JPH11509149A

JPH11509149A - Wood / plastic composites, their preparation and use

Info

Publication number: JPH11509149A
Application number: JP9506241A
Authority: JP
Inventors: シュトリーヴスキ，ハンス・ラインハルト; ティーレ，ロータル; コールシュタット，ハンス−ペーター
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1999-08-17
Anticipated expiration: 2016-07-10
Also published as: DE19526032A1; EP0839083A1; CA2244005A1; CA2244005C; EP0839083B1; DE59606806D1; JP3874203B2; WO1997003794A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、バインダーがポリオール、水およびポリイソシアネートからなる二酸化炭素除去二液型ポリウレタンバインダーである、木片および／またはセルロース含有材料および少なくとも１つのバインダーをベースとする木材-プラスチック複合材料を提供する。バインダーは、木片および／またはセルロース含有材料100重量部に基づき10〜200重量部の量で存在し、複合材料は、木片および／またはセルロース含有材料と、バインダーとを少なくとも１kg/cm²、好適には50〜100kg/cm²の圧力下に反応させることによって得られる。 The present invention relates to wood-plastics based on wood chips and / or cellulose-containing materials and at least one binder, wherein the binder is a carbon dioxide-free two-pack polyurethane binder consisting of polyol, water and polyisocyanate. Provide a composite material. The binder is present in an amount of 10 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of wood chips and / or cellulose-containing material, and the composite material comprises wood chips and / or cellulose-containing material and binder at least 1 kg / cm ² , preferably Is obtained by reacting under a pressure of 50 to 100 kg / cm ² .

Description

【発明の詳細な説明】木材/プラスチック複合材料、その製法および使用本発明は、改善された耐水性を示すホルムアルデヒド非含有プラスチック/木材複合材料、その製法および使用に関する。れ以下の記載）によれば、木材をベースとする材料は、以下のような部類の半製品に分類することができる。木材チップボードまたはパーティクルボードは、一般に、機械的に調製した木材チップまたは木材含有部分を加圧しながらバインダーによって接着して製造されるボードであると、理解されている。用いられる合成樹脂またはバインダーは、尿素樹脂、アミノプラスチック、フェノール樹脂または、尿素樹脂、メラミン樹脂およびホルムアルデヒド樹脂の混合樹脂から選択される。イソシアネート、特にジフェニルメタンジイソシアネートをベースとする物質および架橋性ポリマーも使用される。チップボードの特性は、用いたチップの寸法や形状や配置および合成樹脂またはバインダーの量(約５〜10%)によって変化させることができる。高品質ボードは、微粒子表面層を有する数個の層を含む。家具製造の用途については、チップボードに、装飾フィルム、プライマーフィルムおよびベニヤを被覆することができる。なお、密度を基準として分類すれば、中密度500〜800kg/m³ のフラットプレスト(flatpressed)ボードと密度約300kg/m³の軽量フラットプレストボードの間に入る。 CA100:104746(JP-A-58185670に対応)は、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート成分をベースとするチップボード用のバインダーを開示する。この文献によれば、チップボードを水で湿潤させ、これにより上記ジイソシアネートを、150 ℃/25kg/cm²のホットプレスの間に反応させることができる。得られたポリウレタン含有チップボードは、曲げ強度が改善されている。木材-繊維チップボードは、木材繊維またはリグノセルロース含有材料から製造される。フィブリル化装置の加熱作用、湿潤作用および機械的圧力によって、リグニン、セルロースおよびヘミセルロースを含む原料は、繊維状の基本構成成分に、個々の繊維形態および繊維束の形態で分解する。製造工程の間において、繊維材料は、成形、圧縮およびプレスされる。この目的に、繊維のマット化および天然の結合力が主として使用される。この結合力は、結合剤および疎水化剤の添加並びに熱処理および他の後処理によって増加させることができる。このようにして、意図した用途に物性および強度特性を適合させることができる。 DIN 68 753によれば、木材-繊維チップボードは、800kg/m³を越える密度の硬質ボード、350kg/m³〜800kg/m³の密度の半硬質ボードおよび230〜350kg/m³の多孔質ボードに分類される。湿潤法および乾燥法の両方法によれば、結合および疎水化のために、製造した木材-繊維チップボード１メートルトン当たり25kgまでの樹脂および1.5〜20kgのパラフィンが必要である。現在主流である湿潤法では、化学用水は、2.0〜2.5%までの可溶性材料の含量で循環させる必要があり、これには、65℃までの水温の高いエネルギー強度が必要である。加えて、ホルムアルデヒドは、高濃度循環水による木材-チップボードの厄介な汚染を回避するには、0.02〜0.2%の量で添加しなければならない。現在、半硬質木材-繊維チップボードは、主としてホルムアルデヒド含有縮合樹脂製の中密度繊維板(MDF)として半製品の形態で市販されている。しかしながら、このような製品は、場合により数年間も発癌性のホルムアルデヒド蒸気を連続的に放出するため、生態学的観点から、望ましいものではない。家具産業では、中密度繊維板に被覆を施してホルムアルデヒドの放出を規制限界値以下にし、これにより、このような状況を回避している。加えて、中密度繊維板は、35〜85 %の代表的な湿度で天然の木材よりも寸法安定性が高いが、ある種の用途では尚不十分である。また、合成尿素-ホルムアルデヒドバインダー製の中密度繊維板は、高湿度環境、特に水において適していない。木材/プラスチック複合材料は、木材をモノマーまたはプレポリマーで処理して得られる、木材とプラスチックの組み合わせであると理解されている。木材／プラスチック複合材料は、木材に液体出発物質を含浸させ、その後含浸したモノマーを重合させてなる複合材料である。実際には、液体モノマーおよび溶液、例えばスチレン中に溶解した不飽和ポリエステルまたはメタクリレートプレポリマーが、好適に使用されている。プレポリマーは、主として木材強度、とりわけその硬度および圧縮強度を増加させる。最後に、天然木材の美的作用を損なわないばかりでなく、多くの場合、実際にはこれを向上させている。このような利点にも拘わらず、木材／プラスチック複合材料は、これまで、特定の用途、例えば寄木張り床、スポーツ用具、台所用品および工具の柄としてもっぱら非常に限られた程度で使用されているにすぎない。木材／プラスチック複合材料の純粋な含浸法とは対照的に、スキンプレッグ（ skinpreg）法は、プラスチックによる表面含浸を含んでなり、プラスチックは、完全には木材中に含浸せずに軽い押圧によって木材の種々の深さに浸透する。 CA 111:59849（JP-A-01045440に対応）は、充填材としておが屑を含むイソシアネートまたはホルムアルデヒドベース木材／発泡体複合材料を開示する。得られた発泡体は、密度0.35g/m³を有すると共に、非常に高い強度を示す。おが屑または木材粉末は、通常、非常に小さい寸法に減少した木材であって、これは、充填補助材、充填材、粗い繊維被膜用の添加材などとして使用されている。しかしながら、上記文献は、発泡体が高圧下に製造されることについて、全く示唆していない。なお溶剤が使用されている。 CA 111:9171（JP-A-63303703）は、成形の前後に水またはスチームに接触させる、植物繊維または植物粒子、より好適には木材粉末およびウレタンプレポリマーからなる複合材料を開示する。この種の複合材料は、密度0.29g/cm³、圧縮強度5.3kg/cm²および引張強度3.4kg/cm²を有する。しかしながら、この文献は、複合材料が大気圧以上の圧力で製造されることについて、直接的にも間接的にも全く示唆していない。したがって、本発明が解決しようとする課題は、現在主流の中密度繊維板中の必須成分であるホルムアルデヒド含有バインダーの使用を回避すると共に有利な性能特性を示す、新規な木材/プラスチック複合材料を提供することである。この課題は、請求項１の特徴によって解決される。本発明は、木片および／またはセルロース含有材料および少なくとも１つのバインダーをベースとする木材-プラスチック複合体であって、上記バインダーは、ポリオール、水およびポリイソシアネートからなる二酸化炭素除去二液型ポリウレタンバインダーであって、木片および／またはセルロース含有材料100重量部に基づき10〜200重量部の量で存在すること、および複合体は、木片および／またはセルロース含有材料と、バインダーとを少なくとも１kg/cm²、好適には50〜100kg/cm²の圧力下に反応させることによって得られることを特徴とする複合体を提供する。複合材料の内部でさえも、木材硬度が著しく増加していることから見て、木材対バインダーの重量比、木片の寸法および適用圧力に応じて、木材は、その表面また全体がポリウレタンによって強化され、木材は、１つの木材／プラスチック複合材料として存在するものと、考えられる。本発明の木材/プラスチック複合材料は、先行技術に比し、以下の利点を有する：・前記した既知の木材ベース材料とは対照的に、本発明の複合材料は、所望の形態、すなわちボード、ストリップ、キューブ、スクエアーなどの形態で製造することができる。・本発明の複合材料は、密度0.40〜0.65g/cm³であるので、軽量の建築材として適している。このため、本発明の複合材料は、ホルムアルデヒド使用に伴う問題が生じることなく、軽量および中重量フラットプレストボードまたは半硬質ないし硬質木材-繊維チップボード用の代用品となる。・本発明の複合材料は、室温の水において膨潤しない。すなわち、24時間後の水（20℃）中での厚みの増加は、６〜12mmまたは＞35mmの厚みについて、＜４%または１%である。・現在なお使用されている多くの木材ベース材料および中密度繊維板とは対照的に、本発明の複合材料は、ホルムアルデヒドを含まずかつ難燃性である。・本発明の複合材料は、直径５mmの木材用ネジを、何ら裂けることなくねじ込むことができるような弾性を示す。・本発明の複合材料は、またSpaxネジ、即ち幅広のネジ山を有するネジのためにネジ山を形成できるような寸法安定性を示す。・本発明の複合材料は、ポリウレタンとして存在するため、容易に塗布することができる。・最後に、本発明の複合材料は、均一性を特徴とする。すなわち、通常の層形成が存在せず、特に内層および外層が存在しない。本発明の木材/プラスチック複合材料の好適な一具体例によれば、木材出発材料として、軟材、例えばスプルース材、マツ材、モミ材、カラマツ材、カバ材、ハンノキ材、トチノキ材、ハコヤナギ材、ヤナギ材、ポプラ材およびライム材を使用する。しかしながら、硬木、例えばブナ材、サンザシ材、サクラ材、トリネコ材、カエデ材、クルミ材、リンゴ材、セイヨウナシ材、イチイ材またはオーク材を用いる。軟材と硬木の混合物も使用することができる。本発明の好適な一具体例によれば、本発明の複合材料中のセルロース含有材料として、植物繊維、例えば綿、ジュート、亜麻、大麻、ジンビ、シザル麻、ラミー麻、ココヤシ繊維、イトラン繊維または化学変性繊維、例えばビスコースレーヨンおよびレーヨンステープル、、クオックサム(cuoxam)繊維、アセテート繊維、紙糸およびセルロース系糸を使用することができる。木片は、本発明の複合材料において、最大で５mm（厚み）×20mm（幅）×50mm （長さ）の寸法で木材チップおよび／または木片の形態またはセルロース含有材料として存在する。0.5〜３mmの厚み範囲、１〜15mmの幅範囲および３〜40mmの長さ範囲が、好適である。本発明の複合材料の木片またはセルロース含有材料の湿分含量は、通常５〜20 重量％である。所望により、湿分含量は、水またはスチームによる湿潤によって増加させることができ、また高温の乾燥によって低下させることができる。しかしながら、湿分含量は、好適には周囲温度における複合材料の平衡湿分含量に相当する。本発明の組成物は、ワイヤ、ケーブル、金網、ロッドなどを、例えば安定化のために含むことができる。本発明の複合材料に使用される二液型ポリウレタンバインダーは、少なくとも１つのポリオールと少なくとも１つのポリイソシアネートとの反応生成物からなる。２つの反応体の用量は、常にポリイソシアネートが過剰に存在するように選択される。即ち、NCO基：OH基の当量比は、5:1、好適には2:1〜1.2:1である。用いられるポリイソシアネートは、通常脂肪族、脂環式または芳香族ジイソシアネートまたはトリイソシアネートである。ポリイソシアネートは、好適には、平均して２まで、最大で４つのNCO基を含む。好適なイソシアネートの例は、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、水添MDI(H₁₂MDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、4,4'-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、ジおよびテトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、4,4'-ジベンジルジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI )の異性体、所望により混合物として、１-メチル-2,4-ジイソシアナトシクロヘキサン、1,6-ジイソシアナト-2,2,4-トリメチルヘキサン、1,6-ジイソシアナト- 2,4,4-トリメチルヘキサン、1-イソシアナトメチル-3-イソシアナト-1,5,5-トリメチルシクロヘキサン（IPDI）、塩素化および臭素化ジイソシアネート、リン含有ジイソシアネート、4,4'-ジイソシアナトフェニルパーフルオロエタン、テトラメトキシブタン-1,4-ジイソシアネート、ブタン-1,4-ジイソシアネート、ヘキサン-1,6-ジイソシアネート(HDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、フタル酸- ビス-イソシアナトエチルエステルである。他の重要なジイソシアネートは、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ジイソシアナトブタン、1,12- ジイソシアナトドデカンおよび二量体脂肪酸ジイソシアネートである。また、自己架橋型ポリウレタンの形成が可能な、部分的にマスクしたポリイソシアネート、例えば二量体トリレンジイソシアネートも重要である。最後に、プレポリマー、すなわち数個のイソシアネート基を含有するオリゴマーも使用することができる。プレポリマーは、大過剰のモノマーポリイソシアネートを用い、例えばジオールの存在下に得られる。HDIのイソシアヌレート化生成物およびHDIのビウレタン化生成物も使用することができる。好適に使用されるジイソシアネートまたはポリイソシアネートは、芳香族イソシアネート、例えば純粋な異性体形態または2,4'-異性体と4,4'-異性体の混合物形態のジフェニルメタンジイソシアネート、またはカルボジイミド液化ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、これは、例えばIsonate 143 Lとして市販されている。いわゆる「粗MDI」、即ち市販のMDI異性体／オリゴマー混合物、例えばPAPIまたはDesmodur VKも使用することができる。加えて、いわゆる「疑似プレポリマー」、即ちMDIまたはトリレンジイソシアネート(TDI)と低分子量ジオール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレンフェニルグリコールまたはトリエチレングリコールとの反応生成物も好適である。バインダーに適したジオールおよび／またはポリオールは、１分子当たり２または３のヒドロキシ基を含む液体ポリヒドロキシ化合物、例えば分子量範囲200 〜6,000、好適には400〜3,000の二官能性および／または三官能性ポリプロピレングリコールである。エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのランダムおよび／またはブロックコポリマーも使用することができる。好適なポリエーテルポリオールの別の群は、ポリテトラメチレングリコールであり、これは、例えばテトラヒドロフランの酸性重合によって得られる。ポリテトラメチレングリコールの分子量は、200〜6,000、好適には40〜4,000である。他の好適なポリオールは、ジおよびトリカルボン酸、例えばアジピン酸、セバシン酸およびグルタル酸と、低分子量ジオールおよびトリオール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタン-1,4-ジオール、ヘキサン-1,6-ジオール、グリセロールまたはトリメチロールプロパンとの縮合によって得られる液体ポリエステルである。本発明の使用に適したポリオールの別の群は、「ポリカプロラクトン」として既知のε-カプロラクトンをベースとするポリエステルである。しかしながら、油化学物質源のポリエステルポリオールも使用することができる。油化学物質ポリエステルポリオールは、例えば、少なくとも部分的にオレフィン系不飽和の脂肪酸含有脂肪混合物のエポキシ化トリグリセリドを１〜12の炭素原子を含む１またはそれ以上のアルコールと完全に開環反応させ、その後トリグリセリド誘導体を部分的にエステル交換させて、１〜１２の炭素原子をアルキル基に含むアルキルエステルポリオールを形成することによって得ることができる。他の好適なポリオールは、ポリカーボネートポリオールおよび二量体ジオール(Henkel KGaA)、特にひまし油およびその誘導体である。市販のヒドロキシ官能性ポリブタジエン、例えば「Poly-bd」も、本発明の複合材料のポリオールとして使用することができる。本発明は、木材／プラスチック複合材料を製造する方法であって、木片および／またはセルロース含有材料を、まずポリオール成分と混合し、得られた混合物に、他の成分、好適には過剰量のポリイソシアネートを添加し、均一にし、均一にした混合物を、所望により離型剤を被覆した加圧密閉形金型内に導入して、反応混合物を、少なくとも１kg/cm²の圧力下に反応させ、次いで複合材料を、冷却後に金型から取り出すことを特徴とする方法を提供する。前記した混合および反応工程は、温度10〜30℃、より好適には室温(18〜25℃) で実施される。本発明の方法の加圧処理は、自生圧の条件下に反応混合物を反応させることによって出発する。しかしながら、要すれば、不活性ガスまたはスチームの形態で、常法により外部から加圧してもよい。本発明の方法によれば、金型における反応、したがって複合材料の形成は、５〜30分間、好適には10〜20分間かかる。本発明の方法では、加圧密閉形金型を用いる。器と複合材料の間に適用する。しかしながら、場合により品番39-5001、39-4487 、37-3200および36-3182 Acmos（PUR用の離型剤）が好適に使用される。最後に、本発明は、前記した種類の複合材料または前記した方法によって製造した複合材料の、ボード、ストリップ、キューブ、スクエアー形態での好適には湿潤環境または戸外における使用を提供する。本発明は、また前記した方法によって得られる複合材料の、建築業の外装目的の半製品としての使用を提供する。また本発明の複合材料は、包装材、床材、階段または装飾用ビームとして使用することができる。複合材料のこれらの使用には、車両、好適には自動車、例えば乗用車およびキャンピングカーだけでなく、トレーラー、船および航空機の内装品が包含される。これとは別の態様として、本発明の複合材料は、戸外もしくは家屋内または建物内の区画、特にキッチンまたはバスルームにおける装飾目的に使用することができる。実施例次に、実施例を挙げて本発明を説明する。実施例１ A）出発物質 a）ポリオール成分：グリセロール、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドをベースとする三官能性ポリエーテルポリオール 83.8 グリセロール 6.0 エチレンオキシドで変性した大豆油ポリオール 6.0 水 2.2 Tegostab Ｂ 8404（Goldschmidt） 1.3 ジラウリン酸ジブチルスズ 0.7 b）イソシアネート成分：ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート 100 （粘度200〜220mPaを有する粗MDI） B）製造 1500ｇの木材チップ（松材、４cmまでの長さ）を1,000ｇの発泡体系ポリオール成分と激しく混合した。1,000ｇのイソシアネートを添加して再度混合した後、混合物を寸法約6.5dm³の金属製金型内に迅速に導入した。金型を直ちに蓋で密閉した。30分後、発泡体含有木材／プラスチック複合材料を金型から取り出した。得られた複合材料は、密度0.6g/cm³および滑らかな表面を有し、木材と同様な機械的な処理を行うことができ、例えば、ノコギリで切断したり、かんなで削ったり、サンドペーパーをかけたり、ドリルで穴をあけることができる。また、この材料は、ねじ切りすることができる。 C）用途製造実施例で得られた複合材料を、中密度繊維板（MDFボード）の品質と比較した。この中密度繊維板は、ホルムアルデヒド含有縮合樹脂から製造したもので、厳格に同じ厚みを有する。とりわけ、本発明の複合材料は、中密度繊維板に比し、水分吸収が著しく低いことが判明した。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Wood / plastic composite materials, their preparation and use The present invention, formaldehyde-free plastic / wood composites exhibiting improved water resistance, a process for their preparation and use. According to the following description), wood-based materials can be classified into the following classes of semi-finished products: Wood chipboard or particleboard is generally understood to be a board manufactured by bonding mechanically prepared wood chips or wood-containing parts with a binder under pressure. The synthetic resin or binder used is selected from urea resins, amino plastics, phenolic resins or mixed resins of urea resins, melamine resins and formaldehyde resins. Also used are substances based on isocyanates, in particular diphenylmethane diisocyanate, and crosslinkable polymers. The characteristics of the chip board can be changed depending on the size, shape and arrangement of the chips used and the amount of the synthetic resin or binder (about 5 to 10%). High quality boards include several layers with a particulate surface layer. For furniture manufacturing applications, the chipboard can be coated with decorative films, primer films and veneers. Incidentally, if classified density as a reference, inserted between the flat Presto medium density 500~800kg / m ³ (flatpressed) board and a density of about 300 kg / m ³ of light-weight flat Presto board. CA100: 104746 (corresponding to JP-A-58185670) discloses a binder for chipboard based on a 4,4'-diphenylmethane diisocyanate component. According to this document, the chipboard is wetted with water, whereby the diisocyanate can be reacted during hot pressing at 150 ° C./25 kg / cm ² . The resulting polyurethane-containing chipboard has improved bending strength. Wood-fiber chipboard is made from wood fiber or lignocellulose-containing materials. Due to the heating action, wetting action and mechanical pressure of the fibrillator, the raw material containing lignin, cellulose and hemicellulose decomposes into fibrous basic components in the form of individual fibers and fiber bundles. During the manufacturing process, the fibrous material is formed, compressed and pressed. For this purpose, matting of fibers and natural cohesion are mainly used. This binding strength can be increased by the addition of binders and hydrophobizing agents and by heat treatment and other post-treatments. In this way, the physical and strength properties can be adapted to the intended use. According to DIN 68 753, wood - fiber chipboard is, 800 kg / m ³ to more than density hard ^{board, 350kg / m 3 ~800kg / m} 3 of porous semi-rigid board and 230~350kg / m ³ of density Classified into boards. Both wet and dry methods require up to 25 kg of resin and 1.5-20 kg of paraffin per metric ton of wood-fibre chipboard produced for binding and hydrophobization. In the currently mainstream wet method, chemical water must be circulated with a soluble material content of up to 2.0-2.5%, which requires a high energy intensity of the water temperature up to 65 ° C. In addition, formaldehyde must be added in an amount of 0.02-0.2% in order to avoid the troublesome contamination of wood-chipboard by high concentration circulating water. Currently, semi-rigid wood-fiber chipboard is commercially available in semi-finished form as medium density fiberboard (MDF) made primarily of formaldehyde-containing condensed resin. However, such products are not desirable from an ecological point of view, since they continuously emit carcinogenic formaldehyde vapors, possibly even for several years. In the furniture industry, medium density fiberboard is coated to reduce formaldehyde emissions below regulatory limits, thereby avoiding this situation. In addition, medium density fiberboard is more dimensionally stable than natural wood at typical humidity of 35-85%, but is still insufficient for certain applications. Also, medium density fiberboard made of synthetic urea-formaldehyde binder is not suitable for high humidity environments, especially in water. Wood / plastic composites are understood to be a combination of wood and plastic obtained by treating wood with monomers or prepolymers. Wood / plastic composites are composites made by impregnating wood with a liquid starting material and then polymerizing the impregnated monomers. In practice, liquid monomers and solutions, for example unsaturated polyester or methacrylate prepolymers dissolved in styrene, are preferably used. The prepolymer mainly increases the wood strength, especially its hardness and compressive strength. Finally, it not only does not impair the aesthetic effect of natural wood, but in many cases actually enhances it. Despite these advantages, wood / plastic composites have hitherto only been used to a very limited degree in certain applications, for example in parquet, sports equipment, kitchenware and tool handles. It's just In contrast to the pure impregnation method of wood / plastic composites, the skinpreg method involves surface impregnation with plastic, which is not completely impregnated in the wood but is pressed into the wood by light pressing. Penetrates to various depths. CA 111: 59849 (corresponding to JP-A-01045440) discloses an isocyanate or formaldehyde based wood / foam composite with sawdust as filler. The resulting foam has a density of 0.35 g / m ³ and exhibits very high strength. Sawdust or wood powder is usually wood that has been reduced to very small dimensions, which are used as filling aids, fillers, additives for coarse fiber coatings and the like. However, the above references do not suggest that foams are produced under high pressure. Note that a solvent is used. CA 111: 9171 (JP-A-63303703) discloses a composite material consisting of plant fibers or plant particles, more preferably wood powder and urethane prepolymer, which is brought into contact with water or steam before and after molding. This type of composite has a density of 0.29 g / cm ³ , a compressive strength of 5.3 kg / cm ² and a tensile strength of 3.4 kg / cm ² . However, this document does not directly or indirectly suggest that the composite material is manufactured at pressures above atmospheric pressure. Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a novel wood / plastic composite material which avoids the use of formaldehyde-containing binder, which is an essential component in the currently mainstream medium density fiberboard, and which exhibits advantageous performance characteristics. It is to be. This problem is solved by the features of claim 1. The present invention is a wood-plastic composite based on wood chips and / or a cellulose-containing material and at least one binder, wherein the binder is a carbon dioxide-removed two-pack polyurethane binder comprising a polyol, water and a polyisocyanate. Wherein the composite is present in an amount of 10 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the wood chips and / or cellulose-containing material, and the composite comprises at least 1 kg / cm ² of the wood chips and / or cellulose-containing material and the binder; Preferably, a complex is obtained, which is obtained by reacting under a pressure of 50 to 100 kg / cm ² . Depending on the weight ratio of wood to binder, the size of the wood pieces and the applied pressure, the wood is reinforced on its surface or entirely by polyurethane, even in the interior of the composite, in view of the marked increase in wood hardness. , Wood is considered to exist as one wood / plastic composite. The wood / plastic composites of the invention have the following advantages over the prior art: In contrast to the known wood-based materials mentioned above, the composites of the invention have the desired form, ie board, It can be manufactured in the form of strips, cubes, squares and the like. And composite materials of the present invention, since a density 0.40~0.65g / cm ^3, are suitable as lightweight building materials. Thus, the composite material of the present invention is a substitute for light and medium weight flat pressed boards or semi-rigid to hard wood-fiber chipboards without the problems associated with the use of formaldehyde. -The composite material of the present invention does not swell in water at room temperature. That is, the increase in thickness in water (20 ° C.) after 24 hours is <4% or 1% for thicknesses of 6-12 mm or> 35 mm. -In contrast to many wood-based materials and medium density fiberboards still in use today, the composites of the invention are formaldehyde-free and flame-retardant. The composite material of the present invention exhibits elasticity so that a wood screw having a diameter of 5 mm can be screwed in without any tearing. -The composite material of the invention also exhibits dimensional stability such that threads can be formed for Spax screws, ie screws with wide threads. -Since the composite material of the present invention exists as polyurethane, it can be easily applied. Finally, the composite of the invention is characterized by homogeneity. That is, there is no normal layer formation, especially no inner and outer layers. According to one preferred embodiment of the wood / plastic composite material of the present invention, the wood starting material is soft wood, such as spruce wood, pine wood, fir wood, larch wood, birch wood, alder wood, horse chestnut wood, aspen wood wood. , Willow, poplar and lime wood. However, hardwoods, such as beech, hawthorn, cherry, ash, maple, walnut, apple, pear, yew or oak are used. Mixtures of softwood and hardwood can also be used. According to one preferred embodiment of the present invention, the cellulose-containing material in the composite material of the present invention is a vegetable fiber such as cotton, jute, flax, cannabis, zimbi, sisal, ramie, coconut fiber, itran fiber or Chemically modified fibers such as viscose rayon and rayon staples, cuoxam fibers, acetate fibers, paper yarns and cellulosic yarns can be used. The wood chips are present in the composite material of the invention in the form of wood chips and / or wood chips or as a cellulose-containing material with dimensions of at most 5 mm (thickness) × 20 mm (width) × 50 mm (length). A thickness range of 0.5-3 mm, a width range of 1-15 mm and a length range of 3-40 mm are preferred. The moisture content of the wood chips or cellulose-containing material of the composite material according to the invention is usually between 5 and 20% by weight. If desired, the moisture content can be increased by wetting with water or steam and can be reduced by drying at an elevated temperature. However, the moisture content preferably corresponds to the equilibrium moisture content of the composite at ambient temperature. The compositions of the present invention can include wires, cables, wire mesh, rods, and the like, for example, for stabilization. The two-part polyurethane binder used in the composite material of the present invention comprises a reaction product of at least one polyol and at least one polyisocyanate. The doses of the two reactants are chosen such that the polyisocyanate is always present in excess. That is, the equivalent ratio of NCO groups: OH groups is 5: 1, preferably 2: 1 to 1.2: 1. The polyisocyanates used are usually aliphatic, cycloaliphatic or aromatic diisocyanates or triisocyanates. The polyisocyanate preferably contains on average up to 2 and up to 4 NCO groups. Examples of suitable isocyanates are 1,5-naphthalenediisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hydrogenated MDI (H ₁₂ MDI), xylene diisocyanate (XDI), tetramethyl xylene diisocyanate (TMXDI), 4, 4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, di- and tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, isomers of tolylene diisocyanate (TDI), if desired As a mixture, 1-methyl-2,4-diisocyanatocyclohexane, 1,6-diisocyanato-2,2,4-trimethylhexane, 1,6-diisocyanato-2,4,4-trimethylhexane, 1-isocyanato Methyl-3-isocyanato-1,5,5-trimethylcyclohexane (IPDI), chlorinated and brominated diisocyanate , Phosphorus-containing diisocyanate, 4,4'-diisocyanatophenylperfluoroethane, tetramethoxybutane-1,4-diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexane-1,6-diisocyanate (HDI), dicyclohexyl Methane diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, ethylene diisocyanate, and phthalic acid-bis-isocyanatoethyl ester. Other important diisocyanates are trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatobutane, 1,12-diisocyanatododecane and dimeric fatty acid diisocyanates. Also of interest are partially masked polyisocyanates capable of forming self-crosslinking polyurethanes, such as dimeric tolylene diisocyanate. Finally, prepolymers, ie oligomers containing several isocyanate groups, can also be used. The prepolymer is obtained using a large excess of monomeric polyisocyanate, for example in the presence of a diol. Isocyanurated products of HDI and biurethanated products of HDI can also be used. Preferably used diisocyanates or polyisocyanates are aromatic isocyanates, for example diphenylmethane diisocyanate in pure isomer form or a mixture of 2,4′-isomer and 4,4′-isomer, or carbodiimide liquefied diphenylmethane diisocyanate ( MDI), which is commercially available, for example, as Isonate 143 L. The so-called "crude MDI", a commercially available MDI isomer / oligomer mixture, such as PAPI or Desmodur VK, can also be used. In addition, so-called "pseudo-prepolymers", i.e. the reaction products of MDI or tolylene diisocyanate (TDI) with low molecular weight diols, such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene phenyl glycol or triethylene glycol, are also suitable. . Suitable diols and / or polyols for the binder are liquid polyhydroxy compounds containing 2 or 3 hydroxy groups per molecule, for example difunctional and / or trifunctional compounds having a molecular weight range of 200 to 6,000, preferably 400 to 3,000. Polypropylene glycol. Random and / or block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide can also be used. Another group of suitable polyether polyols are polytetramethylene glycols, which are obtained, for example, by the acidic polymerization of tetrahydrofuran. The molecular weight of the polytetramethylene glycol is from 200 to 6,000, preferably from 40 to 4,000. Other suitable polyols are di- and tricarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid and glutaric acid, and low molecular weight diols and triols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, butane-1, Liquid polyester obtained by condensation with 4-diol, hexane-1,6-diol, glycerol or trimethylolpropane. Another group of polyols suitable for use in the present invention are e-caprolactone-based polyesters known as "polycaprolactones". However, polyester polyols from oil chemical sources can also be used. The oleochemical polyester polyol is, for example, a complete ring-opening reaction of an epoxidized triglyceride of an at least partially olefinically unsaturated fatty acid-containing fat mixture with one or more alcohols containing 1 to 12 carbon atoms, It can be obtained by partially transesterifying a triglyceride derivative to form an alkyl ester polyol containing 1 to 12 carbon atoms in the alkyl group. Other suitable polyols are polycarbonate polyols and dimer diols (Henkel KGaA), especially castor oil and its derivatives. Commercially available hydroxy-functional polybutadienes such as "Poly-bd" can also be used as polyols in the composites of the present invention. The present invention is a process for producing a wood / plastic composite material, in which wood chips and / or cellulose-containing materials are first mixed with a polyol component, and the resulting mixture is mixed with other components, preferably in excess polystyrene. The isocyanate is added, homogenized, and the homogenized mixture is introduced into a pressure-closed mold, optionally coated with a release agent, and the reaction mixture is reacted under a pressure of at least 1 kg / cm ² , A method is then provided wherein the composite material is removed from the mold after cooling. The above-mentioned mixing and reaction steps are carried out at a temperature of 10 to 30 ° C, more preferably at room temperature (18 to 25 ° C). The pressure treatment of the process according to the invention starts by reacting the reaction mixture under autogenous pressure conditions. However, if necessary, external pressure may be applied in the form of an inert gas or steam by a conventional method. According to the method of the invention, the reaction in the mold, and thus the formation of the composite material, takes between 5 and 30 minutes, preferably between 10 and 20 minutes. In the method of the present invention, a pressurized closed mold is used. Apply between vessel and composite material. However, in some cases, part numbers 39-5001, 39-4487, 37-3200 and 36-3182 Acmos (release agents for PUR) are preferably used. Finally, the invention provides the use of a composite material of the type described above or a composite material produced by the method described above in a board, strip, cube, square form, preferably in a wet environment or outdoors. The invention also provides the use of the composite material obtained by the method as described above as a semi-finished product for exterior purposes in the building industry. Further, the composite material of the present invention can be used as a packaging material, a floor material, a staircase or a decorative beam. These uses of the composite material include not only vehicles, preferably automobiles, such as passenger cars and campers, but also trailer, ship and aircraft interiors. As an alternative, the composite material of the invention can be used for decorative purposes outdoors or in homes or in compartments in buildings, especially kitchens or bathrooms. EXAMPLES Next, the present invention will be described with reference to examples. Example 1 A) Starting materials a) Polyol component: Trifunctional polyether polyol based on glycerol, ethylene oxide and propylene oxide 83.8 Glycerol 6.0 Soybean oil polyol modified with ethylene oxide 6.0 Water 2.2 Tegostab B 8404 (Goldschmidt) 1.3 Dilauric acid Dibutyltin 0.7 b) Isocyanate component: diphenylmethane-4,4'-diisocyanate 100 (crude MDI having a viscosity of 200 to 220 mPa) B) Manufacture 1500 g of wood chips (pine wood, length up to 4 cm) in 1,000 g of foam polyol Vigorously mixed with ingredients. After adding 1,000 g of isocyanate and mixing again, the mixture was quickly introduced into a metal mold of approximately 6.5 dm ³ in size. The mold was immediately sealed with a lid. After 30 minutes, the foam / wood / plastic composite was removed from the mold. The resulting composite material has a density of 0.6 g / cm ³ and a smooth surface, it is possible to perform the same mechanical processing wood, for example, to cut a saw, or cut at planing, sandpaper Can be drilled or drilled. This material can also be threaded. C) Uses The composite materials obtained in the production examples were compared with the quality of medium density fiberboard (MDF board). This medium density fiberboard is made from a formaldehyde-containing condensation resin and has exactly the same thickness. In particular, it has been found that the composite material of the present invention has remarkably low water absorption as compared with the medium density fiberboard.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ティーレ，ロータルドイツ連邦共和国デー−42799ライヒリンゲン、ロスレンブルフ14番 (72)発明者コールシュタット，ハンス−ペータードイツ連邦共和国デー−42549フェルバート、フィルヒョシュトラーセ16アー番────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Thiele, Rotal Federal Republic of Germany Day 42799 Reichlin Gen, Rossremburg No. 14 (72) Inventor Kohlstadt, Hans-Peter Germany Day-42549 Felver G, Philchostrasse 16

Claims

[Claims] 1. A wood-plastic composite based on wood chips and / or a cellulose-containing material and at least one binder, wherein the binder is a carbon dioxide-removed two-pack polyurethane binder comprising a polyol, water and a polyisocyanate. And / or is present in an amount of 10 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the cellulose-containing material; and the composite material comprises at least 1 kp / cm ² , preferably 50 to A composite material obtained by reacting under a pressure of 100 kp / cm ² . 2. 2. Composite material according to claim 1, wherein the wood starting material of the piece of wood is softwood, for example softwood or hardwood, for example beech or oak. 3. 3. The composite material according to claim 1, wherein a vegetable fiber such as cotton, jute, flax, hemp or a chemically modified fiber such as rayon staple is used as the cellulose-containing material. 4. The composite material according to any one of claims 1 to 3, wherein the wood pieces are used in the form of wood chips or wood powder having a size of at most 1 mm (thickness) x 20 mm (width) x 50 mm (length). 5. The composite material according to any one of claims 1 to 4, wherein the moisture content of the wood chips and / or the cellulose-containing material is 5 to 2% by weight. 6. A composite according to any of the preceding claims, further comprising an insert or stiffener, for example in the form of a wire, cable, wire mesh or rod. 7. The composite material according to any one of claims 1 to 6, wherein the polyisocyanate is diisocyanate or triisocyanate, more preferably diphenylmethane-2,2'-diisocyanate (crude product). 8. The composite material according to any one of claims 1 to 7, wherein the polyol is a diol / triol mixture of a polyether or polyester polyol and water. 9. The composite material according to claim 1 having a density of ^{^{0.40g / cm 3 ~0.65g / cm 3}} . 10. A method for producing a composite material according to any of the preceding claims, comprising: a) first mixing wood chips and / or cellulose-containing materials with a polyol component; b) adding the other components to the resulting mixture. Preferably by adding an excess of polyisocyanate and homogenizing; c) introducing the homogenized mixture into a pressurized closed mold, optionally coated with a release agent, to weigh at least 1 kg / cm ² , and then d) removing the molded product from the mold. 11. The method according to claim 10, wherein the steps (a) to (c) are carried out at a temperature of 10 to 30C, preferably at room temperature (18 to 25C). 12. The method according to claim 10, wherein the reaction of the reaction mixture in the step (c) is carried out under autogenous pressure conditions. 13. The method according to claim 11, wherein the reaction time of the step (c) is 5 to 30 minutes, preferably 10 to 20 minutes. 14． 14. The method according to claim 10, wherein a closed metal or plastic mold is used as the mold. 15. Suitably wetting the composite material according to any of claims 1 to 9 or the composite material produced by the method according to any of claims 10 to 14 in the form of a board, strip, cube, square or the like. Use in the environment or outdoors. 16. Use of the composite material according to any one of claims 1 to 9 or the composite material produced by the method according to any one of claims 10 to 14 as a semi-finished product or exterior material in the construction industry. 17． Use of the composite material according to any one of claims 1 to 9 or the composite material produced by the method according to any one of claims 10 to 14 as a packaging material, a flooring material, a staircase or a decorative beam. 18. 18. Use according to claim 17, as interior parts of vehicles, preferably automobiles, for example trailers, ships and aircraft as well as cars and campers. 19. 17. Use according to claim 16 for decorative purposes in outdoor or in-house or in-building compartments, in particular kitchens or bathrooms.