einverleibt werden.

Das gemäß vorstehender Beschreibung hergestellte Gemisch wird unter Verwendung einer Kneteinrichtung, wie ein Mischer, Mischkneter oder Mischwalze, einheitlich durchgeknetet. Da das erfindungsgemäß verwendete veresterte Holzmaterial aktive Carboxylgruppen aufweist und damit gute Affinität für eine Epoxyverbindung besitzt, kann das veresterte Holzmaterial beim Kneten sehr wirkungsvoll mit der Epoxyverbindung vermischt werden. Das Mischverhältnis von verestertem Holzmaterial und Epoxyverbindung kann deshalb in gewünschter Weise eingestellt werden. In diesem Fall ist auch eine Einsparung an Epoxyverbindung durch Erhöhung der Menge an verestertem Holzmaterial möglich. Das so erhaltene geknetete Gemisch wird dann in eine Form gebracht und eine bestimmte Zeit erhitzt und verpreßt. Im Knetgemisch läuft nun die vorstehend beschriebene Reaktion mit dem Anstieg der Temperatur ab.

Wie beschrieben, führen die Carboxylgruppen des veresterten Holzmaterials in den erfindungsgemäß erhaltenen Formteilen aus Holz zur Vernetzung mit den Epoxidgruppen in der Epoxyverbindung infolge zusätzlicher Veresterung. Das veresterte Holzmaterial wird demnach mit der Epoxyverbindung über deren Epoxidgruppen im Formteil aus Holz vernetzt, wobei eine sehr harte Oberfläche der Formteile aus Holz sowie eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität gegenüber Wasser und hohe mechanische Festigkeit erreicht werden.

Die durch Erhitzen und Preßverformen bei einer Heiztemperatur über 120°C und einem Druck über etwa 60 bar nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Formteile aus Holz zeigen je nach der Zusammensetzung eine auffallende Plastifizierung des verwendeten Holzmaterials. Ihre Oberfläche hat ein glattes, kunststoffartiges Aussehen und Glanz. Außerdem bestehen die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Formteile aus Holz hauptsächlich aus der Holzkomponente, wobei dieser Bestandteil dem Formteil die Eigenschaften des Holzes verleiht. Deshalb zeigen die Formteile der Erfindung ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Temperatur der Wärmeverformung, die elektrische Isolierung und Bearbeitbarkeit im Vergleich zu bekannten Formteilen, die durch einfaches Verbinden einer geringen Menge Holzmehl mit einem Gießharz erhalten werden.

Durch die Verwendung einer großen Menge von Holzmehl oder -schnitzeln, die in der Holzindustrie als Abfall anfallen, können die Formteile der Erfindung mit sehr geringen Kosten hergestellt werden. Sie eignen sich deshalb für zahlreiche technische Anwendungen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

In einen 4 l fassenden Dreihalskolben werden 190 g trockenes Holzmehl von japanischer Rotkiefer mit einem Wassergehalt unter 5% und einer Teilchengröße unter 0,7 mm (nachstehend als "trockenes Holzmehl" bezeichnet), 95,0 g Maleinsäureanhydrid und 4,0 g Natriumcarbonat als Katalysator eingebracht. Das Gemisch wird 1 Stunde bei 120°C zur Durchführung der Umsetzung gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen, mit Aceton im Soxhlet-Extraktor und dann mit Wasser gewaschen. Danach wird das Reaktionsgemisch im Heißgebläse getrocknet. Es wird ein verestertes Holzmehl erhalten, das 18,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls, Maleinsäureanhydrid gebunden enthält.

154,7 g vorstehend erhaltenes verestertes Holzmehl werden mit 35,3 g Diglycidylether von Bisphenol A (EPOMIK R 139, Mitsui Petrochemical Epoxy Co., Ltd.) versetzt und das erhaltene Gemisch mit einer Mischwalze gleichmäßig geknetet. Danach wird das geknetete Gemisch etwa 1 Stunde im Heißgebläse bei 80°C getrocknet und dann gleichmäßig in eine Form eingebracht. Die Form wird zwischen zwei heiße Platten einer Verpreßeinrichtung gebracht und dort erhitzt und verpreßt. Das Erhitzen und Preßverformen wird bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von etwa 5 bar 10 Minuten direkt nach dem Einbringen des Gemisches in die Form und dann bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von etwa 150 bar 25 Minuten lang durchgeführt. Danach wird das Formteil aus der Form entnommen. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,4 mm erhalten.

Beispiel 2

In einen 4 l fassenden Dreihalskolben werden 190,0 g trockenes Holzmehl, 95,0 g Bernsteinsäureanhydrid und 4,0 g Natriumcarbonat als Katalysator eingebracht. Das Gemisch wird 25 Minuten bei 120°C zur Umsetzung gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen, mit Aceton im Soxhlet-Extraktor und dann mit Wasser gewaschen. Danach wird das Reaktionsgemisch im Heißgebläse getrocknet. Es wird ein verestertes Holzmehl erhalten, in dem 18,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls, Bernsteinsäureanhydrid gebunden ist.

Nach Zugabe von 34,6 g Diglycidylether von Bisphenol A und 2,50 g Dimethylbenzylamin als Katalysator zu 152,9 g gemäß vorstehender Beschreibung erhaltenes verestertes Holzmehl wird das Gemisch mit einer Mischwalze gleichmäßig vermischt. Danach wird das geknetete Material 2 Stunden im Heißgebläse bei 80°C getrocknet und hierauf gleichmäßig in eine Form eingebracht. Die Form wird zwischen die heißen Platten einer Verpreßeinrichtung eingebracht. Das Erhitzen und Verpressen wird bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von etwa 5 bar 10 Minuten direkt nach dem Einbringen in die Form und dann bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von etwa 150 bar 35 Minuten lang durchgeführt. In diesem Fall wird das erste Erhitzen und Verpressen unter Luftausschluß durchgeführt. Nach dem Erhitzen und Verpressen wird das erhaltene Formteil aus der Form entnommen. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,5 mm erhalten.

Beispiel 3

In einen 4 l fassenden Dreihalskolben werden 190,0 g trockenes Holzmehl, 285,0 g Phthalsäureanhydrid und 4,02 g Natriumcarbonat als Katalysator eingebracht. Das Gemisch wird zur Durchführung der Umsetzung 1,5 Stunden bei 140°C gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsprodukt entnommen, im Soxhlet-Extraktor mit Aceton und dann mit Wasser gewaschen und schließlich im Heißgebläse getrocknet. Es wird ein verestertes Holzmehl mit einem Gehalt von 21,8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls, Phthalsäureanhydrid erhalten.

152,0 g so erhaltenes verestertes Holzmehl werden mit 38,0 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt. Das Gemisch wird auf einer Mischwalze gleichmäßig geknetet. Dann wird das geknetete Gemisch etwa 1 Stunde im Heißgebläse bei 80°C getrocknet und hierauf gleichmäßig in eine Form eingebracht. Die Form wird zwischen die heißen Platten einer Verpreßeinrichtung gebracht. Das Erhitzen und Preßverformen erfolgt bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von etwa 5 bar 7 Minuten direkt nach dem Einbringen in die Form und dann bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von etwa 150 bar 48 Minuten lang. Außerdem erfolgt das erste Erhitzen und Preßverformen unter Luftausschluß. Danach wird der Formkörper aus der Form entnommen. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,6 mm erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

128,0 g trockenes Holzmehl werden mit 57,0 g Diglycidylether von Bisphenol A und 5,0 g Triethylentetramin als Härtungsmittel dafür versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet. Danach wird das geknetete Gemisch gleichmäßig in eine Form eingebracht und gemäß Beispiel 1 erhitzt und verpreßt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,6 mm erhalten.

Da bei den Formteilen aus Holz, die in den Beispielen 1 bis 3 nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden, das gesamte zweibasige Säureanhydrid durch Veresterung chemisch an die Hydroxylgruppen des Holzmehls gebunden ist, bestehen keine Schwierigkeiten im Hinblick auf die Umweltbedingungen am Arbeitsplatz infolge einer Sublimation des zweibasigen Säureanhydrids während der Herstellung der Formteile. Die Ergebnisse einer mikroskopischen Prüfung der Oberflächen der plattenartigen Formteile, die in den Beispielen 1 bis 3 nach dem Verfahren der Erfindung erhalten werden, zeigen, daß sich die Form des Holzmehls nicht erhalten hat, sondern daß dieses plastifiziert ist. Die Oberflächen der in den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen hölzernen Formteile besitzen ein glattes und glänzendes, kunststoffartiges Aussehen.

Aus den hölzernes Formteilen der Beispiele 1 bis 3 und des Vergleichsbeispiels 1 werden Probestücke geschnitten, die verschiedenen Prüfungen unterzogen werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt. Das "Holzmehl-Mischverhältnis" bezeichnet die Gewichtsprozent Holzmehl im gekneteten Gemisch, das zur Verformung in die Form eingebracht wird. Die Prüfverfahren werden nach folgenden Normen durchgeführt:

Biegeprüfung:
ASTM D790-66
Kompressionsprüfung:	ASTM D695-69
Temperaturverformungsprüfung:	ASTM D648-56
Rockwell-Härteprüfung:	ASTM D785-65
Wasserabsorption (Dickenzunahme-Koeffizient):	ASTM D570-63

Tabelle I

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die plattenartigen hölzernen Formteile, die nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 1 bis 3 erhalten werden, im Vergleich zu dem Formteil des Vergleichsbeispiels 1, bei dem die Epoxyverbindung und das Triethylentetramin als Härter für die Epoxyverbindung gleichzeitig dem Holzmehl zugesetzt werden, in allen geprüften Eigenschaften hervorragende Ergebnisse aufweisen.

Beispiel 4

In einem 4 l fassenden Dreihalskolben werden 190,0 g trockenes Holzmehl, 95,0 g Bernsteinsäureanhydrid und 4,0 g Natriumcarbonat als Katalysator vermischt und unter Rühren 7,5 Minuten bei 120°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen, im Soxhlet- Extraktor mit Aceton und dann mit Wasser gewaschen. Danach wird das Reaktionsgemisch im Heißgebläse getrocknet. Das erhaltene veresterte Holzmehl enthält 2,84 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls, gebundenes Bernsteinsäureanhydrid.

180,7 g vorstehend erhaltenes verestertes Holzmehl werden mit 9,3 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet und danach in eine Form eingebracht. Das Erhitzen und Verpressen wird wie in Beispiel 2 durchgeführt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 7,2 mm erhalten.

Vergleichsbeispiel 2

Nach einem üblichen Verfahren zur Herstellung einer trockenen Faserplatte werden Schnitzel von japanischer Rotkiefer in eine Aufschlußeinrichtung eingebracht und unter einem Dampfdruck von etwa 8 bar 4 Minuten aufgeschlossenen. Das aufgeschlossene Produkt wird dann mit einer Feinungseinrichtung geöffnet. Es werden Fasern in feuchtem Zustand erhalten, die im Heißgebläse bei 90°C auf einen Wassergehalt unter 5% getrocknet werden. Dann wird ein Phenolharz-Kleber mit einem Feststoffgehalt von 45% mit einer Luft-Sprühpistole in einer Menge von 8,2% Harz, bezogen auf das gesamte Trockengewicht der Fasern, auf die Fasern gesprüht.

Hierauf wird mit einer Formeinrichtung aus den besprühten Fasern eine Fasermatte hergestellt, die bei einem Druck von etwa 10 bar vorgepreßt wird. Die Fasermatte wird dann zwischen die heißen Platten einer Heißpresse eingebracht und 4 Minuten bei einer Temperatur von 190°C und ein Druck von etwa 60 bar erhitzt und verpreßt. Es wird eine hölzerne Fasertafel mit einer Dicke von 4,3 mm erhalten.

Die Oberfläche des nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen plattenartigen hölzernen Formteils zeigt ein glattes und glänzendes, kunststoffartiges Aussehen. Es werden Probestücke aus den in Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen plattenartigen hölzernen Formteilen geschnitten und gemäß vorstehender Beschreibung auf ihre Eigenschaften geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Die vorstehenden Ergebnisse bestätigen, daß das nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 4 hergestellte plattenartige hölzerne Formteil im Vergleich zu dem hölzernen Faserbrett des Vergleichsbeispiels 2, das durch Aufschluß von Holzschnitzeln, Öffnen der aufgeschlossenen Schnitzel, Aufsprühen eines Phenolharzklebers auf die so erhaltenen Fasern und Erhitzen und Verpressen der besprühten Fasern erhalten wurde, hervorragende Ergebnisse in allen Eigenschaften aufweist.

Beispiel 5

In einem 4 l fassenden Dreihalskolben werden 230,0 g trockenes Holzmehl und 69,0 g Maleinsäureanhydrid vermischt und unter Rühren 30 Minuten bei 115°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen und im Soxhlet-Extraktor mit Aceton gewaschen. Das Gemisch wird dann im Heißgebläse getrocknet. Das erhaltene veresterte Holzmehl enthält 8,55 Gew.-%, bezogen auf das Holzmehl, gebundenes Maleinsäureanhydrid.

165,0 g vorstehend erhaltenes verestertes Holzmehl werden mit 25,0 g Glycerindiglycidylether (EPINOL G-100, Nippon Oil and Fats Co., Ltd.) vermischt, und das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet. Das geknetete Gemisch wird dann gleichmäßig in eine Form eingebracht und gemäß Beispiel 1 erhitzt und verpreßt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 7,0 mm erhalten.

Vergleichsbeispiel 3

152,0 g trockenes Holzmehl wird mit 25,0 g Glycerindiglycidylether und 13,0 g Bernsteinsäureanhydrid als Härter für den Ether versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet. Dann wird das geknetete Gemisch gleichmäßig in eine Form eingebracht und gemäß Beispiel 2 erhitzt und verpreßt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 7,0 mm erhalten.

Aus den hölzernen Formteilen von Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 3 werden Probestücke ausgeschnitten und den vorstehend beschriebenen Prüfungen unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Die vorstehenden Ergebnisse bestätigen, daß das nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 5 erhaltene plattenartige hölzerne Formteil im Vergleich zu dem Formteil von Vergleichsbeispiel 3, das durch gleichzeitige Zugabe von Epoxyverbindung und Bernsteinsäure als Härter dafür zu dem Holzmehl und Erhitzen und Verpressen des Gemisches erhalten wurde, hervorragende Biegefestigkeit, Druckfestigkeit und Härte aufweist und außerdem im Hinblick auf Wasserabsorption und den Koeffizienten der Dickenzunahme hervorragend ist.

Beispiel 6

In einem 4 l fassenden Dreihalskolben werden 260,0 g trockenes Holzmehl, 65,0 g Maleinsäureanhydrid und 2,0 g Natriumcarbonat als Katalysator vermischt und 6 Stunden unter Rühren bei 140°C umgesetzt. Das Beschickungsverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Holzmehl im Reaktionssystem beträgt 25 Gew.-%. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen. Das erhaltene ungewaschene veresterte Holzmehl enthält 14,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls, gebundenes Maleinsäureanhydrid.

145,7 g so erhaltenes verestertes Holzmehl werden mit 44,3 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt. Das erhaltene Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet. Das geknetete Gemisch wird 1 Stunde in einem Heißgebläse bei 80°C getrocknet und dann gleichmäßig in eine Form eingebracht. Hierauf wird das Gemisch gemäß Beispiel 1 erhitzt und verpreßt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,7 mm erhalten.

Beispiel 7

In einen 4 l fassenden Dreihalskolben werden 260,0 g trockenes Holzmehl, 65,0 g Bernsteinsäureanhydrid und 2,0 g Natriumcarbonat als Katalysator eingebracht. Das Gemisch wird 6 Stunden unter Rühren bei 140°C umgesetzt. Das Beschickungsverhältnis von Bernsteinsäureanhydrid zu Holzmehl im Reaktionssystem beträgt 25,0 Gew.-%. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen. Es wird ein ungewaschenes verestertes Holzmehl erhalten, das 20,6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzmehls, Bernsteinsäureanhydrid gebunden enthält.

145,7 g des so erhaltenen veresterten Holzmehls werden mit 44,3 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet und dann etwa 2 Stunden im Heißgebläse bei 80°C getrocknet. Sodann wird das Gemisch gleichmäßig in eine Form eingebracht und dann gemäß Beispiel 2 erhitzt und verformt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,7 mm erhalten.

Vergleichsbeispiel 4

116,5 g trockenes Holzmehl werden mit 50,3 g Diglycidylether von Bisphenol A und 23,2 g Bernsteinsäure als Härter dafür versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet und dann gleichmäßig in eine Form eingebracht. Das Erhitzen und Verformen wird gemäß Beispiel 2 durchgeführt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,6 mm erhalten.

Vergleichsbeispiel 5

117,0 g trockenes Holzmehl werden mit 36,5 g Diglycidylether von Bisphenol A und 36,5 g Polyamidharz (flüssig; Aminwert: 400) als Härter dafür versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet und dann gleichmäßig in eine Form eingebracht. Das Erhitzen und Verformen wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,8 mm erhalten.

In den nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 6 und 7 hergestellten Formteilen aus Holz ist der größere Teil des zweibasigen Säureanhydrids durch Veresterung an die Hydroxylgruppen des Holzes gebunden, so daß keine Schwierigkeiten im Hinblick auf die Verschmutzung des Arbeitsplatzes durch Sublimation von zweibasigem Säureanhydrid auftritt. Die Ergebnisse der mikroskopischen Prüfung der Oberfläche der nach dem Verfahren der Erfindung in den Beispielen 6 und 7 hergestellten plattenartigen Formteile aus Holz zeigt nicht mehr die Form des Holzmehls, sondern daß dieses plastifiziert ist. Die Oberfläche der Formteile aus Holz weist ein glattes und glänzendes, kunststoffartiges Aussehen auf.

Aus den in den Beispielen 6 und 7 und den Vergleichsbeispielen 4 und 5 erhaltenen Formteilen aus Holz werden Probestücke geschnitten. Damit werden die vorstehend beschriebenen Prüfungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle IV aufgeführt sind.

Tabelle IV

Die vorstehenden Ergebnisse bestätigen, daß die nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 6 und 7 hergestellten plattenartigen hölzernen Formteile im Vergleich zu den plattenartigen Formteilen aus Holz, die durch gleichzeitige Zugabe der Epoxyverbindung und Bernsteinsäure oder Polyamidharz als Härter dafür zu dem Holzmehl und anschließendes Erhitzen und Verformen erhalten werden, hervorragende Wasserabsorption, Koeffizient der Dickenzunahme, Härte und Druckfestigkeit aufweisen. Ferner bestätigt sich, daß die Formteile aus Holz der Erfindung eine hervorragende Temperatur der Wärmeverformung aufweisen.

Beispiel 8

In einem 4 l fassenden Dreihalskolben werden 224 g trockenes Holzmehl, 15,5 g Maleinsäureanhydrid und 0,32 g Natriumcarbonat als Katalysator vermischt und unter Rühren 6 Stunden bei 140°C umgesetzt. Im Reaktionssystem beträgt das Beschickungsverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Holzmehl 6,0 Gew.-%. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen. Ohne Waschen wird ein verestertes Holzmehl erhalten, das 4,9 Gew.-% Maleinsäureanhydrid gebunden enthält.

168,7 g vorstehend erhaltenes verestertes Holzmehl werden mit 21,3 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet und dann etwa 1 Stunde im Heißgebläse bei 80°C getrocknet. Hierauf wird das geknetete Gemisch gleichmäßig in eine Form eingebracht und gemäß Beispiel 1 erhitzt und verpreßt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 6,9 mm erhalten.

Vergleichsbeispiel 6

157,7 g trockenes Holzmehl wird mit 29,4 g Diglycidylether von Bisphenol A und 2,9 g Triethylentetramin als Härter dafür versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet und dann gleichmäßig in eine Form eingebracht. Das Erhitzen und Verformen wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Es wird ein plattenartiges hölzernes Formteil mit einer Dicke von 7,0 mm erhalten.

Die Ergebnisse der mikroskopischen Prüfung der Oberfläche des nach dem Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 8 hergestellten plattenartigen Formteils aus Holz zeigt nicht mehr die Form des Holzbilds sondern daß das Holzmehl plastifiziert wurde. Die Oberfläche des in Beispiel 8 erhaltenen Formteils aus Holz hat ein glattes und glänzendes, kunststoffartiges Aussehen. Aus den in Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 6 erhaltenen hölzernen Formteilen werden Probestücke geschnitten und den vorstehend beschriebenen Prüfungen unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengefaßt.

Tabelle V

Die vorstehenden Ergebnisse bestätigen, daß der im Verfahren der Erfindung gemäß Beispiel 8 erhaltene plattenartige hölzerne Formkörper im Vergleich zu dem in Vergleichsbeispiel 6 durch gleichzeitige Zugabe von Epoxyverbindung und Triethylentetramin als Härte für die Epoxyverbindung zu Holzmehl und Erhitzen und Verpressen des Gemisches erhaltenen plattenartigen Formkörper aus Holz eine ausgezeichnete Temperatur der Wärmeverformung, hervorragende Härte sowie ausgezeichnete Wasserabsorption, Koeffizient der Dickenzunahme, Druckfestigkeit und Biegefestigkeit aufweist.

Beispiel 9

In einem 2 l fassenden Dreihalskolben werden 130,0 g trockene Schnitzel von rotem Lauan-Holz, die gewöhnlich als Rohmaterial für Spanplatten verwendet werden, 35,1 g Phthalsäureanhydrid und 0,69 g Natriumcarbonat als Katalysator gemischt und unter Rühren 6 Stunden auf 160°C erhitzt. Das Beschickungsverhältnis von Phthalsäureanhydrid zu Schnitzeln im Reaktionssystem beträgt 27,0 Gew.-%. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen. Ohne Waschen werden veresterte Schnitzel mit einem Gehalt von 16,6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schnitzel, gebundenes Phthalsäureanhydrid erhalten.

Dann werden 71,1 g der so erhaltenen veresterten Schnitzel mit 22,3 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt und das Gemisch in einer Kneteinrichtung gleichmäßig geknetet. Das geknetete Gemisch wird sodann etwa 1 Stunde im Heißgebläse bei 90°C getrocknet und hierauf gleichmäßig in eine Form eingebracht. Die Form wird zwischen die heißen Platten einer Preßeinrichtung gebracht. Das Erhitzen und Preßverformen wird bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von etwa 5 bar 10 Minuten unmittelbar nach dem Einbringen des Gemisches in die Form und weiter bei einer Temperatur von 180°C und einem Druck von etwa 150 bar 50 Minuten lang durchgeführt. Zusätzlich wird das erste Erhitzen und Preßverformen unter Luftausschluß durchgeführt. Sodann wird der Formkörper aus der Form entnommen. Es wird ein plattenartiges Formteil aus Holz mit einer Dicke von 3,3 mm erhalten.

Beispiel 10

Nach einem üblichen Verfahren zur Herstellung einer trockenen Faserplatte werden Schnitzel aus einem Gemisch von Cryptomeria-Holz und japanischer Zypresse in eine Aufschlußeinrichtung eingebracht und 4 Minuten bei einem Dampfdruck von etwa 8 bar aufgeschlossen. Dann werden die Schnitzel in einer Feinungseinrichtung geöffnet, wobei Fasern in feuchtem Zustand erhalten werden. Die Fasern werden im Heißgebläse bei 90°C auf einen Wassergehalt unter 5% getrocknet. Hierauf werden 130,0 g trockene Fasern des Gemisches von Cryptomeria-Holz und japanischer Zypresse durch ein Sieb mit einer Maschenweite von etwa 1,3 mm geführt und mit 32,5 g Maleinsäureanhydrid und 1,01 g Natriumcarbonat als Katalysator in einem 2 l fassenden Dreihalskolben vermischt und unter Rühren 6 Stunden bei 160°C umgesetzt. Das Beschickungsverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Fasern im Reaktionssystem beträgt 25,0 Gew.-%. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen. Das ohne Waschen erhaltene veresterte Faserprodukt enthält 15,7 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern, gebundenes Maleinsäureanhydrid.

68,6 g der erhaltenen veresterten Fasern werden mit 26,4 g Glycidylether von Bisphenol A versetzt und das Gemisch auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet. Danach wird das geknetete Gemisch etwa 1 Stunde im Heißgebläse bei 80°C getrocknet und anschließend gleichmäßig in eine Form eingebracht. Das Gemisch wird hierauf gemäß Beispiel 1 erhitzt und preßverformt. Es wird ein plattenartiges Formteil aus Holz mit einer Dicke von 3,2 mm erhalten.

Beispiel 11

In einem 3 l fassenden Glasbrecher werden 100,0 g trockene Schnitzel von rotem Lauan-Holz, die gewöhnlich als Rohmaterial für Spanplatten verwendet werden, 300,0 g Maleinsäureanhydrid, 600 g Dimethylformamid und 9,00 g Dimethylbenzylamin als Katalysator vermischt und im bedeckten Zustand 15 Stunden bei 23°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen und im Soxhlet- Extraktor mit Aceton gewaschen. Dann wird das Reaktionsgemisch mit einem Heißgebläse getrocknet. Die erhaltenen veresterten Schnitzel enthalten 22,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schnitzel, gebundenes Maleinsäureanhydrid.

70,5 g so erhaltene veresterte Schnitzel werden mit 24,5 g Diglycidylether von Bisphenol A versetzt, und das erhaltene Gemisch wird in einer Kneteinrichtung gleichmäßig geknetet. Das Gemisch wird dann etwa 1 Minute im Heißgebläse bei 90°C getrocknet und hierauf gleichmäßig in eine Form eingebracht. Anschließend wird das Gemisch wie in Beispiel 1 erhitzt und verformt. Es wird ein plattenartiges Formteil aus Holz mit einer Dicke von 3,3 mm erhalten.

Beispiel 12

Nach einem üblichen Verfahren zur Herstellung von trockenen Fasertafeln werden Radiata-Kiefer-Schnitzel in eine Aufschlußeinrichtung eingebracht. Die Schnitzel werden 4 Minuten bei einem Dampfdruck von etwa 8 bar aufgeschlossen und dann in einer Feinungseinrichtung geöffnet, wobei Fasern in feuchtem Zustand erhalten werden. Die Fasern werden im Heißgebläse bei 90°C auf einen Wassergehalt unter 5% getrocknet. Hierauf werden 100,0 g Radiata-Kiefer-Fasern durch ein Sieb mit einer Maschenweite von etwa 1,3 mm geführt und mit 300 g Maleinsäureanhydrid, 600 g Dimethylsulfoxid und 9,00 g Pyridin als Katalysator in einem 3 l fassenden Glasbecher im bedeckten Zustand 15 Stunden bei 23°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch entnommen und im Soxhlet-Extraktor mit Aceton gewaschen. Dann wird das Produkt im Heißgebläse getrocknet. Die erhaltenen veresterten Fasern enthalten 28,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasern gebundenes Maleinsäureanhydrid.

74,5 g der so erhaltenen veresterten Fasern werden mit 20,5 g Glycerndiglycidylether und 0,41 g Dimethylbenzylamin als Katalysator versetzt. Das Gemisch wird auf einer Knetwalze gleichmäßig geknetet. Dann wird das geknetete Gemisch etwa 1 Stunde im Heißgebläse bei 90°c getrocknet und gleichmäßig in eine Form eingebracht. Das Gemisch wird gemäß Beispiel 1 erhitzt und preßverformt. Es wird ein plattenartiges Formteil aus Holz mit einer Dicke von 3,2 mm erhalten.

Die Oberflächen der nach dem Verfahren der Erfindung in den Beispielen 9 bis 12 hergestellten plattenartigen Formteile aus Holz sind zäh, hart und glatt.

Claims

1. Formteile, erhalten durch Umsetzung von Holzschnitzeln, Holzspänen, Holzmehl oder Holzfasern mit einem zweibasigen Säureanhydrid, Vermischen des Produktes mit einer Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül und Verarbeiten des Gemisches bei erhöhter Temperatur und Druck.

2. Verfahren zur Herstellung von Formteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Holzschnitzel, Holzspäne, Holzmehl oder Holzfasern mit einem zweibasigen Säureanhydrid umsetzt, das Produkt mit einer Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül vermischt und das Gemisch bei erhöhter Temperatur und Druck verarbeitet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Gemisch einheitlich durchgeknetet und in einer Form bei erhöhter Temperatur verpreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt des Holzwerkstoffs geringer als 5% ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweibasige Säureanhydrid in einer Menge von 5 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Holzwerkstoffs, eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Veresterung der Hydroxylgruppen des Holzwerkstoffs mit dem zweibasigen Säureanhydrid bei einer Temperatur über 60°C durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid oder Phthalsäureanhydrid als zweibasiges Säureanhydrid eingesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veresterung der Hydroxylgruppen des Holzwerkstoffes mit dem zweibasigen Säureanhydrid Natriumcarbonat als Katalysator verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül ein Molekulargewicht von 200 bis 2000 aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül im flüssigen Zustand vorliegt.

11. Verfahren nach Anspruch 2, 4, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit mindestens zwei Epoxidgruppen im Molekül Bisphenol-Diglycidylether oder Glycerin- Diglycidylether ist.