JP7171551B2 - リグノセルロース素材の製造方法 - Google Patents
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Description
(Ia)混合物M1を製造することおよび
(Ib)場合により1つ以上の混合物M2を製造すること、
(II)混合物M1および場合により混合物M2を散布してマットにすること、
(III)場合により散布したマットを予備圧縮すること、ならびに
(IV)ホットプレスすること、
を含む、単層または多層のリグノセルロース素材を製造する新規のかつ改善された、不連続式または連続式の、好ましくは連続式の方法において、
混合物M1は、リグノセルロース粒子(成分LCP-1)および付加的に
a)有機カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩化物またはこれらの混合物(成分A)0.005~0.5質量%、
b)少なくとも2つのイソシアナート基を有する有機イソシアナート(成分B)0.05~3質量%、および
c)アミノプラスト樹脂の群から選択される結合剤(成分C)5~15質量%、
d)硬化剤(成分D)0~2質量%、および
e)添加剤(成分E)0~5質量%
を含み、好ましくはこれらからなり、
かつ混合物M2は、リグノセルロース粒子(成分LCP-2)および付加的に
f)有機カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩化物またはこれらの混合物(成分F)0~0.3質量%、
g)アミノプラスト樹脂、フェノプラスト樹脂、タンパク質を基礎とする結合剤および他のポリマーを基礎とする結合剤またはこれらの混合物からなる群から選択される結合剤(成分G-1)1~30質量%および少なくとも2つのイソシアナート基を有する有機イソシアナート(成分G-2)0~3質量%、
h)硬化剤(成分H)0~2質量%、ならびに
i)添加剤(成分I)0~5質量%
を含み、好ましくはこれらからなり、
ただし、次の条件が満たされるものとする:
amin<a<amax
かつ
amin=[(-1/6000・T)+(65/6000)]、好ましくはamin=[(-1/4500・T)+(65/4500)]、特に好ましくはamin=[(-1/3500・T)+(65/3500)]であり、
かつ
amax=[(-1/2000・T)+(75/2000)]、好ましくはamax=[(-1/2500・T)+(75/2500)]、特に好ましくはamax=[(-1/3000・T)+(75/3000)]であり、
ここで、
Tは、℃で表される、方法工程(Ia)の後の混合物M1の温度であり、かつこの温度は10~65℃、好ましくは12~62℃、特に好ましくは15~60℃であり、かつaは、mol/100gで表される、成分C)の質量に対する成分A)の酸等価体の量である
ことを特徴とする方法が見出された。
(A)外層(DS-A)、上側の外層
(B)コア(コア-B)および
(C)外層(DS-C)、下側の外層、
ここで、外層DS-AおよびDS-Cは、その都度、同じまたは異なる組成の、1以上の、つまり1~5つの、好ましくは1~3つの、特に好ましくは1または2つの層、全く特に好ましくは1つの層から構成されていてよく、かつ外層DS-AおよびDS-Cの組成は同じまたは異なり、好ましくは同じである。
(Ia)単層のリグノセルロース素材用のまたは多層のリグノセルロース素材のコア用の成分を有するリグノセルロース粒子(成分LCP-1)の混合物を製造すること、
(Ib)場合により、多層のリグノセルロース素材の外側の層用の成分を有するリグノセルロース粒子(成分LCP-2)の混合物を製造すること、
(II)方法工程(Ia)および場合により(Ib)で製造された混合物を散布してマットにすること、
(III)場合により散布したマットを予備圧縮すること、および
(IV)場合により予備圧縮されたマットをホットプレスすること。
方法工程(Ia)および(Ib) - 個々の層用の混合物の製造:
成分LCP-1)、A)、B)、C)、D)およびE)(コアの組成)および場合により成分LCP-2)、F)、G-1)、G-2)、H)およびI)(外層の組成)は、別々の混合手順で混合され、ここで、原則としてその都度、リグノセルロース粒子[成分LCP-1)または場合により成分LCP-2)]を装入し、残りの成分A)、B)、C)、D)およびE)または場合によりF)、G-1)、G-2)、H)およびI)を任意の順序で添加する。
場合により別個の工程で成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分と混合された成分C)と、成分A)、または成分A)と成分B)との混合物[混合物AB)]、または成分A)と成分B)および成分E)との混合物[混合物ABE)]とを、
(1)互いに別々に、または
(2)混合物として
好ましくは混合物として、リグノセルロース粒子LCP-1)に、またはリグノセルロース粒子LCP-1)と成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物に添加してよい。
互いに別々に行われる添加とは、この場合、成分C)[または成分C)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物]と、成分A)または混合物AB)または混合物ABE)とを、別個の塗工装置、例えばノズルまたはアプリケータを用いて、リグノセルロース粒子LCP-1)、またはリグノセルロース粒子LCP-1)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物に添加することであると解釈される。塗工装置は、この場合、成分C[または成分C)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物]の添加と、成分A)または混合物AB)または混合物ABE)の添加とが、互いに任意の順序で順々に行われるように、空間的に配置されているかまたは時間的に切り替えられてよい。好ましくは、塗工装置は、成分C)[または成分C)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物]と、成分A)または混合物AB)または混合物ABE)、好ましくは混合物AB)または混合物ABE)、全く特に好ましくは混合物AB)とは、リグノセルロース粒子LCP-1)またはリグノセルロース粒子LCP-1)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物とに、同時に添加されるように配置されている。原則として、これは、塗工装置が直接空間的に近接していることにより実現される。この場合、塗工装置は、好ましい実施形態の場合に、これらの成分が、塗工装置からリグノセルロース粒子LCP-1)までの経路で部分的にまたは完全に混合されるように調整されていてもよい。
混合物としての添加は、例えば、成分C)または成分C)を含む混合物、および成分A)または成分A)を含む混合物または成分A)とB)とを含む混合物、好ましくは成分A)と成分B)とを含む混合物を、別個の容器から、混合装置、例えば混合容器またはスタティックミキサーに供給し、その中で混合し、こうして得られた混合物を、0.1~3600秒、好ましくは0.1~300秒、特に好ましくは0.1~60秒、ことに0.1~10秒、全く特に好ましくは0.1~2秒の間に、リグノセルロース粒子LCP-1)またはリグノセルロース粒子LCP-1)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物に添加することにより行うことができる。表記された期間は、成分C)または成分C)を含む混合物が、成分A)、または成分A)を含む混合物、または成分A)と成分B)とを含む混合物と混合装置中で接触してから、混合装置内で製造された、C)とA)とを含む混合物が、リグノセルロース粒子LCP-1)と接触するまでの時間をいう。この混合物を、リグノセルロース粒子LCP-1)またはリグノセルロース粒子LCP-1)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物に添加することは、通常の塗工装置、例えばノズルまたはアプリケータを用いて行うことができる。
例えば、成分LCP-1)を装入し、成分C)を混合し、引き続き
・ 成分D)を添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加するか、または
・ 成分E)を添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分D)を添加するか、または
・ 成分D)とE)を一緒にまたは任意の順序で添加し、引き続き成分A)と成分B)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)とB)を一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分D)とE)とを一緒にまたは任意の順序で添加することができる。
・ 成分E)を添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加することができる。
・ 成分D)を添加し、引き続き成分E)と、成分A)とB)との混合物とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分E)と、成分A)とB)との混合物とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分D)を添加することができる。
・ 成分D)と成分E)の部分量とを一緒にまたは任意の順序で添加し、引き続き成分E)の別の部分量と、成分A)とB)との混合物とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分E)の部分量と、成分A)とB)との混合物とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)の別の部分量と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で添加することができる。
・ 成分E)を添加し、引き続き成分A)の別の部分量と成分B)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)の別の部分量と成分B)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加することができる。
・ 成分D)を添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分D)を添加することができる。
・ 成分E)を添加し、引き続き成分C)とD)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分C)とD)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加することができる。
・ 成分C)と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分C)と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で添加することができる。
・ 成分E)を添加し、引き続き成分C)とD)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分C)とD)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加することができ、
ここで、成分B)の第二の部分量を、任意の時点で、好ましくは成分A)と第一の部分量B)との添加の前または後で、特に好ましくは後で添加する。
・ 成分C)と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分A)と成分B)の第一の部分量とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)と成分B)の部分量とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分C)と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で添加することができ、
ここで、成分B)の第二の部分量を、任意の時点で、好ましくは成分A)と第一の部分量B)との添加の前または後で、特に好ましくは後で添加する。
・ 成分E)を添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加する。
・ 成分E)を添加し、引き続き成分C)とD)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分C)とD)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分E)を添加する。
・ 成分C)と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
・ 成分A)とB)とを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分C)と成分D)とを一緒にまたは任意の順序で添加する。
例えば、成分LCP-1)を装入し、成分E)を混合し、引き続き成分A)とB)とC)とD)との混合物を添加することができる。
・ 成分B)を添加し、引き続き
・ 成分D)とE)とを一緒にまたは任意の順序で添加することができる。
場合により別個の工程で成分G-2)、H)およびI)の群から選択される1つ以上の成分と混合された成分G-1)と、成分F)、または成分F)と成分G-2)との混合物、または成分F)とG-2)とI)との混合物とを、
(1)互いに別々に、または
(2)混合物として
好ましくは混合物として、リグノセルロース粒子LCP-2)に、またはリグノセルロース粒子LCP-2)と、成分B)、D)およびE)の群から選択される1つ以上の成分との混合物に添加してよい。
・ 成分H)を添加し、引き続き成分F)を添加し、引き続き成分I)を添加するか、または
・ 成分H)とI)との混合物を一緒にまたは任意の順序で、好ましくはまず成分H)を添加して引き続き成分I)を添加し、引き続き成分F)を添加するか、または
・ F)とH)との混合物を一緒にまたは任意の順序で添加し、引き続き成分I)を添加することができる。
・ 成分F)を添加し、引き続き成分I)を添加するか、または
・ 成分I)を添加し、引き続き成分F)を添加することができる。
・ 成分H)を添加し、引き続き成分F)を添加するか、または
・ 成分F)とH)との混合物を一緒にまたは任意の順序で、好ましくは最初に成分F)を添加して引き続き成分H)を添加するか、または
・ F)とH)との混合物を一緒にまたは任意の順序で添加することができる。
・ 成分F)を添加し、引き続き成分G)、H)、I)を一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒の混合物として添加するか、または
・ 成分G)、H)およびI)を一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒の混合物として添加し、引き続き成分F)を添加することができる。
単層のリグノセルロース素材用に、得られた混合物LCP-1)、A)、B)、C)、D)およびE)を散布してマットにする。
各個別の層の散布後に、予備圧縮を行ってよい。多層のリグノセルロース素材の場合、原則として、各個別の層の散布後に予備圧縮を行ってよく、好ましくは、全ての層を重ねて散布した後に予備圧縮が実施される。
方法工程(IV)において、マットの厚みは、プレス圧力の印加により(さらに)低減される。この場合、マットの温度は、エネルギーの導入により高められる。最も簡単な場合には、一定のプレス圧力が印加され、かつ同時に一定の出力のエネルギー源により加熱される。エネルギー導入も、プレス圧力による圧縮も、その都度異なる時点でおよびいくつかの段階で行われてよい。方法工程(IV)におけるエネルギー導入は、原則として、
a)高周波電場を印加することにより、および/または
b)ホットプレスにより、つまりプレス工程の間に加熱された面、例えばプレスプレートからマットへの熱伝達により、好ましくはb)ホットプレスにより
行われる。
高周波電場の印加によるエネルギー導入の場合、マットは、方法工程(IV)において高周波電場の遮断後に、コアの層が90℃を超える温度を有するように加熱される。
ホットプレスによるエネルギー導入は、通常では、80~300℃、好ましくは120~280℃、特に好ましくは150~250℃の温度を有する加熱されたプレス面との接触により行われ、ここで、エネルギー導入の間に1~50bar、好ましくは3~40bar、特に好ましくは5~30barの圧力で押圧される。このプレスは、当業者に公知の全ての方法(例えば「Taschenbuch der Spanplatten Technik」 H.-J. Deppe, K. Ernst, 第4版, 2000, DRW - Verlag Weinbrenner, Leinfelden Echterdingen, 232 - 254頁、および「MDF-Mitteldichte Faserplatten」 H.-J. Deppe, K. Ernst, 1996, DRW- Verlag Weinbrenner, Leinfelden-Echterdingen, 93 - 104頁参照)により行うことができる。好ましくは、例えば二重ベルトプレスを用いた連続的なプレス法が使用される。プレス時間は、プレートの厚み1mmあたり通常では2~15秒、好ましくは2~10秒、特に好ましくは2~6秒、ことに2~4秒である。
リグノセルロース粒子LCP-1)およびLCP-2)用の原料としては、任意のあらゆる種類の木材またはこの木材の混合物、例えばトウヒ材、ブナ材、マツ材、カラマツ材、シナ材、ポプラ材、ユーカリ材、トリネコ材、クリ材、モミ材またはこれらの混合物、好ましくは、トウヒ材、ブナ材またはこれらの混合物、ことにトウヒ材が適しており、かつ例えば木材部分、例えば木材層、木材ストリップ(ストランド)、木材チップ、木材繊維、木材粉またはこれらの混合物、好ましくは木材チップ、木材繊維、木材粉、およびこれらの混合物、特に好ましくはチップボード、MDF(中密度ファイバーボード)およびHDF(高密度ファイバーボード)の製造用に使用されるような木材チップ、木材繊維またはこれらの混合物、全く特に好ましくは木材チップを使用することができる。リグノセルロース粒子は、木質の植物、例えば亜麻、大麻、穀類、または他の一年草、好ましくは亜麻または大麻に由来してもよい。特に好ましくは、チップボードの製造の際に使用されるような木材チップが使用される。
成分LCP-1の乾燥質量を基準とした、成分C)の結合剤の全体量は、5~15質量%、好ましくは6~13質量%、特に好ましくは7~11質量%の範囲内にある。
フェノプラストは、フェノールのアルデヒドによる縮合により得られ、かつ場合により変性されていてよい合成樹脂である。非置換のフェノールの他に、フェノプラストの製造用にフェノール誘導体が使用されてもよい。これらの誘導体は、クレゾール、キシレノールまたは他のアルキルフェノール、例えばp-tert-ブチルフェノール、p-tert-オクチルフェノールおよびp-tert-ノニルフェノール、アリールフェノール、例えばフェニルフェノールおよびナフトール、または二価フェノール、例えばレゾルシノールおよびビスフェノールAであってよい。フェノプラストの製造のために最も重要なアルデヒドは、多様な形で使用することができる、例えば溶液として、またはパラホルムアルデヒドとして固体の形で、またはホルムアルデヒドを遊離する物質として使用することができるホルムアルデヒドである。他のアルデヒド、例えばアセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒドまたはフルフラールおよびケトンが使用されてもよい。フェノプラストは、メチロール基またはフェノール系ヒドロキシル基の化学反応により、および/または変性剤中での物理的分散により変性されてよい(EN ISO 10082)。
アミノプラスト樹脂として、当業者に、好ましくは木質素材の製造のための公知の全てのアミノプラスト樹脂が使用されてよい。この種の樹脂ならびにその製造は、例えばUllmanns Enzyklopaedie der technischen Chemie, 4.,改訂拡張版, Verlag Chemie, 1973, 403 - 424頁,「Aminoplaste」およびUllmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, 115 - 141頁, 「Amino Resins」ならびにM. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, 251 - 259頁(UF樹脂)および303 - 313頁(MUFおよび少量のメラミンを有するUF )に記載されている。これは、原則として、少なくとも1つ、場合により部分的に有機基で置換されたアミノ基またはカルバミド基(カルバミド基はカルボキサミド基ともいわれる)、好ましくはカルバミド基を有する化合物、好ましくは尿素またはメラミンと、アルデヒド、好ましくはホルムアルデヒドとからなる重縮合生成物である。好ましい重縮合生成物は、尿素-ホルムアルデヒド樹脂(UF樹脂)、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂(MF樹脂)、またはメラミン含有尿素-ホルムアルデヒド樹脂(MUF樹脂)、特に好ましくは尿素-ホルムアルデヒド樹脂、例えばBASF SE社のKaurit(登録商標)接着剤タイプである。
適切なタンパク質を基礎とする結合剤は、例えばカゼイン接着剤、グルチン接着剤および血液アルブミン接着剤である。さらに、アルカリ性に加水分解されたタンパク質が結合剤成分として使用される結合剤が使用されてよい。このような結合剤は、M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, 415 - 417頁に記載されている。
適切なポリマーを基礎とする結合剤は、次のモノマーから構成されているポリマーNを含む水性結合剤である:
a)少なくとも1つのエチレン系不飽和モノカルボン酸および/またはジカルボン酸(モノマーN1)70~100質量%および
b)モノマーN1とは異なる少なくとも1つの他のエチレン系不飽和モノマー(モノマーN2)0~30質量%
および場合により、ヒドロキシ、カルボン酸およびその誘導体、第一級、第二級および第三級アミン、エポキシおよびアルデヒドの群から選択される少なくとも2つの官能基を有する、低分子量の架橋剤。
a.少なくとも1つのエポキシ基および/または少なくとも1つのヒドロキシアルキル基を含む少なくとも1つのエチレン系不飽和モノマー(モノマーM1)0~50質量%、および
b.モノマーM1とは異なる少なくとも1つの別のエチレン系不飽和モノマー(モノマーM2)50~100質量%
から構成されている1つ以上のポリマーを含む水性分散液である。
成分LCP-1)を基準とした成分B)の量は、0.05~3質量%、好ましくは0.1~1質量%、特に好ましくは0.15~0.5質量%の範囲内にある。
成分LCP-1)を基準とした、成分A)の量は、原則として0.005~0.5質量%、好ましくは0.008~0.2質量%、特に好ましくは0.01~0.1質量%である。
i)成分A)を50~99質量%、好ましくは70~97質量%、特に好ましくは80~95質量%、ことに85~92質量%、および
ii)成分B)を1~50質量%、好ましくは3~30質量%、特に好ましくは5~20質量%、ことに8~15質量%、および
iii)成分E)を0~49質量%、好ましくは0~10質量%、特に好ましくは0~5質量%含み、
ここで、成分E)は、この場合、好ましくは不活性希釈剤、界面活性剤およびトリアルキルホスファートの群から選択される。
成分D)およびH)として、アンモニウム塩が使用される。これは、アミノプラスト樹脂の潜在的硬化を示し(M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, 265 - 269頁)、かつしたがって潜在的硬化剤ともいわれる。ここで、潜在的、とは、硬化反応が、アミノプラスト樹脂と硬化剤との混合の直後に起こるのではなく、ようやく遅延して、もしくは例えば温度による硬化剤の活性化後に起こることを意味する。遅延された硬化は、アミノプラスト樹脂-硬化剤混合物の加工時間を増大させる。また、リグノセルロース粒子と、アミノプラスト樹脂、硬化剤および他の成分との混合のために、潜在的硬化剤の使用は好ましく作用することがある、というのも方法工程iv)の前にアミノプラスト樹脂のわずかな予備硬化を引き起こすことができるためである。好ましい潜在的硬化剤は、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、メタンスルホン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、またはこれらの混合物、好ましくは硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウムまたはこれらの混合物、特に好ましくは硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウムまたはこれらの混合物である。
成分E)およびI)は、界面活性剤の群および/またはトリアルキルホスファートおよび/または当業者に公知の他の添加剤の群、例えば疎水化剤、例えばパラフィンエマルション、抗真菌剤、ホルムアルデヒドスカベンジャー、例えば尿素またはポリアミン、難燃剤、溶媒、例えばアルコール、グリコール、グリセリン、金属、炭素、顔料、染料、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、ハロゲン化物の群からなるアルカリ塩もしくはアルカリ土類塩、またはフェノール樹脂用の硬化剤(成分G-1)がフェノール樹脂を含む場合)またはこれらの混合物から選択されてよい。互いに無関係に、同じまたは異なる添加物は、リグノセルロース粒子LCP-1)もしくはLCP-2)の全乾燥質量を基準として、0~5質量%、好ましくは0.5~4質量%、特に好ましくは1~3質量%の量で使用されてよい。
本発明による方法によって、多様な種類の単層および多層のリグノセルロース素材、特に好ましくは単層および多層のチップボードおよびファイバーボードおよび配向性ストランドボード(OSB)、全く特に好ましくは単層のチップボードおよびファイバーボードならびに多層のチップボード、ことに多層のチップボードを製造することができる。
Claims (19)
- 方法工程:
(Ia)混合物M1を製造することおよび
(Ib)場合により1つ以上の混合物M2を製造すること、
(II)混合物M1および場合により混合物M2を散布してマットにすること、
(III)場合により散布したマットを予備圧縮すること、ならびに
(IV)ホットプレスすること、
を含む、単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法において、
前記混合物M1は、成分LCP-1としてリグノセルロース粒子、および付加的に
a)成分Aとして、有機カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩化物またはこれらの混合物0.005~0.5質量%、
b)成分Bとして、少なくとも2つのイソシアナート基を有する有機イソシアナート0.05~3質量%、および
c)成分Cとして、アミノプラスト樹脂の群から選択される結合剤5~15質量%、
d)成分Dとして、硬化剤0~2質量%および
e)成分Eとして、添加剤0~5質量%
を含み、
かつ前記混合物M2は、成分LCP-2としてリグノセルロース粒子、および付加的に
f)成分Fとして、有機カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩化物またはこれらの混合物0~0.3質量%、
g)成分G-1として、アミノプラスト樹脂、フェノプラスト樹脂、タンパク質を基礎とする結合剤および他のポリマーを基礎とする結合剤またはこれらの混合物からなる群から選択される結合剤1~30質量%、および、成分G-2として、少なくとも2つのイソシアナート基を有する有機イソシアナート0~3質量%、
h)成分Hとして、硬化剤0~2質量%および
i)成分Iとして、添加剤0~5質量%
を含み、
ただし、次の条件が満たされるものとする:
amin<a<amax
かつ
amin=[(-1/6000・T)+(65/6000)]、好ましくはamin=[(-1/4500・T)+(65/4500)]、特に好ましくはamin=[(-1/3500・T)+(65/3500)]であり、
かつ
amax=[(-1/2000・T)+(75/2000)]、好ましくはamax=[(-1/2500・T)+(75/2500)]、特に好ましくはamax=[(-1/3000・T)+(75/3000)]であり、
ここで、
Tは、℃で表される、方法工程(Ia)の後の混合物M1の温度であり、かつこの温度は10~65℃、好ましくは10~60℃、特に好ましくは15~58℃であり、
かつaは、mol/100gで表される、成分Cの質量に対する成分Aの酸等価体の量である
ことを特徴とする、単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。 - 方法工程(Ia)において、成分A、または成分Aと成分Bとの混合物、または成分Aと成分Bと成分Eとの混合物と、
- 成分Cまたは
- 成分Cと、成分B、DまたはEの群から選択される1つ以上の成分との混合物とを、
(1)互いに別々に、または
(2)混合物として、混合物の製造後の0.1~3600秒の間に、
成分LCP-1に適用する、
ことを特徴とする、請求項1記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。 - 成分LCP-1と接触させる前に、成分Aを部分的にまたは完全に、成分Bとまたは成分Bの部分量と混合して混合物ABにすることを特徴とする、請求項1または2記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1と接触させる前に、成分Aを完全に成分Bまたは成分Bの部分量と混合して混合物ABにすることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1と接触させる前に、成分Aの部分量または全量を、好ましくは全量を、成分Bまたは成分Bの部分量および成分Eまたは成分Eの部分量と混合して混合物ABEにすることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分B、DおよびEの群から選択される1つ以上の成分と混合された成分Cと、成分A、または成分Aと成分Bとの混合物、または成分Aと成分Bと成分Eとの混合物とを、互いに別々にまたは混合物として、0.1~3600秒の間に、成分LCP-1または成分LCP-1と成分B、DおよびEの群から選択される1つ以上の成分との混合物に添加することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1に対し、成分Cおよび成分Dを一緒にまたは任意の順序で添加した後、
-成分Eを添加し、引き続き成分AとBとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
-成分AとBとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分Eを添加する
ことを特徴とする、請求項1記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。 - 成分LCP-1に対し、成分Aおよび成分Bを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加した後、
-成分Eを添加し、引き続き成分CとDとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
-成分CとDとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分Eを添加する
ことを特徴とする、請求項1記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。 - 成分LCP-1に対し、成分Eを添加した後、
-成分Cと成分Dとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分AとBとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加するか、または
-成分AとBとを一緒にまたは任意の順序で、好ましくは一緒に添加し、引き続き成分Cと成分Dとを一緒にまたは任意の順序で添加する
ことを特徴とする、請求項1記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。 - 成分LCP-1に対し、成分Eを添加し、引き続き成分AとBとCとDとの混合物を添加することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1に対し、成分AとBとCとDとの混合物を添加し、引き続き成分Eを添加することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1に対し、成分Eの部分量を添加し、引き続き成分Eの他の部分量と成分AとBとCとDとの混合物を添加することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1に対し、成分Eの部分量と成分AとBとCとDとの混合物を添加し、引き続き成分Eの他の部分量を添加することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分Aとして、カルボン酸無水物、好ましくはC4~C8-カルボン酸無水物、例えば無水コハク酸、イタコン酸無水物、および無水マレイン酸(MSA)、特に好ましくは無水マレイン酸(MSA)を使用することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分Fとして、C4~C8-カルボン酸無水物、例えば無水コハク酸、イタコン酸無水物および無水マレイン酸(MSA)、特に好ましくは無水マレイン酸(MSA)を使用することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 混合物ABまたはABEは、成分Aを50~99質量%、好ましくは70~97質量%、特に好ましくは80~95質量%、ことに85~92質量%、および成分Bを1~50質量%、好ましくは3~30質量%、特に好ましくは5~20質量%、ことに8~15質量%、および成分Eを0~49質量%、好ましくは0~10質量%、特に好ましくは0~5質量%含むことを特徴とする、請求項3から5までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 混合物ABまたはABEは、ほぼ水不含の混合物として使用されることを特徴とする、請求項3から5までおよび16のいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 成分LCP-1として木材チップを使用することを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法。
- 請求項1から18までのいずれか1項記載の単層または多層のリグノセルロース素材の不連続式または連続式の製造方法により得られた単層または多層のリグノセルロース素材を用いる、チップボード、ファイバーボードまたは配向性ストランドボード(OSB)の製造方法。
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