Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stoffs enthaltend 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% lignocellulosehaltige Partikel wobei man a) eine Mischung gegebenenfalls enthaltend eine Komponente A), welche lignocellulosehaltige Partikel enthält, enthaltend ein Bindemittel B), enthaltend einen Emulgator C), gegebenenfalls enthaltend ein Treibmittel D) und gegebenenfalls enthaltend weitere Additive E) sowie enthaltend eine Flüssigkeit F) in welcher die Komponenten A), B), C) und gegebenenfalls D) und/oder E) löslich oder dispergierbar sind, in einen schaum- förmigen noch nicht ausgehärteten Zustand überführt und b1) für den Fall, dass in Schritt a) die Komponente A) enthalten ist, den entstandenen Schaum anschließend bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 250 ⁰ C aushärtet, b2) für den Fall, dass in Schritt a) die Komponente A) nicht enthalten ist, diese dem entstandenen Schaum zumischt und den hieraus resultierenden Schaum anschließend bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 250 ⁰ C aushärtet, wobei das Überführen in den schaumförmigen Zustand a) und das Aushärten b1) und b2) ohne extern angelegten Druck erfolgen.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, wie in den Ansprüchen definiert, einen Stoff wie in den Ansprüchen definiert, Formkörper und mehrschichtige Formkörper wie in den Ansprüchen definiert sowie ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Formkörpern wie in den Ansprüchen definiert.

Holzwerkstoffe, insbesondere mehrschichtige Holzwerkstoffe, sind eine kostengünstige und Ressourcen schonende Alternative zu Massivholz und haben große Bedeutung insbesondere im Möbelbau, bei Laminatfußboden und als Baumaterialien erlangt. Als Ausgangsstoffe dienen Holzpartikel unterschiedlicher Stärke, z. B. Holzspäne oder Holzfasern aus verschiedenen Hölzern. Solche Holzpartikel werden üblicherweise mit natürlichen und/oder synthetischen Bindemitteln und gegebenenfalls unter Zugabe weiterer Additive zu platten- oder strangförmigen Holzwerkstoffen verpresst.

Um gute mechanische Eigenschaften der Holzwerkstoffe zu erzielen, werden diese mit einer Dichte von ca. 650 kg/m ³ und mehr hergestellt. Anwendern, insbesondere Privatkonsumenten, sind Holzwerkstoffe dieser Dichte oder die entsprechenden Teile, wie Möbel, oft zu schwer.

Der industrielle Bedarf an leichten Holzwerkstoffen ist daher in den letzten Jahren stetig gestiegen, insbesondere seit Mitnahmemöbel an Beliebtheit gewonnen haben. Ferner bedingt der steigende Ölpreis, der zu einer fortwährenden Verteuerung von bei- spielsweise den Transportkosten führt, ein verstärktes Interesse an leichten Holzwerkstoffen.

Zusammengefasst sind leichte Holzwerkstoffe aus den folgenden Gründen von großer Bedeutung:

Leichte Holzwerkstoffe führen zu einer einfacheren Handhabbarkeit der Produkte durch den Endkunden, beispielsweise beim Einpacken, Transportieren, Auspacken oder Aufbauen der Möbel.

Leichte Holzwerkstoffe führen zu geringeren Transport- und Verpackungskosten, ferner können bei der Herstellung von leichten Holzwerkstoffen Materialkosten eingespart werden.

Leichte Holzwerkstoffe können beispielsweise beim Einsatz in Transportmitteln zu einem geringeren Energieverbrauch dieser Transportmittel führen. Ferner können unter Verwendung von leichten Holzwerkstoffen beispielsweise materialaufwendige Dekorteile, wie derzeit in Mode gekommene dickere Arbeitsplatten und Wangen bei Küchen, kostengünstiger angeboten werden.

Vor diesem Hintergrund besteht der Wunsch leichte Holzwerkstoffe mit nach wie vor guten Anwendungs- und Verarbeitungseigenschaften zur Verfügung zu stellen.

Im Stand der Technik finden sich Vorschläge, die Dichte der Holzwerkstoffe durch Zu- sätze zum Leim zu verringern.

US 4,613,627 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines geformten fasrigen Produkts indem man a) festen Binder, nämlich (modifizierte) Stärke, Latex, Gips, Silikate oder Zemente, und ein Detergenz als Aufschäum-Agenz in Wasser mischt; b) diese Mischung unter Rühren mit Luft aufschäumt; c) diesen Schaum mit Fasern (zum Beispiel Holzfasern) mischt; d) daraus einen Körper formt und e) diesen Körper härtet. US 4,613,627 offenbart keine Aminoplast-Harze und US 4,613,627 übt Druck auf die aufgeschäumte Masse aus, beispielsweise in einer üblichen Plattenpresse.

DE-OS 21 02 738 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten oder Spankörpern indem den Holzspänen ein mit Treibmittel (zum Beispiel n-Pentan) versetztes verschäumbares Aminoplast in Lösung zugesetzt wird und dieser Rohling unter Wärme gepresst wird. DE-OS 21 02 738 beschreibt außerdem in dem Beispiel die Herstellung einer Dreischichtplatte worin die Mittelschicht unter Verwendung einer wässrigen, mit n-Pentan versetzten, Harnstoff-Formaldehydharzlösung erhalten wird. DE-OS 21 02 738 offenbart nicht die Verwendung von Härter und erklärt, auf Seite 6, erster Absatz, dass ein Bindemittel bei der Herstellung der Platten entbehrlich sei. Der aufgeschäumte Körper wird unter Druck, nämlich durch Aufschäumen der Rohmasse während des Pressens erhalten. DE-OS 21 02 738 macht darüber hinaus keine Angaben zur Dichte der erhältlichen Platten.

Die Auslegeschrift DE 1 247 016 beschreibt das Vermischen von wässriger Sulfitablauge (etwa 37% Lignin als Lignosulfonsäure und etwa 6 % Kalziumoxid), wässrigem Melamin-Harnstoff-Formaldehydharz und Kreide als Treibmittel bei Raumtemperatur, wobei die Mischung schäumt. Während des Schäumens werden der Mischung Sägespäne und Torf zugesetzt, die Mischung wird in eine Form gefüllt und die Mischung wird bei Raumtemperatur aushärten lassen. DE 1 247 016 offenbart nicht den Zusatz von Tensiden bei der Schaumherstellung.

DE 10 2007 009 127 A beschreibt einen offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Aminoplasten, der einen faserförmigen Füllstoff enthält; als faserförmiger Füllstoff wer- den abschließend Glasfasern, Kohlenstoff-Fasern oder Melaminharzfasern aufgezählt.

Der Nachteil des Standes der Technik besteht zusammengefasst darin, dass die Bindemittel oder die Fasern keine gut und günstig erhältlichen Ausgangsprodukte sind sowie die beschriebenen Werkstoffe zum Beispiel für die Möbelherstellung eine zu geringe mechanische Festigkeit, wie beispielsweise einen zu geringen Schraubenauszugswiderstand, aufweisen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, leichte holzhaltige Stoffe und leichte Formkörper aufzuzeigen, die eine im Vergleich zu den handelsüblichen HoIz- Werkstoffen geringere Dichte aufweisen bei guten mechanischen Festigkeiten und guten Verarbeitungseigenschaften.

Die mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Formkörper kann vorzugsweise durch die Messung der Druckfestigkeit nach EN 826 festgestellt werden.

Weiterhin sollte die Dickenquellung der der erfindungsgemäßen Formkörper durch die verringerte Dichte nicht negativ beeinträchtigt werden.

Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren wie in den Ansprüchen definiert. Die Aufgabe wurde außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, wie in den Ansprüchen definiert, einen Schaum wie in den Ansprüchen definiert, Formkörper und mehrschichtige Formkörper wie in den Ansprüchen definiert sowie ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Formkörpern wie in den Ansprüchen definiert.

Die Komponente A) enthält lignocellulosehaltige Partikel. Lignocellulosehaltige Partikel sind zum Beispiel Stroh oder Holzteile, wie Holzlagen, Holzstreifen, Holzspäne, Holzfasern oder Holzstaub, wobei Holzspäne, Holzfasern und Holzstaub bevorzugt sind. Die lignocellulosehaltigen Partikel können auch von holzfa- serhaltigen Pflanzen, wie Flachs, Hanf, stammen. Ausgangsmaterialien für solche Holzteile oder Holzpartikel sind üblicherweise Durchforstungshölzer, Industrieresthölzer und Gebrauchthölzer sowie holzfaserhaltige Pflanzen.

Die Aufbereitung zu den gewünschten lignocellulosehaltigen Partikeln, beispielsweise Holzpartikel, erfolgt nach bekannten Verfahren, siehe zum Beispiel M. Dunky, P. Niemt, Holzwerkstoffe und Leime, S. 91-156, Springer Verlag Heidelberg, 2002.

Bevorzugte lignocellulosehaltige Partikel sind Holzpartikel, besonders bevorzugt Holzfasern, wie sie für die Herstellung von MDF- und HDF-Platten eingesetzt werden.

Für die Herstellung der bevorzugten Holzpartikel kommt jede beliebige Holzart in Frage; gut geeignet sind beispielsweise Fichten-, Buchen-, Kiefern-, Lärchen-, Linden-, Pappeln-, Eschen-, Kastanien- oder Tannenholz, bevorzugt sind Fichten- und/oder Buchenholz, insbesondere Fichtenholz.

Neben den lignocellulosehaltigen Partikeln kann die Komponente A) weitere natürliche oder synthetische anorganische oder organische Bestandteile in Partikelform, vorzugsweise in Faserform enthalten, vorzugsweise: synthetische organische Fasern, wie Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyolefinfasern, Melamin-Formaldehydharzfasern; natürliche oder synthetische anorganische Fasern, wie Mineralwolle, „Rock Wool", Wollastonit, Kaolin, Glaswolle, Glasfasern.

Derartige natürliche oder synthetische anorganische oder organische Fasern haben üblicherweise einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 1 Mikrometer bis zu 2,5 cm, vorzugsweise im Bereich von 1 Mikrometer bis zu 0,5 cm. Derartige natürli- che oder synthetische anorganische oder organische Fasern haben üblicherweise eine Länge im Bereich von 0,01 cm bis 5 cm.

Der Gehalt der lignocellulosehaltigen Partikel, vorzugsweise der Holzpartikel, in der Komponente A) liegt im Bereich von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 50 Gew.-% bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 75 Gew.-% bis

100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente A). Der zu 100 Gew.-% fehlende Anteil entfällt auf die oben definierten weiteren natürliche oder synthetische anorganische oder organische Bestandteile der Komponente A) in Partikelform, vorzugsweise in Faserform.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Komponente A) ausschließlich lignocellulosehaltige Partikel. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Komponente A) ausschließlich Holzpartikel, besonders bevorzugt Holzfasern, wie sie für die Herstellung von MDF- und HDF-Platten eingesetzt werden.

Der Anteil der lignocellulosehaltigen Partikel im erfindungsgemäßen Stoff liegt im Bereich von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 35 Gew.-%.

Als Bindemittel B) können alle dem Fachmann für die Herstellung von Holzwerkstoffen bekannten Bindemittel verwendet werden, zum Beispiel Phenol-Formaldehyd-Harze, Aminoplastharze, organische Isocyanate oder deren Mischungen. Bevorzugt sind Aminoplastharze oder Mischungen von Aminoplastharzen mit organischen Isocyanaten, wie PMDI.

Eine Komponente des Bindemittels B) sind die dem Fachmann bekannten, für Aminoplastharze im allgemeinen eingesetzten und üblicherweise als Härter bezeichneten Substanzen, wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumnitrat oder anorganische oder organische Säuren, zum Beispiel Schwefelsäure, Ameisensäure, oder säureregenerierende Substanzen, wie Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat, jeweils in den üblichen, geringen Mengen, beispielsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Aminoplastharz im Bindemittel B).

Der Härter kann zu einem beliebigen Zeitpunkt, vor oder während der Schaumherstellung, dem Aminoplastharz zugesetzt werden, vorzugsweise wird der Härter kurz, zum Beispiel wenige Sekunden, vor dem Aufschäumvorgang dem Aminoplastharz zugesetzt.

Als Aminoplastharz werden hier Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestens einer, gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten, Carbamidgruppe (die Carbamidgruppe wird auch Carboxamidgruppe genannt) und einem Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd, verstanden.

Als gut geeignetes Aminoplastharz können alle dem Fachmann, vorzugsweise die für die Herstellung von Holzwerkstoffen bekannten, Aminoplastharze verwendet werden. Derartige Harze sowie ihre Herstellung sind beispielsweise in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4., neubearbeitete und erweiterte Auflage, Verlag Chemie, 1973, Seiten 403 bis 424 „Aminoplaste" und Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, Seiten 115 bis 141 „Amino Resins" sowie in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 251 bis 259 (UF-Harze) und Seiten 303 bis 313 (MUF und UF mit geringer Menge Melamin) beschrieben.

Bevorzugte Aminoplastharze sind Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestens einer, auch teilweise mit organischen Resten substituierten, Carbamid- gruppe und Formaldehyd.

Besonders bevorzugte Aminoplastharze sind Harnstoff-Formaldehydharze (UF-Harze), Melamin-Formaldehydharze (MF-Harze) oder melaminhaltige Harnstoff-Formaldehyd- harze (MUF-Harze).

Ganz besonders bevorzugte Aminoplastharze sind Harnstoff-Formaldehydharze, beispielsweise Kaurit ^® -Produkte der Firma BASF SE und Melamin-Formaldehydharze (MF-Harze), beispielsweise Kauramin ^® -Produkte der Firma BASF SE.

Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestens einer, auch teilweise mit organischen Resten substituierten, Aminogruppe und Aldehyd, worin das molare Verhältnis Aldehyd : gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten Amino-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt.

Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestens einer Aminogruppe -NH ₂ und Formaldehyd, worin das mola- re Verhältnis Formaldehyd : -NH2-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt.

Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Harnstoff-Formaldehydharze (UF- Harze), Melamin-Formaldehydharze (MF-Harze) oder melaminhaltige Harnstoff-Form- aldehydharze (MUF-Harze), worin das molare Verhältnis Formaldehyd : -NH2-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt.

Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Harnstoff-Formaldehydharze (UF- Harze), worin das molare Verhältnis Formaldehyd : -NH2-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt.

Die genannten Aminoplastharze, die hier auch als „Vorkondensate" bezeichnet wer- den, werden üblicherweise in flüssiger Form, meist in einem flüssigen Suspendiermittel, wie Wasser, suspendiert oder gelöst, vorzugsweise in wässriger Suspension oder Lösung, eingesetzt. Die genannten Aminoplastharze können aber auch als Feststoff eingesetzt werden.

Der Feststoffgehalt der flüssigen Aminoplastharzprodukte, vorzugsweise wässrigen Lösungen oder Suspensionen, liegt üblicherweise bei 25 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise bei 50 bis 70 Gew.-%.

Der Feststoffgehalt des Aminoplast-Harzes in wässriger Suspension kann nach Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, Klebstoffe in der Holz- und Möbelindustrie, 2. Auflage, DRW-Verlag, Seite 268 bestimmt werden. Zur Bestimmung des Feststoffgehalts von Aminoplast-Leimen wird 1 g Aminoplast-Leim in eine Wägeschale genau eingewogen, am Boden fein verteilt und 2 Stunden bei 120 ⁰ C in einem Trockenschrank getrocknet. Nach Temperierung auf Raumtemperatur in einem Exsikkator wird der Rückstand gewogen und als prozentualer Anteil der Einwaage berechnet.

Die Aminoplastharze werden nach bekannten Verfahren (siehe oben angegebene UII- mann-Literatur „Aminoplaste" und „Amino Resins", sowie oben angegebene Literatur Dunky et al.) durch Umsetzen der Carbamidgruppen-haltigen Verbindungen, vorzugsweise Harnstoff und/oder Melamin, mit den Aldehyden, vorzugsweise Formaldehyd, in den gewünschten Molverhältnissen Carbamidgruppe : Aldehyd, vorzugsweise in Wasser als Suspendiermittel, hergestellt.

Das Einstellen des gewünschten molaren Verhältnisses Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd : gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten Amino- Gruppe kann auch durch Zusatz von -NH2-Gruppen-tragenden Monomeren zu formal- dehydreicheren fertigen, vorzugsweise kommerziellen, Aminoplastharzen geschehen. NH2-Gruppen-tragende Monomere sind vorzugsweise Harnstoff, Melamin, besonders bevorzugt Harnstoff.

Der Anteil des Bindemittels B), ohne Lösungsmittel, aber mit Härter, in der Mischung aus Bindemittel B) und lignocellulosehaltigen Partikeln A), vorzugsweise Holzpartikeln A) richtet sich nach dem gewünschten Anteil der lignocellulosehaltigen Partikel im erfindungsgemäßen Stoff.Üblicherweise liegt der Anteil des Bindemittels B), ohne Lösungsmittel, aber mit Härter, in der Mischung aus Bindemittel B) und lignocellulosehal- tigen Partikeln A), vorzugsweise Holzpartikeln A) im Bereich von 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 65 bis 90 Gew.-%.

Als Emulgator C) können anionische, kationische und nichtionische Tenside sowie beliebige Gemische aus diesen Komponenten verwendet werden.

Geeignete anionische Tenside sind Diphenylenoxidsulfonate, Alkan- und Alkylbenzol- sulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Fettalkohol- sulfate, Ethersulfate, alpha-Sulfofettsäureester, Acylaminoalkansulfonate, Acylisethio- nate, Alkylethercarboxylate, N-Acylsarcosinate, Alkyl- und Alkyletherphosphate. Als nichtionische Tenside können Alkylphenolpolyglykolether, Fettalkoholpolyglykolether, Fettsäurepolyglykolether, Fettsäurealkanolamide, EO/PO-Blockcopolymere, Aminoxi- de, Glycerinfettsäureester, Sorbitanester und Alkylpolyglucoside verwendet werden.

Als kationische Emulgatoren kommen Alkyltriammoniumsalze, Alkylbenzyldimethy- lammoniumsalze und Alkylpyridiniumsalze zum Einsatz.

Im lignocellulosehaltigen Stoff liegt der Anteil des Emulgators C) üblicherweise im Bereich von 0,5 Gew,-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 7,5 Gew.-% Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel B) als Feststoff gerechnet.

Treibmittel D) können physikalische und/oder chemische Treibmittel sein.

Unter physikalischen Treibmitteln sind hierin solche chemischen Stoffe zu verstehen, die, um zum Aufschäumen geeignet zu sein, nicht chemisch zerfallen müssen.

Unter chemischen Treibmitteln sind hierin solche chemischen Stoffe zu verstehen, die, um zum Aufschäumen geeignet zu sein, chemisch zerfallen und hierbei in der Regel Zerfallsprodukte erzeugen, die bei 20 ⁰ C unter 1 atm gasförmig sind.

Es können auch Gemische aus chemischen und physikalischen Treibmitteln eingesetzt werden.

Geeignete physikalische Treibmittel sind Gase oder auch Flüssigkeiten, deren Siedepunkt unter der Temperatur beim Aufschäumvorgang liegen.

Gut geeignete physikalische Treibmittel sind solche chemischen Verbindungen oder deren Gemische, die bei 20 ⁰ C unter 1 atm flüssig sind, wie cyclische oder offenkettige Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel C1- bis C6-Alkane wie Methan, Ethan, n-Propoan, i-Propan, n-Butan, i-Butan, n-Pentan, i-Pentan, Cyclopentan, halogenierte, insbesondere fluorierte Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Äther; Ketone und Ester.

Gut geeignete physikalische Treibmittel sind auch solche chemischen Verbindungen oder deren Gemische, die bei 20 ⁰ C unter 1 atm als Gas vorliegen, zum Beispiel Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, besonders bevorzugt Luft.

Als chemische Treibmittel kommen zum Beispiel Isocyanate in Gemisch mit Wasser in Frage, wobei nach derzeitigem Kenntnisstand als wirksames Treibmittel Kohlendioxid freigesetzt wird, ferner Carbonate und Bicarbonate im Gemisch mit Säuren, die ebenfalls Kohlendioxid erzeugen, sowie Azoverbindungen, wie Azodicarbonamid. Die Menge des Treibmittels D) richtet sich in der Regel nach der erwünschten Dichte des zu erzielenden Schaums und ist abhängig von der Natur des Treibmittels, zum Beispiel Flüssigkeit oder Gas, in weiten Bereichen variierbar.

Im Falle eines flüssigen physikalischen Treibmittels kann der wäßrigen Lösung bzw. Dispersion der Komponente B) zwischen 1 und 40 Gew.-%, bezogen auf das Harz, eines physikalischen Treibmittels mit einem Siedepunkt zwischen 0 und 80 ⁰ C zugesetzt werden; bei Pentan sind es vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%.

Im Falle eines physikalischen Treibmittels das bei 20 ⁰ C unter 1 atm als Gas vorliegt ist eine Mengenmessung in der Regel nicht erforderlich, sondern der Schaum wird in der Regel auf ein bestimmtes Volumen aufgeschäumt.

Unter dem Begriff Additive E) sind alle dem Fachmann bekannten Additive zu verstehen, beispielsweise Wachse, Paraffinemulsion, flammhemmende Additive, Netzmittel, Salze, Schaumstabilisatoren, Rheologiehilfsmitte, Füllstoffe und übliche Formaldehydfänger, wie Harnstoff, Melamin oder Polyamine, zum Beispiel Polyethylenimim.

Diese Additive können in einer Menge von 0 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 20

Gew.-%, insbesondere 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel B) als Feststoff gerechnet, zugefügt werden.

Als Flüssigkeit F) ist jede Flüssigkeit anzusehen, in welcher die Komponenten A), B), C) und, falls vorhanden, D) und/oder E) löslich oder dispergierbar sind. Gut geeignete Flüssigkeiten F) sind Wasser sowie alle sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmittel, beispielsweise Alkohole, Ester Ketone, sowie jedwede Mischung sauerstoffhaltiger organischen Lösungsmittel, beispielsweise Alkohole, Ester Ketone, untereinander oder mit Wasser. Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser alleine, also ohne Zusatz weite- rer Lösungs- oder Dispergiermittel.

Die Menge der Flüssigkeit F), bevorzugt sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmittel mit oder ohne Wasser, ganz bevorzugt Wasser alleine, liegt üblicherweise im Bereich von 10 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe der Komponenten A), B), C) und falls vorhanden, D) und/oder E) sowie F).

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt beschrieben.

Nachdem die Komponenten B), C), F) und falls vorhanden, A), D) und/oder E) vermischt wurden, wird die entstandene Mischung in einen schaumartigen Zustand überführt. Dies geschieht üblicherweise durch Aufschäumen der Mischung mit physikali- sehen und/oder chemischen Treibmitteln.

Für den Fall, dass der Schaum zunächst ohne Beisein der Komponente A) hergestellt wurde, wird die Komponente A), vorzugsweise Holzpartikel A), hiernach in der gewünschten Menge in den Schaum eingemischt.

Die Komponenten B), C), F) und falls vorhanden, A), D) und/oder E) werden üblicherweise bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 80 ⁰ C, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 60 ⁰ C miteinander gemischt, wobei die Reihenfolge der Zugabe der Komponenten variabel ist. Die Art und Menge der Komponenten B), C), F) und falls vorhanden, A) ₁ D) und/oder E) folgt dem oben, bei den jeweiligen Komponenten Beschriebenen; dies gilt ausdrücklich auch für die jeweiligen Vorzugsbereiche der Komponenten B), C), F) und falls vorhanden, A), D) und/oder E).

Die lignocellulosehaltigen Partikel A), vorzugsweise die Holzpartikel A), können roh oder vorbehandelt eingesetzt werden. Als Vorbehandlung kommen in Frage, zum Beispiel Acetylierung, Hydrophobierung und vorzugsweise Vorbehandlung mit einem üblichen Bindemittel, vorzugsweise Harnstoff-Formaldehydharz, Melamin- Formaldehydharz oder PMDI. Die Vorbehandlung mit dem Bindemittel erfolgt in der Regel nach üblichen Verfahren, zum Beispiel durch Aufsprühen.

Die Menge des Vorbehandlungsmittels, vorzugsweise des Bindemittels in der Masse der vorbehandelten lignocellulosehaltigen Partikel A), vorzugsweise Holzpartikel A), liegt im Bereich von 1 bis 30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der vorbehandelten Partikel A). Vorzugsweise werden mit einem üblichen Bindemittel vorbehandelte („beleimte") lignocellulosehaltigen Partikel A), vorzugsweise Holzpartikel A), eingesetzt.

Das Bindemittel B) kann in bereits, zum Beispiel in der Flüssigkeit F), suspendierter, vorzugsweise in Wasser suspendierter, Form vorliegen. Das Bindemittel B) kann aber auch durch Suspendieren oder Lösen des reinen und/oder trockenen Bindemittels B), beispielsweise sprühgetrockneten Aminoplast-Harzes, vorzugsweise Harnstoff- Formaldehyd-Harz oder Melamin-Formaldehyd-Harz in einem Suspendiermittel, wie der Flüssigkeit F), vorzugsweise Wasser, erhalten werden.

Das Bindemittel B) enthält den Härter in Art und Menge wie oben definiert. Der Härter kann allerdings zu einem beliebigen Zeitpunkt, vor oder während der Schaumherstellung, dem Aminoplastharz zugesetzt werden. Vorzugsweise wird der Härter kurz, zum Beispiel wenige Sekunden, vor dem Aufschäumvorgang dem Aminoplastharz zugesetzt.

Die erfindungsgemäße Mischung aus den Komponenten B), C), F) und falls vorhanden, A), D) und/oder E) kann durch diverse Verfahrensvarianten in einen Schaum der die lignocellulosehaltigen Partikel A), vorzugsweise Holzpartikel A) enthält, übergeführt werden. Ein so erhältlicher noch nicht ausgehärteter Schaum wird im folgenden auch „Präkondensatschaum" genannt. Die Bedeutung von „noch nicht ausgehärtet" ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Aminoplastharze und Duroplaste klar. Üblicherweise beginnt das Aminoplastharz nach der Zugabe des Härters zu Kondensieren („Aushärten"). Dies kann langsam oder schnell gehen und wird üblicherweise durch Temperaturerhöhung beschleunigt. Solange der erfindungsgemäße Präkondensatschaum noch nicht fest und noch leicht verformbar ist, ist er noch nicht ausgehärtet. Im Gegensatz dazu ist ein ausgehärteter, erfindungsgemäßer Stoff fest und thermoplastisch nicht mehr verformbar.

Bei einer geeigneten Verfahrensvariante des Aufschäumens - hier auch „Treibschaumverfahren" genannt - werden bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 80 ⁰ C, zu einer wässrigen Suspension des Bindemittels B), welches den Härter in einer Men- ge im Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% bezogen auf die Harzkomponente in B) enthält, der Emulgator C) in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Harzkomponente in B), das Treibmittel D), vorzugsweise Ci-Cβ-Kohlenwasser- stoff, besonders bevorzugt n-Pentan, in einer Menge im Bereich von 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die

Harzkomponente in B) zugegeben und anschließend die lignocellulosehaltigen Partikel A), vorzugsweise Holzpartikel A), in einer Menge im Bereich von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 35 Gew.-% bezogen auf die Summe der Komponenten A) und B) zugegeben und gemischt. Der Anteil des Bindemittels B), ohne Lösungsmittel, aber mit Härter, in der Mischung aus Bindemittel B) und lignocellulosehaltigen Partikeln A), vorzugsweise Holzpartikeln A) richtet sich nach dem gewünschten Anteil der lignocellulosehaltigen Partikel im erfindungsgemäßen Stoff. Vorzugsweise liegt der Anteil des Bindemittels B), ohne Lösungsmittel, aber mit Härter, in der Mischung aus Bindemittel B) und lignocellulosehaltigen Partikeln A), vorzugsweise Holzpartikeln A) im Bereich von 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 65 bis 90 Gew.-%.

Dann wird die Mischung durch Eintragung von Energie aufgeschäumt. Die Energieein- tragung kann auf verschiedene Arten erfolgen.

Üblicherweise nimmt man zum Energieeintragungen beim Treibschaumverfahren die in der Melaminharz- oder Polyurethanschaumstofftechnik bekannten Verfahren. Eine geeignete Methode der Energieeintragung ist das Einstrahlen von Mikrowellenenergie zum Beispiel bei 2,54 GHz. Weitere geeignete Methoden sind Energieeintragung durch IR-Strahlung, wie Wärme. Dieses Treibschaumverfahren ist besonders geeignet bei der Verwendung der hierin beschriebenen physikalischen Treibmittel die bei 20 ⁰ C unter 1 atm flüssig sind, wie cyclische oder offenkettige Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel C _r bis C ₆ -Alkane wie Methan, Ethan, n-Propoan, i-Propan, n-Butan, i-Butan, n-Pentan, i-Pentan, Cyclopen- tan, halogenierte, insbesondere fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie Freon, Alkohole, wie Methanol, Äther, wie Diethylether, Ketone, wie Aceton und Ester, wie Methylformiat oder bei der Verwendung der hierin beschriebenen chemischen Treibmittel, zum Beispiel Isocyanate (in Gemisch mit Wasser) ferner Carbonate und Bicarbonate (im Gemisch mit Säuren), sowie Azoverbindungen, wie Azodicarbonamid.

Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante des Aufschäumens - hier auch „Schlagschaumverfahren" genannt - wird bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 80 ⁰ C, zu einer wässrigen Lösung des Emulgators C) unter Rühren mit einem Schlagwerk („Küchenmaschine"), was hierin auch als „mechanisch aufschäumendes Mischen" genannt wird, das physikalische Treibmittel D) welches bei 20 ⁰ C unter 1 atm als Gas vorliegt, zum Beispiel Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, Argon, besonders bevorzugt Luft und das Bindemittel B) als Suspension, bevorzugt wässrige Suspension, eingetragen. Der Eintrag des genannten Treibmittels D) wird dann gegebenenfalls solange fortgesetzt bis ein Schaum entstanden ist. In diesen Schaum werden dann, bevorzugt bei weiterlau- fendem Schlagwerk, die Holzpartikel A) eingemischt.

Bei einer Variation dieses Verfahrens werden alle Komponenten, also auch die Komponente A), vermischt und dann mit einem Schlagwerk („Küchenmaschine") aufgeschäumt.

Bei diesen Verfahren werden die Komponenten in der Regel in folgenden Mengen eingesetzt:

Der Anteil des Bindemittels B), ohne Lösungsmittel, aber mit Härter, in der Mischung aus Bindemittel B) und lignocellulosehaltigen Partikeln A), vorzugsweise Holzpartikeln A) richtet sich nach dem gewünschten Anteil der lignocellulosehaltigen Partikel im erfindungsgemäßen Stoff. Vorzugsweise liegt der Anteil des Bindemittels B), ohne Lösungsmittel, aber mit Härter, in der Mischung aus Bindemittel B) und lignocellulosehaltigen Partikeln A), vorzugsweise Holzpartikeln A) im Bereich von 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 65 bis 90 Gew.-%.

Das Bindemittel B) enthält einen Härter in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Harzkomponente in B). Der Emulgator C) liegt vor in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Harzkomponente in B). Das Treibmittel D), vorzugsweise d-Cβ-Kohlenwasserstoff, besonders bevorzugt n-Pentan, liegt vor in einer Menge im Bereich von 1 bis 25 Gew.-%, vor- zugsweise im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Harzkomponente in B). Die lignocellulosehaltigen Partikel A), vorzugsweise Holzpartikel A), liegen vor in einer Menge im Bereich von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 45 Gew.-% , besonders bevorzugt 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Kom- ponenten A) und B), vor.

Dieses Schlagschaumverfahren ist besonders geeignet bei der Verwendung der hierin beschriebenen physikalischen Treibmittel D) die bei 20 ⁰ C unter 1 atm als Gas vorliegen, zum Beispiel Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, besonders bevorzugt Luft.

Das Überführen der erfindungsgemäßen Mischung aus den Komponenten B), C), F) und falls vorhanden, A), D) und/oder E) in den schaumförmigen Zustand findet ohne extern angelegten Druck statt. Dies bedeutet, dass die Schaumherstellung ohne Pressen und/oder Verdichten - also ohne Druck-ausübende Einwirkung einer fremden Kraft, wie beispielsweise in einer Plattenpresse - der aufzuschäumenden Masse stattfindet.

Der Präkondensat-Schaum wird dann bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 250 ⁰ C, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 ⁰ C, ausgehärtet, ebenfalls ohne extern angelegten Druck. Das Produkt der Aushärtung ist fest und thermoplastisch nicht mehr verformbar.

In einem gut geeigneten Aushärtungsverfahren wird der Präkondensatschaum zwischen zwei heißen Platten einer Temperatur im Bereich von 60 bis 250 ⁰ C, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 200 ⁰ C, angeordnet und ohne Fremddruck auf den Prä- kondensatschaum auszuüben wird der Präkondensatschaum so erwärmt. Die Dauer der Erwärmung liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 15 Minuten.

Gut geeignete Vorrichtungen für dieses Verfahren sind übliche Heizpressen die in der Spanplattentechnologie angewendet werden, wobei beim erfindungsgemäßen Verfah- ren darauf zu achten ist, dass in diesen Heizpressen kein externer Druck auf den Präkondensatschaum ausgeübt wird und darauf zu achten ist, dass keine Verdichtung des Präkondensatschaumes stattfindet.

Die Aushärtung kann formgebend oder nicht-formgebend erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Aushärtung formgebend.

Hierzu bringt man den Präkondensatschaum, welcher die Komponente A) enthält und welcher erhältlich ist nach dem oben beschriebenenTreibschaumverfahren oder dem oben beschriebenen Schlagschaumverfahren, in die gewünschte Form und härtet ihn nach den oben beschriebenen Aushärtungs-Verfahren aus. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Präkondensatschaums ist seine Stabilität und er lässt sich gut, mit den bekannten Methoden, umfüllen oder in Hohlräume einfüllen. Durch das Einfüllen in beliebige Hohlkörperformen lassen sich auch und besonders sehr unregelmäßig geformte Formkörper (beispielsweise Ornamente, Stuckimitate) nach der Aushärtung und Entformung gewinnen.

Die gewünschten Formen können eine regelmäßige oder unregelmäßige Raumform einnehmen. Als gewünschte Formen kommen die folgenden beispielhaft in Frage: alle regelmäßigen Formkörper, wie Kugeln, Zylinder, Quader, Platten; alle unregelmäßigen Formen wie unregelmäßig geformte Hohlräume, Ornamente.

Bevorzugte gewünschte Formen sind flächig, besonders bevorzugt ist die Form einer Platte.

Gut geeignete Verfahren zur Herstellung eines quaderförmigen, bevorzugt plattenför- migen Formkörpers sind hiernach beschrieben:

Variante I) Treibschaum

Eine Mischung enthaltend die Komponente A), wie oben definiert, welche lignocellu- losehaltige Partikel enthält, enthaltend ein Bindemittel B), wie oben definiert, enthaltend einen Emulgator C), wie oben definiert, enthaltend ein Treibmittel D), wie oben definiert und gegebenenfalls enthaltend weitere Additive E), wie oben definiert sowie enthaltend eine Flüssigkeit F) in welcher die Komponenten A), B), C), D) und E) löslich oder dispergierbar sind, wie oben definiert, wird mit dem oben definierten Treibschaumverfahren in einen schaumförmigen noch nicht ausgehärteten Zustand überführt.

Dann wird der entstandene Präkondensatschaum in einen, vorzugsweise rechtwinkligen, Rahmen übergeführt und darin gleichmäßig verteilt. Danach wird der Rahmen schlüssig zwischen zwei parallele Heizplatten angeordnet und der Präkondensatschaum bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 250 ⁰ C, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 ⁰ C, wie oben beschrieben, ausgehärtet, wobei beim Aushärten kein externer Druck auf den Präkondensatschaum ausgeübt wird oder eine Verdichtung des Präkondensatschaumes stattfindet.

Der so gehärtete Formkörper wird dem Rahmen entnommen und kann weiterverarbeitet werden.

Der Präkondensatschaum kann separat hergestellt werden und zum Aushärten in die dafür vorgesehenen Form, beispielsweise einen Rahmen, umgefüllt werden. Der Präkondensatschaum kann bis zu einem Zeitraum von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden gelagert werden. Der Präkondensatschaum kann allerdings auch direkt in der dafür vorgesehenen Form, zum Beispiel Rahmen, hergestellt werden und danach unmittelbar durch Einwirkung von Wärme, wie oben beschrieben, ausgehärtet werden. Herstellung des Präkonden- satschaums und dessen Härtung durch Einwirkung von Wärme, können sich jedoch auch zeitlich überlagern.

Die Höhe des Rahmens gibt die maximale Höhe des plattenförmigen Formkörpers wieder.

Die Dichte des plattenförmigen Formkörpers wird in der Regel im Falle des Treibschaumverfahrens durch die Menge der Komponenten A) bis C) und das gewünschte Volumen des Formkörpers, vorgegeben durch das Volumen der Form, berechnet und eingestellt.

Variante II) Schlagschaum

Es wird bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 80 ⁰ C, zu einer wässrigen Lösung des Emulgators C) unter Rühren mit einem Schlagwerk („Küchenmaschine"), was hier- in auch als „mechanisch aufschäumendes Mischen" genannt wird, das physikalische Treibmittel D) welches bei 20 ⁰ C unter 1 atm als Gas vorliegt, zum Beispiel Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, Argon, besonders bevorzugt Luft und das Bindemittel B) als Suspension, bevorzugt wässrige Suspension, eingetragen. Der Eintrag des genannten Treibmittels D) wird dann gegebenenfalls solange fortgesetzt bis ein Schaum entstan- den ist. In diesen Schaum werden dann, bevorzugt bei weiterlaufendem Schlagwerk, die Holzpartikel A) eingemischt.

Bei einer Variation dieses Verfahrens werden alle Komponenten, also auch die Komponente A) vermischt und dann mit einem Schlagwerk („Küchenmaschine") aufge- schäumt.

Dann wird der entstandene, die Komponente A) enthaltende, Präkondensatschaum in einen, vorzugsweise rechtwinkligen, Rahmen übergeführt und darin gleichmäßig verteilt. Danach wird der Rahmen schlüssig zwischen zwei parallele Heizplatten angeord- net und der Präkondensatschaum bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 250 ⁰ C, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 wie oben beschrieben ausgehärtet, wobei beim Aushärten kein externer Druck auf den Präkondensatschaum ausgeübt wird oder eine Verdichtung des Präkondensatschaumes stattfindet. Der so gehärtete Formkörper wird dem Rahmen entnommen und kann weiterverarbeitet werden.

Der so mit dem Schlagschaumverfahren erhältliche Präkondensatschaum kann separat hergestellt werden und zum Aushärten in die dafür vorgesehenen Form, beispiels- weise einen Rahmen, umgefüllt werden. Der Präkondensatschaum kann bis zu einem Zeitraum von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden gelagert werden.

Die Höhe des Rahmens gibt die maximale Höhe des plattenförmigen Formkörpers wieder.

Im Falle des Schlagschaumverfahrens wird die Dichte des plattenförmigen Formkörpers in der Regel über die Menge des zudosierten physikalischen Treibmittels, wie Luft und die Menge der Komponenten A) bis C) sowie Volumen des Formkörpers, vorgege- ben durch das Volumen der Form, gesteuert.

Die Anmeldung betrifft auch die nach den oben beschriebenen Verfahren erhältlichen gehärteten Formkörper (im folgenden auch „erfindungsgemäße Formkörper" genannt).

Die erfindungsgemäßen Formkörper können eine regelmäßige oder unregelmäßige Raumform einnehmen. Als gewünschte Formen kommen die folgenden beispielhaft in Frage: alle regelmäßigen Formkörper, wie Kugeln, Zylinder, Quader, Platten; alle unregelmäßigen Formen wie unregelmäßige Hohlräume, Ornamente.

Bevorzugte gewünschte Formen sind flächig, besonders bevorzugt ist die Form einer Platte.

Bevorzugte, erfindungsgemäße Formkörper enthalten ausschließlich lignocellulosehal- tige Partikel als Komponente A).

Weiter bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper enthalten ausschließlich Holz- Partikel als Komponente A).

Weiter bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper enthalten ausschließlich HoIz- Fasern oder Holz-Späne als Komponente A).

Die Dichte der erfindungsgemäßen Formkörper liegt im Bereich von 50 kg/m ³ bis 700 kg/m ³ , vorzugsweise im Bereich von 100 kg/m ³ bis 500 kg/m ³ , besonders bevorzugt 150 kg/m ³ bis zu 350 kg/m ³ .

Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper haben eine Dichte im Bereich von 100 g/cm ³ bis 700 g/cm ³ , besonders bevorzugt 150 g/cm ³ bis 500 g/cm ³ und enthalten ausschließlich lignocellulosehaltige Partikel als Komponente A).

Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper haben eine Dichte im Bereich von 100 g/cm ³ bis 700 g/cm ³ , besonders bevorzugt 150 g/cm ³ bis 500 g/cm ³ und enthalten ausschließlich Holz-Partikel als Komponente A). Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper haben eine Dichte im Bereich von 100 g/cm ³ bis 700 g/cm ³ , besonders bevorzugt 150 g/cm ³ bis 500 g/cm ³ und enthalten ausschließlich Holz-Fasern oder Holz-Späne als Komponente A).

Die erfindungsgemäßen Formkörper zeichnen sich vor allem durch folgende (physikalische) Eigenschaften und folgende Struktur aus:

Offenzelligkeit nach DIN ISO 4590 von mehr als 80 % und eine Druckfestigkeit (σ- ^10% ) nach EN 826 von mehr als 100 kPa.

Die erfindungsgemäßen Formkörper zeichnen sich durch eine gute Schraubenauszugsfestigkeit aus.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin mehrschichtige Formkörper, die mindestens zwei Schichten enthalten, wobei mindestens eine Schicht, bei drei- und mehrschichtigen Formkörpern bevorzugt die mittlere(n) Schicht(en), einen erfindungsgemäßen Formkörper enthält oder enthalten wie er hierin beschrieben ist, im folgenden wird dieser mehrschichtige Formkörper auch „erfindungsgemäßer Mehrschichtkörper" genannt.

Bevorzugte Parameterbereiche sowie bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Formkörpers sind wie oben definiert, zum Beispiel enthalten bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper ausschließlich lignocellulosehaltige Partikel als Komponente A) oder weitere bevorzugte erfindungsgemäße Formkörper enthalten ausschließ- lieh Holz-Partikel als Komponente A).

Die erfindungsgemäßen Mehrschichtkörper können eine regelmäßige oder unregelmäßige Raumform einnehmen. Als gewünschte Formen kommen die folgenden beispielhaft in Frage: alle regelmäßigen Formkörper, wie Kugeln, Zylinder, Quader, Platten; alle unregelmäßigen Formen wie unregelmäßige Hohlräume, Ornamente.

Mittlere Schichten im Sinne der Erfindung sind alle Schichten, die nicht die äußeren Schichten sind.

Bevorzugte gewünschte Formen sind flächig, besonders bevorzugt liegt der erfindungsgemäße Mehrschichtkörper in Form einer Platte vor.

Die Schicht oder die Schichten, die nicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper gebildet werden können aus allen geeigneten Stoffen gebildet werden, welche sich in eine Schicht überführen lassen. Bevorzugte Materialien für die Schicht oder die Schichten, die nicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper gebildet werden sind Melaminkunstharzfilme, Metalle, wie Stahl oder Aluminium, thermoplastische Kunststoffe, vorzugsweise in Form einer Folie, wie PVC, Polyamid, Polyurethan, bevorzugt PVC, Papier, Fliese, Textilien oder übliche Holzwerkstoffschichten, beispielsweise MDF-oder HDF-Platten.

Die Schicht oder die Schichten, die nicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper gebildet werden, werden mit den üblichen Methoden auf den erfindungsgemäßen Formkörper aufgebracht, zum Beispiel für den Fall der thermoplastischen Kunststoffe oder der Metalle oder der Papiere, Fliese, Textilien durch Verkleben mit einem Kleber, für den Fall der übliche Holzwerkstoffschichten durch Pressen.

Bevorzugte erfindungsgemäße Mehrschichtkörper enthalten eine mittlere Schicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper.

Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mehrschichtkörper sind in Form einer Platte und enthalten eine mittlere Schicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper.

Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Mehrschichtkörper sind in Form einer Platte und enthalten eine mittlere Schicht aus dem erfindungsgemäßen Holz-Formkörper, auf dessen Oberseite oder Unterseite oder auf dessen Ober- und Unterseite eine Schicht aus üblichem Holzwerkstoff, aufgebracht ist, nämlich solchem, der ohne Treibmittel hergestellt wird, beispielsweise MDF- oder HDF-Platte.

Für den Fall, dass nur die Oberseite oder die Unterseite des erfindungsgemäßen, vorzugsweise plattenförmigen, Werkstoffs mit einer üblichen Holzwerkstoffschicht versehen ist, ist die verbliebene freie Ober- beziehungsweise Unterseite des erfindungsgemäßen Formkörpers mit einer Schicht aus einer thermoplastischen Kunststoff-Folie, wie PVC-Folie, oder einer Schicht aus Melaminharz-Film oder einer Metallschicht wie Alufolie versehen.

Bevorzugt sind die Oberseite und die Unterseite des erfindungsgemäßen Formkörpers mit einer üblichen Holzwerkstoffschicht, beispielsweise MDF- oder HDF-Platte, versehen auf die dann wiederum auf der Oberseite oder der Unterseite oder Ober- und Un- terseite eine Schicht aus einer thermoplastischen Kunststoff-Folie, wie PVC-Folie, oder eine Schicht aus Melaminharz-Film oder eine Metallschicht oder eine Schicht aus Papier, Fliese, Textilien aufgebracht ist.

Weitere besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mehrschichtkörper sind in Form einer Platte und haben folgenden Dreischicht-Aufbau: eine mittlere Schicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper, auf Ober- und Unterseite der mittleren Schicht aufgebracht eine Schicht aus Melaminharz-Film. Weitere besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mehrschichtkörper sind in Form einer Platte und haben folgenden Fünfschicht-Aufbau: eine mittlere Schicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper, auf Ober- und Unterseite der mittleren Schicht aufge- bracht eine Schicht aus üblichem Holzwerkstoff, beispielsweise MDF- oder HDF-Platte, darauf beidseitig aufgebracht eine Schicht aus Melaminharz-Film.

Die Dicke des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers variiert mit dem Anwendungsgebiet und liegt in der Regel im Bereich von 0,5 bis 300 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 mm, insbesondere 15 bis 100 mm.

Die Dickenverhältnisse der Schichten des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers sind variabel. Üblicherweise sind die äußeren Schichten des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers für sich genommen oder auch in Summe dünner als die Schicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper.

Im bevorzugten erfindungsgemäßen Mehrschichtkörper, vorzugsweise plattenförmigen erfindungsgemäßen Mehrschichtkörper, liegt die Dicke der mittleren Schicht aus dem erfindungsgemäßen Formkörper, bezogen auf die Gesamtdicke des erfindungsgemä- ßen Mehrschichtkörpers, im Bereich von 20 % bis 99 %, vorzugsweise 50 % bis 99 %, besonders bevorzugt 60 % bis 99 %.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpern, wie oben definiert, vorzugsweise in Form einer Platte, wobei man den erfindungsgemäße Formkörper wie oben beschrieben herstellt und anschließend die weiteren Schichten aufbringt.

Bevorzugte Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpern sind folgende:

A)

Nach den oben beschriebenen Treibschaum- oder Schlagschaumverfahren wird ein erfindungsgemäßer Formkörper hergestellt.

Mit einem üblichen Bindemittel, vorzugsweise Aminoplastharz, zum Beispiel Harnstoff- Formaldehydharz, beleimte Holzspäne werden wie üblich zur Herstellung von Deckschichten gestreut. Zunächst wird das Deckschichtmaterial auf das Formband gestreut, dann der erfindungsgemäße Formkörper daraufgesetzt und dessen Oberfläche schließlich mit der zweiten Fraktion Deckschichtmaterial bedeckt. Im allgemeinen wird die so erzeugte dreischichtige Anordnung kalt (in der Regel bei Raumtemperatur) vorverdichtet und anschließend heiß gepresst. Das Verpressen kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Üblicherweise wird die dreischichtige Masse bei einer Press-Temperatur von 150 ⁰ C bis 230 ⁰ C auf die gewünschte Dicke gepresst. Die Pressdauer beträgt normalerweise 3 bis 15 Sekunden pro mm Plattendicke. Man erhält eine dreischichtige Spanplatte.

Die Press-Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Holzwerkstoffen sind im Prinzip bekannt und zum Beispiel in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 91 bis 150 beschrieben.

Diese dreischichtige Platte kann dann direkt am Ort, zum Beispiel in einer unmittelbar der Pressanlage nachgeschalteten Anlage zur Weiterverarbeitung weiterverarbeitet werden oder die dreischichtige Platte kann nach Zwischenlagerung und/oder Versand weiterverarbeitet werden.

Eine oder beide Oberflächen der so erhältlichen dreischichtige Platte kann/können dann mit Folien oder Filmen, zum Beispiel aus thermoplastischen Kunststoffen, wie PVC oder mit Tränkharzfolien oder mit Metallfolien oder -schichten, mit den üblichen Beschichtungsverfahren für die jeweiligen Folienart beschichtet werden.

B)

Nach dem oben beschriebenen Treibschaum- oder Schlagschaumverfahren wird ein Präkondensatschaum hergestellt.

In eine rechteckige beheizbare Rahmen-Form wird eine mit Melamintränkharzfilm einseitig beschichtete HDF- oder MDF-Platte oder Spanplatte mit der beschichteten Seite nach unten eingelegt. Der Präkondensatschaum wird in die Rahmen-Form auf die unbeschichtete Seite der HDF- oder MDF-Platte oder Spanplatte gefüllt. Auf den Präkondensatschaum wird eine zweite mit Melamintränkharzfilm einseitig beschichtete HDF- oder MDF-Platte oder Spanplatte mit der unbeschichteten Seite zum Präkondensatschaum hin aufgelegt. Die Rahmenform wird von der Unter- und Oberseite mit zwei Heizplatten der Temperatur von 10 bis 250 ⁰ C verschlossen und der Inhalt der Rahmen-Form wird ausgehärtet wobei beim Aushärten kein externer Druck auf den Präkondensatschaum ausgeübt wird oder eine Verdichtung des Präkondensatschaumes stattfindet.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen Formkörpers und des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers zur Herstellung von Gegenständen aller Art, zum Beispiel Möbel, Möbelteile oder Verpackungsmaterialien, die Verwendung des erfindungsgemäßen Formkörpers und des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers im Baubereich. Beispiele für Gegenstände aller Art sind neben Möbeln, Möbelteilen und Verpackungsmaterialien, Wand- und Deckenelemente, Türen und Fußböden.

Beispiele für Möbel oder Möbelteile sind Küchenmöbel, Schränke, Stühle, Tische, Ar- beitsplatten, beispielsweise für Küchenmöbel, Schreibtischplatten.

Beispiele für Verpackungsmaterialien sind Kisten, Kästen.

Beispiele für den Baubereich sind Hochbau, Tiefbau, Innenausbau, Tunnelbau, wo die erfindungsgemäßen Formkörpers und des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers als Verschalungsplatten oder als Träger eingesetzt werden können.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der geringen Dichte des erfindungsgemäßen Formkörpers und des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers, wobei eine gute mechanische Stabilität bei geringer Dickenquellung beibehalten wird.

Ferner lassen sich der erfindungsgemäße Formkörper und der erfindungsgemäße Mehrschichtkörper leicht herstellen; es besteht kein Bedarf, die bestehenden Spanplatten-Anlagen zur Herstellung der erfindungsgemäße Mehrschichtkörper umzurüsten.

Außerdem überraschend gut ist der Schraubenauszugswiderstand des erfindungsgemäßen Formkörpers und des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers. Dies war nicht erwartbar, angesichts des schaumartigen, porösen Aufbaus des erfindungsgemäßen Formkörpers.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Formkörpers und des erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers ist deren gute Beschichtbarkeit mit Folien aller Art, vor allem MeI- amintränkharzfolien. Vor allem die erhältlichen beschichteten erfindungsgemäßen Mehrschichtkörper zeichnen sich durch eine glatte Oberfläche ohne störende Struktu- ren aus.

Beispiele

Beispiel 1 : Treibschaum mit physikalischem Treibmittel 225g eines sprühgetrockneten Melaminharzes (Molverhältnis Melamin : Formaldehyd = 1 : 1 ,6) wurden in 665 g Wasser gelöst. Zu dieser Harzlösung wurden 80 g einer 20% igen wässrigen Lösung eines Emulgators aus einem ethoxylierten Fettalkohol (mehr als 20 Ethylenoxideinheiten) und anschließend 110 g Holz gegeben. Die Komponenten wurden durchmischt, bevor 6% Ameisensäure und 20% Pentan, jeweils be- zogen auf die Harzmenge, zugegeben wurde. Das Reaktionsgemisch wurde in einer Schäumform aus Polypropylen durch Einstrahlen von Mikrowellenergie bei 2,54 GHz verschäumt und bei 100 ⁰ C getrocknet. Der erhaltene Stoff wies eine Dichte von 100 kg/m ³ auf.

Beispiel 2: Schlagschaum durch Einrühren von Luft

Zu 600 g einer wässrigen Lösung eines synthetischen Phosphorsäure enthaltenen Netzmittels (Feststoffgehalt etwa 50%, pH 1-2; Basomol® 514 flüssig, BASF) wurden unter Rühren mit einem Disperser (Küchenrührwerk Kenwood Titanium Major KM005) in 600 g einer 42 %igen wässrigen Lösung eines Harnstoff-Formaldehydharzes (Baso- por® 395 MA flüssig, BASF) gegeben. In das Gemisch wurde mit der Disperser weiter Luft eingetragen, so dass ein Schlagschaum erhalten wurde, in den anschließend 100 g Fichtenholzspäne bei weiterlaufendem Schlagwerk eingemischt wurden. Das Reaktionsgemisch wurde bei 70 ⁰ C durchgehärtet und getrocknet. Die Dichte des erhaltenen Stoffes betrug 125 kg/m ³ .

Beispiel 3:

3g Ammoniumnitrat , 75g MF-Harz (Kauramin KMT 792, BASF; 60%ige wässrige Lösung), 5g Tensid (Emulgator K30 (Bayer)) wurden mit einem Mixer (Kenwood Titanium Major KM005) gemixt, dass ein Schaum entstand. Danach wurden 10g Fichte-Fasern innerhalb 1 min dazugegeben und 5 min gemixt. Die gebildete Mischung wurde in eine rechtwinklige Rahmen-Form (5cm x 5cm x 2cm) gefüllt und von oben und unten mit 170 ⁰ C heißen Heizplatten 5 Minuten lang erhitzt. Ein gehärteter geschäumter Formkörper mit einer Dichte von 250 kg/m ³ wurde erhalten.

Beispiel 4:

3g Ammoniumnitrat, 75g UF-Harz (Kaurit KL 347, BASF, 67%ige wässrige Lösung), 5g Tensid Nekal BX (BASF) wurden mit einem Mixer (Kenwood Titanium Major KM005) gemixt dass ein Schaum entstand. Danach wurden 10g Fichte-Fasern innerhalb 1 min dazugegeben und 5 min gemixt. Die gebildete Mischung wurde in eine rechtwinklige Rahmen-Form (5cm x 5cm x 2cm) gefüllt und von oben und unten mit 170 ⁰ C heißen Heizplatten 5 Minuten lang erhitzt. Ein gehärteter geschäumter Formkörper mit einer Dichte von 460 kg/m ³ wurde erhalten.

Beispiel 5: Fünfschicht-Formkörper Es wurde ein Präkondensatschaum nach Beispiel 3 hergestellt.

Auf den Boden einer rechtwinkligen Rahmen-Form (5cm x 5cm (Innendimension) x 2cm) wurde eine einseitig mit Melamintränkharzfolie beschichtete HDF-Platte (5cmx5cm x 0,5 cm) mit der beschichteten Seite nach unten eingelegt. Der Präkondensatschaum wurde in die Form gefüllt und auf den Präkondensatschaum wurde eine zweite einseitig mit Melamintränkharzfolie beschichtete HDF-Platte (5cmx5cm x 0,5 cm) mit der unbeschichteten Seite auf den Präkondensatschaum aufgelegt. Die Rahmen-Form wurde von oben und unten mit 170 ⁰ C heißen Heizplatten 5 Minuten lang erhitzt. Ein gehärteter geschäumter Fünfschicht-Formkörper mit einer Gesamtdichte von 370 kg/m ³ und einer glatten Oberfläche wurde erhalten.