JP5150268B2 - 木材材料を製造する方法 - Google Patents

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Description

本発明は少なくとも１個の、支持体または他の化粧板層で平坦に接着された薄い化粧板層を有する木材材料を製造する方法に関する。
仕上げした床を含めて木材（化粧木材）からなる化粧板層を有する木材材料はその美的特性のほかに完全な木材に比べて均一な特性により際立っている。これに対して周囲の湿度が変動した場合にその低い形状安定性およびその生物的安定性が不利であることが示され、これらの材料は一般に気候に安定でない。更に気候状況が変化した場合に木材の膨張および収縮により接着の継ぎ目に強い負荷がかかり、数時間後に機械的特性を消失し、化粧板層が支持体から剥離し、または化粧板複合体の場合に複合体の分離が生じる。
殺生物剤仕上げによる木材の処理により木材を変色するおよび／または木材を破壊する微生物での被害の不安が減少するが、これは付加的な費用の要因であり、生態的理由から問題である。湿分の影響での不足する機械的安定性および変形の問題はこの処理により解決されない。従って化粧板材料の使用分野は従来内部領域に限られた。
仕上げした床の場合に、例えば湿式洗浄またはこぼした液体により、床の層の間の継ぎ目に水分が侵入し、板の膨張および床の損傷を生じる。
ドイツ特許第１９９２５８６５号はこの問題を解決するために、床の層の平面の含浸を提案する。含浸剤として、一般的な塗料、ワニス、ワックス、オイル等が記載される。欧州特許第９０３４５１号はジフェニルメタンジイソシアネートをベースとする被覆物による仕上げした床板の縁部の封止を記載する。湿分の作用に対する長時間安定性はこの手段により達成されない。
ＷＯ２００４／０３３１７１号は、硬化性成分としてメタノールおよび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−オンを含有する硬化性組成物による仕上げした床の被覆層のための木材板の含浸を記載する。板は乾燥後に１３０℃の温度および高圧で硬化する。木材板の引き続く処理は記載されていない。この処理はこうして製造した板の表面硬度の改良を生じる。こうして製造した板の柔軟性および弾性の低下が欠点であり、引き続く処理の際に問題を生じ、板を損傷することがある。更に引き続く処理に必要な時間、特にプレス時間が未処理の化粧板に比べて長くなる。
本発明の課題は、改良された気候安定性を有する木材材料を生じる、少なくとも１個の、支持体で平坦に接着された薄い化粧板層を有する化粧板材料、すなわち木材材料の製造方法を提供することである。前記方法は特に簡単な方法で化粧板材料の製造を可能にするべきである。
前記および他の課題は、以下に説明する方法により解決される。
本発明は、少なくとも１種の、支持体または他の化粧板層で平坦に接着された薄い化粧板層を有する木材材料を製造する方法に関し、前記方法は以下の工程：
ｉ）化粧板に水性硬化性組成物を含浸させる、前記組成物は、
ａ）式ＣＨ２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ１〜Ｃ４−アルキルである）の少なくとも１個のN−結合した基および／または尿素の２つの窒素原子に架橋した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の前縮合物、および尿素化合物Ｈと、Ｃ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−ポリオールおよびオリゴエチレングリコールから選択される少なくとも１種のアルコールとの反応生成物または混合物から選択される少なくとも１種の架橋可能な尿素化合物、および
ｂ）尿素化合物の架橋を生じる少なくとも１種の触媒Ｋを含有する、
ｉｉ）含浸した化粧板および／または支持体を接着剤組成物で接着する、および
ｉｉｉ）架橋可能な尿素化合物が硬化して接着した化粧板を高温で木材材料に加工する
からなり、その際工程ｉｉ）で接着する前に含浸した化粧板が実質的に未架橋で架橋可能な尿素化合物を含有することを特徴とする。
本発明の方法は簡単な方法で化粧板材料の製造を可能にする。本発明の方法において化粧板の損傷は生じないかまたは少ない程度である。他の利点は支持体と化粧板の強い結合を生じる接着剤の量を少なくできることである。本発明の方法は改良された気候安定性、特に周囲の水分が変動した場合に減少した収縮および膨張特性を有する化粧板材料を生じる。含浸した化粧板材料が少なくとも１種の化粧板材料の表面を形成する場合は、得られた材料のこの表面は更に高い硬度（ブリネル硬さ）を有する。更に本発明により製造される化粧板材料は木材を損傷する有機物による被害に対する改良された抵抗力を有し、一般の殺生物剤を使用しなくてよい。
従って本発明の対象は本発明に記載される方法により得られた木材材料である。
本発明で使用される用語、化粧板材料は少なくとも１種の化粧板層を有するすべての木材ベース材料を含む。この化粧板層は一般に木材材料からなる支持体上に配置されるかまたは他の化粧板層と一緒に複合体を形成してもよい。本発明により製造される化粧板材料には例えば薄板張りで仕上げた板、たとえば薄板張りで仕上げた繊維板、薄板張りで仕上げた指物用化粧合板、薄板張りで仕上げた、配列したまたは平行なストランド板（ＯＳＬ板およびＰＳＬ板）を含めた薄板張りで仕上げた削片板、合板、接着板、貼り合わせ板、化粧板合板、例えばケルト合板、多層板、貼り合わせ化粧板材料、貼り合わせベニア板、装飾的化粧板材料、例えば仕上げパネル、カバープレート、寄木張りパネル、非平面的三次元成形部品、例えば貼り合わせ木材成形品、合板成形品、および少なくとも１個の化粧板層で被覆された、他の任意の成形品が含まれる。本発明の方法は特に複数の変性された化粧板層が複合体を形成する木材材料を製造するために、例えば合板、貼り合わせ板、接着板、化粧板合板およびこれから製造された成形品を製造するために適している。本発明の方法は特別の手段で支持体に配置された化粧板層を有する木材材料を製造するために適している。
化粧板として寄木合板を含めて木材からなる原則的にすべての通常の化粧板、例えばスライスベニア、背板、ソーンベニアを使用できる。化粧板の厚さは一般に２０μｍ〜１０ｍｍ、しばしば１００μｍ〜１０ｍｍ、特に０．６ｍｍ〜６ｍｍの範囲である。本発明の第１の有利な実施態様において、１００μｍ〜３ｍｍ、特に０．５ｍｍ〜３ｍｍ、殊に０．６〜２．５ｍｍの範囲の厚さを有する比較的薄い化粧板を使用する。本発明の他の実施態様において、３ｍｍ〜１０ｍｍ、特に３ｍｍ〜８ｍｍの厚さを有する比較的厚い化粧板を使用する。
本発明により処理される化粧板に適当な木材の種類は原則的にすべての化粧板の製造に一般に使用される木材の種類、特にその乾燥質量の少なくとも３０％、特に少なくとも５０％の水を吸収できる木材の種類、特に有利にＤＩＮＥＮ３５０−２による含浸能力等級１および２に分類される木材の種類である。これには例えば松、トウヒ、ヒマラマスギ、ドーグラスモミ、カラマツ、モミ、ハマモミのような針葉樹の木材、広葉樹の木材、例えばカエデ、サトウカエデ、アカシア、エイヨン（Ａｙｏｎｓ）、シラカバ、ヨウナシ、ブナ、オーク、ハンノキ、ヤマナラシ、トネリコ、ハシバミ、シデ、サクラ、クリ、シナノキ、クルミ、ポプラ、オリーブ、ハリエンジュ、ニレ、クルミ、インドゴムノキ、縞のある堅い木材、ヤナギの木材、および混合化粧板、例えばポプラおよびエイヨンからなるファインライン化粧板が含まれる。
本発明の方法の第１工程において少なくとも１種の木材化粧板を水性硬化性組成物で含浸する。含浸は、一般に、化粧板により吸収される架橋可能な尿素化合物の量が乾燥化粧板として計算した未処理化粧板に対して１〜１００質量％、しばしば５〜８０質量％、特に１０〜７０質量％の範囲になるように行う。
含浸前の化粧板の水分は重要でなく、１００％までであってもよい。化粧板はしばしば実践的理由から８０％以下、または５０％以下、例えば１〜８０％または５〜８０％または５〜５０％の水分を有する。場合により化粧板は含浸前に、例えばドイツ特許第１９９５７７７５号に記載される方法に類似して酸素含有雰囲気中で誘電性放電により親水性にされていてもよい。
ここでおよび以下に化粧板と関連して利用される用語、水分または湿分はＤＩＮ５２１８３による残留水分含量と同じ意味である。
工程ｉ）の含浸に使用される架橋可能な尿素化合物の水性組成物は、例えば冒頭に記載されたＷＯ２００４／０３３１７１号およびＷＯ２００４／０３３１７０号、Ｋ．Ｆｉｓｈｅｒ等、Ｔｅｘｔｉｌｅ Ａｕｘｉｌｉａｒｉｅｓ−Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ、７．２．２章、Ｕｌｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 第５版、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ１９９７およびそこに引用される文献、例えば米国特許第２７１３３６４号、米国特許第２９３０７１５号から自体公知であり、織物仕上げの架橋剤として一般に使用される。尿素化合物Ｈとアルコールの反応生成物、例えば変性された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（ｍＤＭＦＨＥＵ）は例えば米国特許第４３９６３９１号およびＷＯ９８／２９３９３号から公知である。尿素化合物Ｈおよびその反応生成物および前縮合物は例えば商標名、Ｆｉｘａｐｒｅｔ（登録商標）ＣＰおよびＦｉｘａｐｒｅｔ（登録商標）ＥＣＯ、ＢＡＳＦ社として市販されている。
水性組成物に含まれる尿素化合物は水中で一般に完全に溶解して存在する低分子化合物または低い分子量を有するオリゴマーである。尿素化合物の分子量は一般に４００ドルトン未満である。前記化合物がこの特性により木材の細胞壁に侵入することができ、硬化の際に細胞壁の機械的安定性を改良し、水により生じる膨潤を減少できることは理解される。
硬化性水性組成物の架橋可能な尿素化合物の例は以下のものであるが、これらに限定されない。
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）、
Ｃ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−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（変性されたＤＭＤＨＥＵまたはｍＤＭＤＨＥＵ）、
１，３−ビス（ヒドロキシメチル）尿素、
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。
架橋可能な尿素化合物は式ＣＨ２ＯＲの少なくとも２個のＮ結合基を有する化合物であり、特にＲがＨである化合物である。
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（ヒドロキシメチル）イミダゾリジン−２−オン、テトラ（ヒドロキシメチル）アセチレンジ尿素および特に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）が特に有利である。
本発明の特に有利な構成において、架橋可能な尿素化合物は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Ｃ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−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ン−２−オンとＣ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−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。適当なＣ１〜Ｃ６−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、有利にメタノールである。適当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−および１，３−プロピレングリコール、１，２−、１，３−および１，４−ブチレングリコール、グリセリンである。適当なオリゴエチレングリコールは特にＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨの化合物であり、ｎは２〜２０であり、このうち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を製造するために、ＤＭＤＨＥＵをアルカノール、ポリオールまたはオリゴまたはポリエチレングリコールと混合する。この場合に一価アルコール、ポリオール、またはオリゴ−またはポリエチレングリコールを一般にＤＭＤＨＥＵに対して０．１〜２．０モル当量、特に０．２〜２モル当量の比で使用する。ＤＭＤＨＥＵ、ポリオール、またはポリエチレングリコールからなる混合物を一般に水中で有利に２０〜７０℃および有利に１〜２．５のｐＨ値で反応させ、その際ｐＨ値を反応後に一般に４〜８の範囲に調節する。
硬化性水性組成物は尿素化合物Ｈまたはその反応生成物または前縮合物（成分ａ））のほかに１種以上の前記アルコール、Ｃ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−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を含有できる（成分ｃ））。適当なＣ１〜Ｃ６−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、有利にメタノールである。適当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−および１，３−プロピレングリコール、１，２−、１，３−および１，４−ブチレングリコール、グリセリンである。適当なオリゴエチレングリコールは特に式ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨの化合物であり、ｎは２〜２０であり、このうち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。
水性組成物中の尿素化合物Ｈまたはその反応生成物または前縮合物の濃度は一般に組成物の全質量に対して１〜８０質量％、しばしば１０〜６０質量％、特に１５〜５０質量％の範囲である。硬化性水性組成物が前記アルコールを含有する場合は、その濃度は有利に１〜５０質量％、特に５〜４０質量％の範囲である。成分ａ）および成分ｃ）の全部の量は一般に水性組成物の全質量の１０〜８０質量％、しばしば１０〜６０質量％、特に２０〜５０質量％になる。
水性組成物は成分ａ）および場合によりｃ）のほかに尿素化合物Ｈまたはその反応生成物または前縮合物の架橋を生じる触媒Ｋ（成分ｂ））を含有する。一般に触媒Ｋとして金属ハロゲニド、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属燐酸塩、金属四フッ化ホウ酸塩、三フッ化硼素の群からの金属塩、ハロゲン化アンモニウム、硫酸アンモニウム、蓚酸アンモニウム、燐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、燐酸および塩酸が適している。
触媒Ｋとして適当な金属塩の例は特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、硝酸亜鉛および四フッ化ホウ酸ナトリウムである。
触媒Ｋとして適当なアンモニウム塩の例は特に塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、蓚酸アンモニウム、および燐酸二アンモニウムである。
触媒Ｋとして特に水溶性有機カルボン酸、例えばマレイン酸、蟻酸、クエン酸、酒石酸、および蓚酸、更にベンゼンスルホン酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、および無機酸、例えば塩酸、硫酸、ホウ酸またはこれらの混合物が適している。
有利に触媒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、またはこれらの混合物から選択され、その際塩化マグネシウムが特に有利である。
触媒Ｋは一般に水性組成物にリグノセルロース材料の含浸の直前に初めて添加する。触媒Ｋは一般に硬化性水性組成物に含まれる成分ａ）および場合によりｃ）の全質量に対して１〜２０質量％、特に２〜１０質量％の量で使用する。硬化性水性組成物の全質量に対する触媒の濃度は一般に０．１〜１０質量％、特に０．５〜５質量％の範囲である。
更に木材化粧板の含浸に使用される水性組成物は工程ｉｉ）で化粧板の接着に使用され、以下に説明する、液体接着剤の結合剤成分の一部または全部の量を含有する。本発明の有利な実施態様において、工程ｉ）で使用される組成物は本発明の方法に使用される接着剤成分の全部の量に対して少なくとも５０％、特に少なくとも８０％、殊に全部の量の接着剤組成物に含まれる接着剤成分を含有する。接着剤成分および結合剤成分の用語はここでおよび以下に同じ意味で使用され、接着剤に場合により含まれる助剤および保存剤を含めて含浸剤を使用して化粧板の接着を生じる非揮発性成分を表す。この場合に水性組成物中の結合剤の濃度は水性組成物の全質量に対して一般に０．５〜２５質量％、しばしば１〜２０質量％、特に５〜１５質量％の範囲である。結合剤成分が、架橋可能な尿素化合物、触媒Ｋおよび場合により存在する成分ｃ）のアルコールとは別に、木材の細胞壁により吸収されないかまたは少ない程度でのみ吸収され、木材化粧板の表面に広い範囲で残留し、従って引き続く接着工程で接着剤として使用される。
含浸は通常の方法で、例えば浸漬により、真空の使用により、場合により圧縮と組み合わせてまたは一般的な被覆法、例えば塗布、噴霧等により行うことができる。
浸漬のために、化粧板を場合により前乾燥後に水性組成物を含有する容器に浸漬する。浸漬は有利に数秒から２４時間まで、特に１分から６時間までの時間にわたり行う。温度は一般に１５〜５０℃の範囲である。この場合に化粧板が水性含浸組成物を吸収し、その際水性組成物中の硬化性成分（すなわち成分ａ）およびｃ））の濃度により、温度および処理時間により、化粧板により吸収される硬化性成分の量を調節できる。実際に吸収される硬化性成分の量は当業者が簡単な方法で化粧板の質量の増加および水性組成物の濃度により測定し、調節できる。水性含浸組成物中に存在するプレスローラー、いわゆるカレンダーを使用して化粧板を前圧縮できる。減圧の際に木材に生じる真空は引き続き水性含浸組成物の加速した吸収を生じる。
含浸は減圧の使用により達成することができ、その際場合により高圧を有する段階に接続することができる。このために一般に１〜１００％の範囲の水分を有する化粧板を、しばしば１０〜５００ミリバール、特に４０〜１００ミリバールの範囲にある減圧下で、例えば硬化性水性組成物に浸漬することにより水性組成物と接触させる。時間は一般に１分〜１時間の範囲である。場合により例えば１〜２０バール、特に５〜１５バール、殊に１０〜１２バールの範囲の高圧での段階を接続する。この段階の時間は一般に１分〜１２時間である。温度は一般に１５〜５０℃の範囲である。この場合に化粧板が水性含浸組成物を吸収し、その際水性組成物中の硬化性成分の濃度により、使用される圧力により、温度および処理時間により、化粧板により吸収される硬化性成分の量を調節できる。実際に吸収される量は化粧板の質量の増加により計算できる。
更に含浸を表面に液体を被覆する一般的な方法により、例えば噴霧またはロール塗布または塗布により行うことができる。このために、有利に５０％以下、特に３０％以下、例えば１２〜３０％の水分を有する化粧板を使用する。被覆は一般に１５〜５０℃の範囲の温度で行う。水性組成物中の硬化性成分の濃度により、被覆される量により、温度により、および噴霧時間により、化粧板により吸収される硬化性成分の量を調節できる。実際に吸収される硬化性成分の量は直接被覆される水性組成物の量から得られる。噴霧は一般的な方法で平面の物体を噴霧するために適したすべての装置中で、例えばノズル装置等を使用して行うことができる。塗布またはロール塗布の場合は所望の量の水性組成物をローラーまたは刷毛を用いて被覆する。
含浸の有利な実施態様において、まず化粧板を圧縮し、水性硬化性組成物と接触させ、引き続き減圧する。圧縮は簡単な方法で、水性含浸組成物中に存在するプレスまたは特にプレスローラー、いわゆるカレンダーを使用して行うことができる。しかし化粧板を一般的な平面のプレス機を有する空間内で圧縮し、引き続き空間に含浸溶液を流入し、引き続き流入した状態でプレス圧を減少する。圧縮の際に使用されるプレス圧は典型的に１〜１０００Ｎ／ｃｍ２、しばしば１０〜８００Ｎ／ｃｍ２、特に５０〜５００Ｎ／ｃｍ２の範囲である。減圧の際に木材に生じる真空は水性含浸組成物の加速した吸収を生じる。
本発明の方法は更に接着工程ｉｉ）を有する。この場合に液体接着剤組成物を、水性組成物で含浸された化粧板に被覆する。
本発明により水性含浸組成物の硬化性成分は、接着の間に十分に架橋されない形で存在する。従って一般に接着工程ｉｉ）は含浸工程ｉ）に続いて直ちにまたはこれと同時に行う。しかし場合により、含浸と接着の間に水分を除去するために、乾燥工程を行うことができ、乾燥工程は水性組成物に含まれる成分の硬化を行わないかまたは少ない程度で行う条件下で実施する。有利にこの乾燥工程の間に温度は１００℃、特に８０℃を上回らない。乾燥を行う場合は、化粧板を有利に１つの方法で、例えばプレス機に固定し、化粧板の変形を妨害する。
有利に含浸の後におよび接着の前に、組成物の水性成分の早すぎる硬化を回避し、引き続く処理を容易にするために、化粧板の乾燥質量に対して少なくとも５％、特に少なくとも１０％の水分を下回らない。従って有利に含浸工程ｉ）に続いて直ちにまたは特に有利にこれと同時に接着工程ｉｉ）を行う。後者の場合は含浸溶液が接着剤の結合剤成分の主要量または特に全量を含有し、接着を含浸に記載された方法で行う。
接着を含浸と別に行う場合は、使用される方法は自体公知の方法で、製造される化粧板材料に従う。このための方法は、例えばＨ．Ｈ．Ｎｉｍｚ等、Ｗｏｏｄ−Ｗｏｏｄ−ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、２．２Ｌａｍｉｎａｔｅ Ｂｏｎｄｉｎｇ、特に２．２．２．５Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｅｎｅｅｒ Ｐｌｙｗｏｏｄ Ｕｌｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第５版、Ｗｏｌｅｙ−ＶＣＨ（Ｆ．Ｋｏｌｌｍａｎｎ（Ｈｅｒｇ．）Ｆｕｒｎｉｅｒｅ、Ｌａｇｅｒｈｏｅｌｚｅｒ ｕｎｄ Ｔｉｓｃｈｌｅｒｐｌａｔｔｅｎ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｂｅｒｌｉｎ１９６２）から当業者に知られている。接着法の例はローラー、例えば２本ローラー装置または４本ローラー装置を使用する液体接着剤組成物の被覆、例えば接着幕を使用する液体接着剤組成物の流し込みまたは接着剤組成物の溶解である。
本発明により製造される化粧板材料が複数の互いに接着した化粧板層を有する材料である場合は、すべての化粧板層を接着しなくてよい。一般に層配置で両面に接着された化粧板層を接着していない化粧板層と接着し、その際外側の化粧板層が一般に接着されていない。本発明により製造される化粧板材料が支持体と接合した化粧板層を有する材料である場合は、化粧板層も支持体の接着される表面も接着されていてもよい。
接着剤組成物として、原則的に化粧板材料の製造に一般的なすべての接着剤組成物が該当する。液体接着剤組成物が有利であり、特に水性接着剤組成物である。適当な接着剤組成物は例えばＨ．Ｈ．Ｎｉｍｚ等、Ｗｏｏｄ−Ｗｏｏｄ−ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、２．２．２．４Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ Ｕｌｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第５版、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨおよびＡ．Ｐｉｚｚｉ（Ｈｅｒｇ．）Ｗｏｏｄ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ１９８３から当業者に知られている。
接着剤の例は以下のものである。
ｉ）熱硬化性結合剤（反応性結合剤）、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およびエポキシ樹脂の液体、特に水性組成物および
ｉｉ）皮膜形成ポリマーの水性組成物、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）、酢酸ビニルポリマー（ポリ酢酸ビニル）、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。
有利な接着剤は群ｉ）に記載される熱硬化性結合剤をベースとする接着剤および群ｉｉ）の皮膜形成ポリマーとのその混合物である。有利な結合剤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およびポリ酢酸ビニルである。
アミノプラスト樹脂として、特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）および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。これらは水溶液または粉末として、Ｋａｕｒｉｔ（登録商標）およびＫａｕｒａｍｉｎ（ＢＡＳＦ）の名称で販売され、尿素−ホルムアルデヒド前縮合物および／またはメラミン−ホルムアルデヒド前縮合物を含有する。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。アミノプラスト樹脂とフェノール樹脂の混合縮合物も適している。アミノプラスト樹脂とフェノール樹脂の混合縮合物の例は尿素−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−フェノール縮合物およびその混合物である。その製造および微粒子のリグノセルロース材料から成形体を製造するためのその使用は一般に知られている。有利に尿素−ホルムアルデヒド樹脂およびこのうち特に尿素１モルとホルムアルデヒド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処理の際に可溶性および溶融可能な前縮合物が溶融不可能な、溶解しない生成物に移行する。硬化と呼ばれるこの工程の際に公知のように前縮合物の連続する架橋が発生し、架橋は一般に硬化剤により加速する。硬化剤として尿素−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂および／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知られた硬化剤、例えば酸反応性化合物および／または酸分離性化合物、例えばアンモニウム塩またはアミン塩を使用できる。接着剤樹脂溶液中の硬化剤の割合は液体樹脂の割合に対して一般に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）をベースとする一般的なすべての樹脂が適している。これらは一般にモノマーおよびオリゴマーのジイソシアネートまたはポリイソシアネート、セルロース、リグニンおよびリグノセルロース粒子の水分と反応することができる前記前縮合物からなる混合物からなる。適当なイソシアネート樹脂は例えばＬｕｐｒａｎａｔ（Ｅｌａｓｔｏｇｒａｎ）として販売されている。
群ｉｉ）の結合剤として、皮膜を形成し、水に分散できる、基本的にすべての水に溶解しないポリマーが該当する。これには特に例えばＷＯ０１／２７１９８号にポリマーＡ１として記載されるような、エマルジョンポリマーおよびこれから製造される粉末が含まれる。ポリマーはしばしば−２０℃〜＋１５０℃、特に０〜＋１００℃の範囲のガラス転移温度を有する。特にポリ酢酸ビニル、スチレン／ブタジエンをベースとするコポリマー、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コポリマーを使用する。
接着剤の被覆量は自体公知方法で接着される化粧板および製造される化粧板材料の種類に依存し、典型的に接着される化粧板当たり５０〜５００ｇ／ｍ２、特に６０〜３００ｇ／ｍ２または化粧板材料に対しておよび乾燥接着剤として計算して（すなわち場合による溶剤および希釈剤を差し引いて）１〜３０質量％、特に５〜２５質量％の範囲である。
接着した化粧板の木材材料への処理は自体公知方法で、例えば接着した化粧板と支持体、有利に木材または木材材料からなる支持体（または化粧板と接着した支持体）の平面の接着により、または２個の化粧板層といわゆる背板との接着により、または複数の、一般に３〜１１、例えば３、５、７、９または１１個の化粧板層と木材材料の接着により、または支持体と他の化粧板層の組み合わせた接着により行う。
本発明により製造される化粧板材料が、化粧板を平面で支持体と接着される化粧板材料である場合は、支持体、有利に木材または木材材料、例えば鋸で切断した層および場合により互いに接着された木材棒、合板、ＯＳＢ、ＬＳＬおよびＰＳＬを含めた木質繊維板、繊維板、例えば軟質繊維板、ＭＤＦまたはＨＤＦ、石膏ボード、厚紙等を使用する。支持体が木材からなる場合は、支持体を同様に化粧板の含浸に使用される硬化性水性組成物で含浸し、硬化するかまたは硬化しない。この含浸された木材材料の製造はＷＯ２００４／０３３１７０号およびＷＯ２００４／０３３１７１号に記載される方法により行うことができる。支持体として使用される木材繊維板および木質繊維板は更に、化粧板の含浸に使用される１個以上の硬化性水性組成物で含浸され、硬化された、木材繊維材料または木質繊維材料から製造することができる。この種の板の製造方法は並行する出願の対象である。
本発明により製造される化粧板材料が複数の互いに接着した化粧板層を有する材料である場合は、本発明により少なくとも１つ、有利に複数の、特にすべての化粧板層が本発明による含浸を備えている。
引き続く処理は典型的に高温で行い、一方で接着した化粧板の有効な接着を達成し、他方で木材により吸収される水性含浸組成物の硬化性成分の硬化を達成する。使用される温度は典型的に１００℃より高く、木材および接着剤成分の分解温度より低く、有利に１１０〜２００℃、特に１２０〜１８０℃の範囲である。有利に引き続く処理を、接着される化粧板と支持体または他の化粧板層との均一な接着を達成するために、一般に少なくとも０．１ＭＰａ、例えば０．１〜１０ＭＰａの範囲、有利に少なくとも０．２ＭＰａ、例えば０．２〜８ＭＰａの範囲、特に少なくとも０．３ＭＰａ、例えば０．３〜５ＭＰａの範囲、特に０．３〜２ＭＰａの範囲、または０．５〜１．６ＭＰａの範囲の高圧を使用することにより行う。接着に必要な時間は製造される材料の種類に依存し、典型的に化粧板材料の厚さ１ｃｍ当たり１分〜６０分、しばしば２分〜３０分、特に５分〜１５分の範囲である。
本発明の方法は基本的にすべての公知の化粧板材料の製造に適している。適当な化粧板材料の例は前記のものである。
有利な実施態様において、少なくとも１つの表面、特に装飾的なまたは気候にさらされる表面が本発明により処理された化粧板層から形成される化粧板材料を使用する。このための例は壁面および天井の被覆用装飾板、家具工業用化粧張りした木質繊維板、繊維板および合板、特に寄木張りである。
寄木張りは木材化粧板積層および一般に木材材料、例えば鋸切断層および場合により互いに接着した木材棒、合板、ＯＳＢを含めた木質繊維板、繊維板、例えば軟質繊維板、ＭＤＦまたはＨＤＦ等からなる少なくとも１種の支持体層またはベース層からなる装飾的天井層または踏み板層を有する木材パネルである。そのほか寄木張りパネルは同様に典型的に木材または木材材料からなる中間層および欧州特許第１３６４７７４号に記載される足踏み遮音を生じる層を有することができる。そのほかこの種のパネルはパネルの設置を容易にする建造装置、例えば切り込み溝、ばねまたは固定装置を有することができる。有利に本発明の寄木張りパネルにおいて、特に木材積層体または天井層の化粧板、すなわち寄木張りの使用層は本発明による含浸を有する。寄木張りパネルの構成は例えばＡ．ＴｒｕｓｃｅｋおよびＺ．Ｂｕｄｒｏｖｉｃ、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ、ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｕｓｅ ｏｆ ｐｒｅ−ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｐａｒｑｕｅｔ、Ｗｏｏｄ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ、ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅｓ ｏｆ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ、ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓの論文に記載される。
他の有利な実施態様において、木材材料は２個以上の、有利に奇数の、例えば３、５、７、９または１１個の互いに接着された化粧板層からなる木材材料、例えば前記のような積層板または合板である。この木材材料において、個々の化粧板層は同じかまたは異なっていてもよく、すなわち異なる木材からなってもよくおよび／または異なる厚さを有してもよくおよび／または異なる量の架橋された尿素化合物Ｈを含有してもよい。製造は一般に交互に両面に接着されたおよび接着されていない化粧板を層状に配置し、前記条件下で互いに接着することにより行い、その際外側の化粧板層、すなわち化粧板材料の表面に形成される層が接着されていない。
以下の例により本発明を詳細に説明する。
例１：寄木張り床の製造
ジエチレングリコールおよびメタノールで変性されたｍＤＭＤＨＥＵの５０質量％水溶液をＭｇＣｌ２×６Ｈ２Ｏ１．５質量％と混合した。粗く鋸引きした約１２％の木材水分に乾燥したブナ材からなる５００ｍｍ×１００ｍｍ×４ｍｍの寸法を有する積層体を含浸装置に入れた。含浸装置を約３０分間絶対圧力１００ミリバールの真空にさらし、引き続き含浸剤を流入した。引き続き１０バールの圧力を１時間かけた。圧縮段階を終了し、残留液を除去した。
天井層の含浸した積層体を反りが不可能になるように積層に固定した。積層体を約４日間５０℃の温度に乾燥した。残留水分は２０％であった。
引き続きこうして製造した積層体の片面に、組成物の非水性部分に対して２００ｇ／ｍ２の量で水性メラミン組成物を接着した。
引き続き木材積層体を繊維板と接着し、寄木張り床を製造した。これを積層体と繊維板を加熱可能なプレス機に入れることにより行った。プレス機を１４０℃に加熱し、積層体を０．９Ｎ／ｍｍ２で約３０分加圧した。
冷却後に寄木張り床をプレス機から取り出した。
例２：多層板の製造
ジエチレングリコールおよびメタノールで変性されたｍＤＭＤＨＥＵの５０質量％水溶液をＭｇＣｌ２×６Ｈ２Ｏ１．５質量％と混合した。粗く鋸引きした約１２％の木材水分に乾燥したシラカバ材からなる３００ｍｍ×３００ｍｍ×１．５ｍｍの寸法を有する化粧板を含浸装置に入れた。含浸装置を約３０分間絶対圧力１００ミリバールの真空にさらし、引き続き含浸剤を流入した。引き続き１０バールの圧力を１時間かけた。圧縮段階を終了し、残留液を除去した。
含浸された化粧板の両面に組成物の非水性部分に対して２００ｇ／ｍｍ２の量で水性メラミン樹脂組成物を接着した。
引き続き化粧板５個毎に１個の多層板を接着した。このために化粧板を加熱可能なプレス機に入れた。プレス機を１４０℃に加熱し、化粧板を０．８Ｎ／ｍｍ２で約１５分間加圧した。
冷却後、板をプレス機から取り出した。

Claims (15)

  1. 支持体または他の化粧板層と平面で接着された少なくとも１種の化粧板層を有する木材材料を製造する方法であり、
    ｉ）２０μｍ〜１０ｍｍの厚さを有する少なくとも１種の化粧板を、
    ａ）式ＣＨ２ＯＲ（式中、Ｒは水素またはＣ１〜Ｃ４−アルキルである）の少なくとも１個のＮ結合基および／または尿素の両方の窒素原子に架橋する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の前縮合物および尿素化合物Ｈと、Ｃ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−ポリオールおよびオリゴエチレングリコールから選択される少なくとも１種のアルコールとの反応生成物または混合物から選択される少なくとも１種の架橋可能な尿素化合物、および
    ｂ）尿素化合物の架橋を生じる少なくとも１種の触媒Ｋを含有する
    水性硬化性組成物で含浸させ、
    ｉｉ）接着のために、含浸した化粧板の表面および／または支持体の表面に液体接着剤組成物を塗布し、
    ｉｉｉ）接着した化粧板を、高温で架橋可能な尿素化合物を硬化しながら処理して木材材料を生じ、
    この際、工程ｉ）及びｉｉ）を同時に行うか、若しくは工程ｉｉ）を工程ｉ）の直後に行うことによって、含浸した化粧板の中に、工程ｉｉ）の接着の間に実質的に架橋されていない架橋可能な尿素化合物が存在するか、又は
    この際、工程ｉ）での含浸と、工程ｉｉ）での接着との間に、１００℃を上回らない温度で乾燥工程を行い、含浸された化粧板が、化粧板の乾燥質量に対して少なくとも５％の水分を有する、木材材料を製造する方法。
  2. 工程ｉ）で水性組成物を、化粧板により吸収される架橋可能な尿素化合物の量が未処理化粧板に対して１〜１００質量％である量で使用する請求項１記載の方法。
  3. 含浸した化粧板が、工程ｉｉ）の接着の前に、化粧板の乾燥質量に対して少なくとも５％の水分を有する請求項１または２記載の方法。
  4. 工程ｉ）に使用される組成物が、この方法に使用される接着剤成分の全量に対して少なくとも５０％の接着剤組成物に含まれる接着剤成分を含有する請求項３記載の方法。
  5. 接着および含浸を１つの工程で行う請求項４記載の方法。
  6. 工程ｉｉｉ）で１００〜２００℃の範囲の温度で引き続く処理を行う請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 工程ｉｉ）に使用される接着剤が少なくとも１種の熱硬化性結合剤を有する請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
  8. 熱硬化性結合剤の水性組成物の形の接着剤を使用する請求項７記載の方法。
  9. 含浸された化粧板が少なくとも１個の木材材料の表面を形成する請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
  10. 木材材料が寄木張り床である請求項９記載の方法。
  11. 木材材料が積層板または合板である請求項９記載の方法。
  12. 架橋可能な尿素化合物が、
    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、
    Ｃ１〜Ｃ６−アルカノール、Ｃ２〜Ｃ６−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、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（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
    から選択される請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
  13. 水性硬化性組成物中の架橋可能な尿素化合物の濃度が組成物の全質量に対して１〜６０質量％の範囲である請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
  14. 触媒Ｋが金属ハロゲニド、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属燐酸塩、金属四フッ化ホウ酸塩、三フッ化硼素の群からの金属塩、ハロゲン化アンモニウム、硫酸アンモニウム、蓚酸アンモニウムおよび燐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、および塩酸から選択される請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
  15. 請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法により得られた木材材料。
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