(57)【要約】  本発明は、成形体の質量に対して、接着樹脂５〜２０質量％およびカプセル壁としてのポリマーと、主として潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアとを有するマイクロカプセル２〜３０質量％を含有する、リグノセルロース含有材料からなる成形体に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形体の質量に対して、
接着樹脂  固体として計算して５〜２０質量％、および
カプセル壁としてのポリマーと、主として潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアとを有するマイクロカプセル  １〜３０質量％
を含有する、リグノセルロース含有材料からなる成形体。
【請求項２】
接着樹脂をアミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂およびポリカルボン酸樹脂から選択する、請求項１記載の成形体。
【請求項３】
接着樹脂が、尿素および／またはメラミン・ホルムアルデヒド樹脂である、請求項１または２記載の成形体。
【請求項４】
潜熱貯蔵材料が、−２０℃〜１２０℃の温度範囲で固・液相の相転移を有する親油性物質である、請求項１から３までのいずれか１項記載の成形体。
【請求項５】
潜熱貯蔵材料が、脂肪族炭化水素化合物である、請求項１から４までのいずれか１項記載の成形体。
【請求項６】
カプセル壁が高度に架橋したメタクリル酸エステルポリマーである、請求項１から５までのいずれか１項記載の成形体。
【請求項７】
カプセル壁が、そのつどモノマーの全質量に対して、
１もしくは複数のアクリル酸および／またはメタクリル酸のＣ1〜Ｃ24−アルキルエステル（モノマーＩ）  ３０〜１００質量％、
水中で不溶性であるか、または難溶性である二官能価もしくは多官能価モノマー（モノマーＩＩ）  ０〜８０質量％および
その他のモノマー（モノマーＩＩＩ）  ０〜４０質量％
からなる、請求項１から６までのいずれか１項記載の成形体。
【請求項８】
モノマー、ラジカル開始剤および潜熱貯蔵材料が分散相としてその中に存在している水中油型エマルションを加熱することによりマイクロカプセルが得られる、請求項１から７までのいずれか１項記載の成形体。
【請求項９】
リグノセルロース含有材料とバインダー組成物とを混合し、かつ該混合物を熱により硬化させることにより得られ、その際、バインダー組成物は、
接着樹脂  固体として計算して４０〜９５質量％、
カプセル壁としてのポリマーと、主として潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアとを有するマイクロカプセル  ５〜４０質量％および
水  ０〜２０質量％
を含有する、請求項１から８までのいずれか１項記載の成形体。
【請求項１０】
請求項１記載の成形体の製造方法において、リグノセルロース含有材料をマイクロカプセルと一緒に乾燥させ、かつ引き続き接着樹脂を用いて熱により硬化させることを特徴とする、請求項１記載の成形体の製造方法。
【請求項１１】
リグノセルロース含有材料をバインダー組成物と混合し、かつ該混合物を熱により硬化させ、その際、該バインダー組成物は、
接着樹脂  固体として計算して４０〜９５質量％、
カプセル壁としてのポリマーと、主として潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアとを有するマイクロカプセル  ５〜４０質量％および
水  ０〜２０質量％
を含有することを特徴とする、請求項９記載の成形体の製造方法。
【請求項１２】
木繊維および／または天然繊維、木材チップおよび／またはかんな屑をバインダー組成物との混合物として熱により硬化させることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
接着樹脂  固体として計算して４０〜９５質量％、
カプセル壁としてのポリマーと、主として潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアとを有するマイクロカプセル  ５〜４０質量％および
水  ０〜２０質量％
を含有する、バインダー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リグノセルロース含有材料および接着樹脂からなる成形体、該成形体の製造方法ならびに接着樹脂およびマイクロカプセルを含有するバインダー組成物に関する。
【０００２】
現代建築による建築物はしばしば大きなガラス面が軽い内部の建築と組み合わされて構成されている。このような建築物の問題点は、建物内の熱を捕らえたままにする広いガラス面による熱の導入である。通常、このような建築物は、建材がわずかであり、そのため、熱エネルギーを貯蔵し、これにより温度ピークを緩衝する材料を有していない。
【０００３】
建築物の建築材料の素材は夏には昼間に流れ込む熱を貯蔵し、かつこのことにより理想的な場合には内部温度が一定に保たれる。より涼しい夜には貯蔵された熱がふたたび外気へと放出される。快適な室内の環境を夏でも積極的な空調を使用しないで達成するためには、建築物の熱材料もまた無視できない。しかし、このような大きな熱材料はその建築方法に基づいて現代の建築物には欠けている。
【０００４】
屋内の内装、たとえば天井の一部は今日ではパーティクルボードにより行われる。しかしパーティクルボードは全く熱を貯蔵することができず、むしろ絶縁作用を有する。
【０００５】
近年では建築材料における新しい材料の組合せとして潜熱貯蔵材料が試験されている。その機能方式は、固相／液相が相転移する際に現れる転移エンタルピーに基づいており、これはエネルギー吸収または環境へのエネルギー放出を意味している。従ってこれは確定された温度範囲内で温度を一定に保つために使用することができる。潜熱貯蔵材料は温度に応じて液状でも存在するので、直接建築材料と共に加工することはできない。というのは、室内の空気への放出ならびに建材からの分離が危惧されるからである。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−１０２９０１８は、高度に架橋したメタクリル酸エステルポリマーからなるカプセル壁と、潜熱貯蔵材料とを有するマイクロカプセルを、結合建築材料、たとえばコンクリートまたは石膏中で使用することを教示している。しかしカプセル壁はわずか５〜５００ｎｍの範囲の厚さを有しているにすぎないため、極めて圧力に敏感であり、複写紙中でのその使用の際の効果が利用される。しかしこれはその使用を限定している。
【０００７】
ＤＥ−Ａ−１０１３９１７１は、石膏ボード中でのマイクロカプセル化された潜熱貯蔵材料の使用を記載している。
【０００８】
本発明の課題は、効果的な熱貯蔵ひいては建築物の空調のための別の可能性を見いだすことである。
【０００９】
前記課題は、成形体の質量に対して、
接着樹脂  固体として計算して５〜２０質量％、および
カプセル壁としてのポリマーと、主として潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアとを有するマイクロカプセル  １〜３０質量％
を含有する、リグノセルロース含有材料からなる成形体により解決される。
【００１０】
本発明による成形体中に含有されているマイクロカプセルは、主として９５質量％以上が潜熱貯蔵材料からなるカプセルコアと、カプセル壁としてのポリマーとを有する粒子である。カプセルコアはその場合、温度に依存して固体であるか、または液状である。カプセルの平均粒径（光散乱による数平均）は、０．５〜１００μｍ、有利には１〜８０μｍ、特に１〜５０μｍである。カプセルコア対カプセル壁の質量比は、一般に５０：５０〜９５：５である。７０：３０〜９０：１０のコア／壁の比は有利である。
【００１１】
潜熱貯蔵材料は、定義によれば、熱の伝達が行われるべき温度範囲で相転移を有する物質である。有利には潜熱貯蔵材料は、−２０〜１２０℃の温度範囲で固相／液相が転移する。通常、潜熱貯蔵材料は有機の、有利には親油性物質である。
【００１２】
適切な物質としてたとえば次のものが挙げられる：
−  脂肪族炭化水素化合物、たとえば飽和もしくは不飽和のＣ10〜Ｃ40−炭化水素、これは分枝鎖状であるか、有利には線状であり、たとえばｎ−テトラデカン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−オクタデカン、ｎ−ノナデカン、ｎ−エイコサン、ｎ−ヘンエイコサン、ｎ−ドコサン、ｎ−トリコサン、ｎ−テトラコサン、ｎ−ペンタコサン、ｎ−ヘキサコサン、ｎ−ヘプタコサン、ｎ−オクタコサンならびに環式炭化水素、たとえばシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン；
−  芳香族炭化水素化合物、たとえばベンゼン、ナフタリン、ビフェニル、ｏ−もしくはｎ−ターフェニル、Ｃ1〜Ｃ40−アルキル置換された芳香族炭化水素、たとえばドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ヘキサデシルベンゼン、ヘキシルナフタリンまたはデシルナフタリン；
−  飽和もしくは不飽和のＣ6〜Ｃ30−脂肪酸、たとえばラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸またはベヘン酸、有利にはデカン酸と、たとえばミリスチン酸、パルミチン酸またはラウリン酸との共融混合物；
−  脂肪アルコール、たとえばラウリルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、やし油アルコールのような混合物ならびにα−オレフィンのヒドロホルミル化およびさらなる反応により得られるいわゆるオキソアルコール；
−  Ｃ6〜Ｃ30−脂肪アミン、たとえばデシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミンまたはヘキサデシルアミン；
−  脂肪酸のＣ1〜Ｃ10−アルキルエステルのようなエステル、たとえばプロピルパルミテート、メチルステアレートまたはメチルパルミテートならびに有利にはその共融混合物またはメチルシンナメート；
−  天然および合成のワックス、たとえばモンタン酸ワックス、モンタンエステルワックス、カルナウバロウ、ポリエチレンワックス、酸化ワックス、ポリビニルエーテルワックス、エチレンビニルアセテートワックスまたはフィッシャー・トロプシュ法による硬質ロウ；
−  ハロゲン化炭化水素、たとえばクロロパラフィン、ブロモオクタデカン、ブロモペンタデカン、ブロモノナデカン、ブロモエイコサン、ブロモドコサン。
【００１３】
さらに、これらの物質の混合物は、所望の範囲外への融点の低下につながらないか、または混合物の溶融熱が有意義な適用のために低くなりすぎない限りは適切である。
【００１４】
有利であるのはたとえば純粋なｎ−アルカン、８０％より高い純度を有するｎ−アルカンまたはアルカン混合物の使用であり、これらは工業的な蒸留液として生じ、そのままで市販されている。
【００１５】
さらに、無極性の物質の場合に一部現れる凝固点の低下を防止するために、カプセルコアを形成する物質をその可溶性の化合物として添加することが有利であり得る。有利には、ＵＳ−Ａ−５４５６８５２に記載されているように、本来のコア物質よりも２０〜１２０Ｋ高い融点を有する化合物を使用する。適切な化合物は上記に親油性物質として挙げた脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪アミドならびに脂肪族炭化水素化合物である。これらはカプセルコアに対して０．１〜１０質量％の量で添加する。
【００１６】
熱貯蔵材料が所望される温度範囲に応じて潜熱貯蔵材料を選択する。たとえば熱貯蔵材料は穏和な気候における建築材料中では有利には、その固相／液相の移行が０〜６０℃の温度範囲にある潜熱貯蔵材料を使用する。たとえば通常は屋内での適用のためには１５〜３０℃の転移温度を有する単独物質または混合物を選択する。
【００１７】
有利な潜熱貯蔵材料は脂肪族炭化水素、特に有利には上記で例として挙げたものである。特に、１６、１７または１８個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素ならびにこれらの混合物が有利である。
【００１８】
カプセル壁のためのポリマーとして、原則として複写紙のためのマイクロカプセルのために公知の材料を使用することができる。たとえばＧＢ−Ａ−８７０４７６、ＵＳ２，８００，４５７、ＵＳ３，０４１，２８９に記載されている方法により別のポリマーを含有するゼラチン中にカプセル化することが可能である。
【００１９】
極めて老化安定性であることに基づいて有利な壁材料は、ジュロプラスチックポリマー（熱硬化性ポリマー）である。ジュロプラスチックとはこの場合、高い架橋度に基づいて軟化せず、高温で分解する壁材料であると理解される。適切なジュロプラスチック壁材料はたとえば高度に架橋したホルムアルデヒド樹脂、高度に架橋したポリ尿素および高度に架橋したポリウレタンならびに高度に架橋したメタクリル酸エステルポリマーである。
【００２０】
ホルムアルデヒド樹脂とは、ホルムアルデヒドと、
−  トリアジン、たとえばメラミン、
−  カルバミド、たとえば尿素、
−  フェノール、たとえばフェノール、ｍ−クレゾールおよびレゾルシン、
−  アミノ化合物およびアミド化合物、たとえばアニリン、ｐ−トルエンスルホンアミド、エチレン尿素およびグアニジン
とからなる反応生成物またはこれらの混合物であると理解する。
【００２１】
カプセル壁材料として有利なホルムアルデヒド樹脂は尿素−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−メラミン−樹脂およびメラミン−ホルムアルデヒド樹脂である。同様に有利であるのは、これらのホルムアルデヒド樹脂のＣ1〜Ｃ4−アルキル、特にメチルエーテルならびにこれらのホルムアルデヒド樹脂との混合物である。特にメラミン−ホルムアルデヒド−樹脂および／またはこれらのメチルエーテルが有利である。
【００２２】
複写紙から公知の方法では、樹脂をプレポリマーとして使用する。プレポリマーは水相中に可溶性であり、かつ重縮合の過程で界面に移動し、かつ油滴を覆う。ホルムアルデヒド樹脂を用いたマイクロカプセル化のための方法は一般に公知であり、かつたとえばＥＰ−Ａ−５６２３４４およびＥＰ−Ａ−９７４３９４に記載されている。
【００２３】
ポリ尿素およびポリウレタンからなるカプセル壁は同様に複写紙から公知である。カプセル壁はＮＨ2基もしくはＯＨ基を有する反応体とジイソシアネートおよび／またはポリイソシアネートとの反応により生じる。適切なイソシアネートはたとえばエチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートおよび２，４−および２，６−トルイレンジイソシアネートである。さらにポリイソシアネート、たとえばビウレット構造を有する誘導体、ポリウレトンイミンおよびイソシアヌレートが挙げられる。反応体として次のものが考えられる：ヒドラジン、グアニジンおよびその塩、ヒドロキシルアミン、ジアミンおよびポリアミンおよびアミノアルコール。このような界面重付加法は、たとえばＵＳ４，０２１，５９５、ＥＰ−Ａ−０３９２８７６およびＥＰ−Ａ０５３５３８４から公知である。
【００２４】
有利であるのはそのカプセル壁が高度に架橋したメタクリル酸エステルポリマーであるマイクロカプセルである。この場合、架橋度は全ポリマーに対して１０質量％以上の架橋割合で達成される。
【００２５】
有利なマイクロカプセルは、壁形成ポリマーが、モノマーＩとしてのアクリル酸および／またはメタクリル酸の１もしくは複数のＣ1〜Ｃ24−アルキルエステル３０〜１００質量％、有利には３０〜９５質量％から構成されている。さらに、ポリマーは８０質量％まで、有利には５〜６０質量％、特に１０〜５０質量％が、水中で不溶性であるか、または難溶性であるモノマーＩＩとしての二官能性もしくは多官能性モノマーを共重合して含有している。その他に、ポリマーは４０質量％まで、有利には３０質量％まで、その他のモノマーＩＩＩを共重合して含んでいてもよい。
【００２６】
モノマーＩとして、アクリル酸および／またはメタクリル酸のＣ1〜Ｃ24−アルキルエステルが適切である。特に有利なモノマーＩは、メチル−、エチル−、ｎ−プロピル−およびｎ−ブチルアクリレートおよび／または相応するメタクリレートである。有利であるのはイソ−プロピル−、イソ−ブチル−、ｓ−ブチル−およびｔ−ブチルアクリレートおよび相応するメタクリレートである。さらにメタクリロニトリルが挙げられる。一般にメタクリレートが有利である。
【００２７】
適切なモノマーＩＩは、水中で不溶性であるか、または難溶性であるが、しかし良好なないし限定的な溶解性を親油性物質中で有する二官能性もしくは多官能性モノマーである。難溶性とは２０℃で６０ｇ／ｌより小さい溶解度であると理解される。二官能性もしくは多官能性モノマーとは、少なくとも２つの共役結合していないエチレン性二重結合を有する化合物であると理解する。主としてジビニルモノマーおよびポリビニルモノマーが考えられ、これらは重合の間にカプセル壁の架橋をもたらす。
【００２８】
有利な二官能性モノマーは、ジオールとアクリル酸もしくはメタクリル酸とのジエステル、さらにこれらのジオールのジアリルエーテルおよびジビニルエーテルである。
【００２９】
有利なジビニルモノマーは、エタンジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、メタリルメタクリルアミドおよびアリルメタクリレートである。特に有利であるのは、プロパンジオール−、ブタンジオール−、ペンタンジオール−およびヘキサンジオールジアクリレートまたは相応するメタクリレートである。
【００３０】
有利なポリビニルモノマーは、トリメチロールプロパントリアクリレートおよび−メタクリレート、ペンタエリトリットトリアリルエーテルおよびペンタエリトリットテトラアクリレートである。
【００３１】
モノマーＩＩＩとして、その他のモノマーが考えられ、有利であるのはモノマーＩＩＩａ、たとえばスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ブタジエン、イソプレン、ビニルアセテート、ビニルプロピオネートおよびビニルピリジンである。
【００３２】
特に有利であるのは、水溶性モノマーＩＩＩｂ、たとえばアクリロニトリル、メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレートおよび−メタクリレートおよびアクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸である。さらに特にＮ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレートおよびジエチルアミノエチルメタクリレートが挙げられる。
【００３３】
本発明による使用のために適切なマイクロカプセルは、いわゆるインサイチュー重合により製造することができる。
【００３４】
有利なマイクロカプセルならびにその製造は、ＥＰ−Ａ−４５７１５４、ＤＥ−Ａ−１０１３９１７１、ＤＥ−Ａ−１０２３０５８１、ＥＰ−Ａ−１３２１１８２から公知であり、これらを明文をもって引用する。たとえばマイクロカプセルは、モノマー、ラジカル開始剤、保護コロイドおよびカプセル封入される親油性物質から、その中で分散相として該物質が存在する安定した水中油型エマルションを製造するように製造する。引き続き、モノマーの重合を加熱により開始し、かつ重合をさらに温度を高めることにより制御し、その際、生じるポリマーはカプセル壁を形成し、これは親油性物質を包囲する。
【００３５】
通常、重合は２０〜１００℃、有利には４０〜８０℃で実施する。当然のことながら、分散温度および重合温度は親油性物質の融点を上回っているべきである。
【００３６】
最終温度に達した後、残留モノマー含有率を低下させるために、重合を有利にはさらに約２時間までの時間、継続する。９０〜９９質量％の反応率での本来の重合反応に引き続き、通常は、水性のマイクロカプセル分散液がほぼにおいのキャリア、たとえば残留モノマーおよびその他の有機揮発性成分を含有しなくなるように実施することが有利である。これは自体公知の方法で物理的に蒸留による除去（特に水蒸気蒸留により）または不活性ガスを用いた除去により行うことができる。さらに、化学的に、ＷＯ９９２４５２５に記載されているように、有利には、たとえばＤＥ−Ａ−４４３５４２３、ＤＥ−Ａ−４４１９５１８およびＤＥ−Ａ−４４３５４２２に記載されているようなレドックス開始剤による重合により行うことができる。
【００３７】
このようにして０．５〜１００μｍの範囲の平均粒径を有するマイクロカプセルを製造することができ、その際、粒径は自体公知の方法で、剪断力、攪拌速度、保護コロイドおよびその濃度により調節することができる。
【００３８】
有利な保護コロイドは水溶性のポリマーである。というのも、該ポリマーは７３ｍＮ／ｍの水の表面張力を、最大で４５〜７０ｍＮ／ｍに低下させ、ひいては閉じたカプセル壁の形成を保証し、ならびに１〜３０μｍ、有利には３〜１２μｍの有利な粒径を有するマイクロカプセルを形成するからである。
【００３９】
通常、マイクロカプセルを、アニオン性であっても、中性であっても良い少なくとも１の有機保護コロイドの存在下で製造する。アニオン性および非イオン性保護コロイドは一緒に使用することもできる。有利には無機保護コロイドを場合により有機保護コロイドとの混合物として使用する。
【００４０】
有機の中性保護コロイドは、セルロース誘導体、たとえばヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースおよびメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドンのコポリマー、ゼラチン、アラビアゴム、キサンタン、アルギン酸ナトリウム、カゼイン、ポリエチレングリコール、有利にはポリビニルアルコールおよび部分的に水素化されたポリビニルアセテートである。
【００４１】
アニオン性保護コロイドとして、ポリメタクリル酸、スルホエチルアクリレートおよび−メタクリレート、スルホプロピルアクリレートおよび−メタクリレート、Ｎ−（スルホエチル）−マレイミド、２−アクリルアミド−２−アルキルスルホン酸、スチレンスルホン酸ならびにビニルスルホン酸のコポリマーが適切である。
【００４２】
有利なアニオン性保護コロイドは、ナフタリンスルホン酸およびナフタリンスルホン酸−ホルムアルデヒド−縮合物ならびに特にポリアクリル酸およびフェノールスルホン酸−ホルムアルデヒド−縮合物である。
【００４３】
アニオン性保護コロイドは通常、エマルションの水相に対して、０．１〜１０質量％の量で使用する。
【００４４】
有利であるのはアニオン性保護コロイド、いわゆるピッカリング系であり、これは極めて微細な固体の粒子による安定化が可能であり、かつ水中で不溶性であるが、しかし分散性であるか、または水中で不溶性であって、非分散性であるが、親油性の物質により濡れることができる。
【００４５】
その作用様式およびその使用はＥＰ−Ａ−１０２９０１８ならびにＥＰ−Ａ−１３２１１８２に記載されており、その内容を明言をもって引用する。
【００４６】
この場合、ピッカリング系は、固体の粒子単独からなるか、またはさらに水中での粒子の分散性または親油相による粒子の湿潤性を改善する助剤からなっていてもよい。
【００４７】
無機の固体粒子は、金属塩、たとえばカルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、ニッケル、チタン、アルミニウム、ケイ素、バリウムおよびマンガンの塩、酸化物および水酸化物であってよい。水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、蓚酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムおよび硫化亜鉛が挙げられる。ケイ酸塩、ベントナイト、ハイドロキシアパタイトおよびハイドロタルサイトも同様に挙げられる。特に有利であるのは高分散性のケイ酸、ピロリン酸マグネシウムおよびリン酸三カルシウムである。
【００４８】
ピッカリング系は、最初に水相に添加しても、攪拌される水中油型エマルションに添加してもよい。多くの微細な固体の粒子は、たとえばＥＰ−Ａ−１０２９０１８、ならびにＥＰ−Ａ−１３２１１８２に記載されているように、沈殿により製造される。
【００４９】
高分散性のケイ酸は、微細の固体粒子として水中に分散することができる。あるいはまた、水中のケイ酸のいわゆるコロイド分散液を使用することもまた可能である。コロイド分散液は、ケイ酸のアルカリ性の水性混合物である。アルカリ性のｐＨ範囲で粒子は膨潤し、かつ水中で安定している。ピッカリング系としてのこれらの分散液を使用するために、水中油型エマルションのｐＨ値を酸によりｐＨ２〜７に調整することが有利である。
【００５０】
無機保護コロイドは通常、水相に対して０．５〜１５質量％の量で使用する。
【００５１】
一般に有機中性保護コロイドは、水相に対して０．１〜１５質量％、有利には０．５〜１０質量％の量で使用する。
【００５２】
有利には安定した水中油型エマルションを製造するための分散条件を、油滴が所望のマイクロカプセルの大きさを有するように、自体公知の方法で選択する。
【００５３】
マイクロカプセルはリグノセルロースを含有する材料のために通常使用される接着樹脂中に混合することができる。
【００５４】
リグノセルロースを含有する材料は、従来技術に相応して、たとえば丸太および木片、製材所および単板加工の廃物、かんなくずおよび丸剥ぎ機の削り屑ならびにその他のリグノセルロースを含有する原料、たとえばバガス、亜麻結束繊維、綿の茎、ジュート、サイザル、わら、亜麻、ココナッツ繊維、バナナ繊維、大麻およびコルクである。特に有利であるのは木繊維または木材チップである。この場合、原料は、顆粒、粉または有利には木材チップ、繊維および／またはかんな屑の形で存在していてよい。
【００５５】
接着樹脂としてアミノプラスト樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂およびポリカルボン酸樹脂が有利なものとして挙げられる。
【００５６】
アミノプラスト樹脂として、尿素またはメラミンのホルムアルデヒド縮合物をベースとするバインダーが考えられる。これらは水溶液として、または粉末として、Ｋａｕｒｉｔ(R)ならびにＫａｕｒａｍｉｎ(R)（ＢＡＳＦ社製）の名称で市販されており、かつ尿素−および／またはメラミン−ホルムアルデヒド−縮合物を含有している。混合縮合物および別の成分、たとえばフェノールあるいはまたその他のアルデヒドを含有していてもよい縮合物が通常である。適切なアミノプラスト樹脂およびフェノール樹脂は、尿素−メラミン−ホルムアルデヒド縮合物、メラミン−尿素−ホルムアルデヒド−フェノール縮合物、フェノール−ホルムアルデヒド縮合物、フェノール−レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物、尿素−ホルムアルデヒド縮合物およびメラミンホルムアルデヒド縮合物ならびにこれらの混合物である。その製造および使用は一般に公知である。通常、出発材料の前縮合を、２００〜５００ｍＰａｓの粘度になるまで実施する（６６質量％の樹脂溶液に対する）。
【００５７】
有利であるのは尿素−ホルムアルデヒド樹脂、特に尿素１モル対ホルムアルデヒド１．１〜１．４モルのモル比を有する樹脂である。
【００５８】
アミノプラスト樹脂を加工する際に、可溶性および溶融可能なアミノプラスト前縮合物を、溶融することができず、かつ不溶性の生成物にする。硬化とよばれるこの工程の際に、周知のように、前縮合物の十分な架橋が行われ、これは通常、硬化剤により促進される。
【００５９】
硬化剤として当業者に公知の尿素−、フェノール−および／またはメラミン−ホルムアルデヒド−樹脂のための硬化剤、たとえば酸性で反応するおよび／または酸を分離する化合物、たとえばアンモニウム塩またはアミン塩を使用することができる。通常、硬化剤の割合は、接着樹脂浴中で、液状の樹脂成分に対して１〜５質量％である。
【００６０】
イソシアネート樹脂として、すべての通例のメチレンジフェニレンイソシアネート（ＭＤＩ）ベースの樹脂が適切である。これらは通常、モノマー、ポリマーおよびオリゴマーのジイソシアネートからなる混合物、つまりセルロース、リグニンおよび木材の湿分と反応することができるいわゆる前縮合物からなる。これにより製造される成形体の樹脂含有量は通常、成形体に対して３〜５質量％である。
【００６１】
適切なイソシアネート樹脂はたとえば商標Ｌｕｐｒａｎａｔ(R)（Ｅｌａｓｔｏｇｒａｎ社）として市販されている。
【００６２】
さらに接着樹脂として、
Ａ）ラジカル重合により得られるポリマー、これは５〜１００まで、有利には５〜５０質量％までが、エチレン性不飽和酸無水物または有利にはそのカルボン酸基が無水物基を形成することができるエチレン性不飽和ジカルボン酸（モノマーａ）、および０〜９５、有利には５０〜９５質量％までが、モノマーａ）とは異なるモノマーｂ）からなり、かつ
Ｂ）少なくとも２つのヒドロキシル基を有するアルカノールアミンを含有する
ポリカルボン酸樹脂が適切である。
【００６３】
このような樹脂はＥＰ−Ａ−８８２０９３に記載されており、これを明文をもって引用する。
【００６４】
特に有利であるのは、モノマーａ）としてマレイン酸および／または無水マレイン酸を含有するポリマーである。
【００６５】
有利なモノマーｂ）は、アクリル酸、メタクリル酸、エテン、プロペン、ブテン、イソブテン、シクロペンテン、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、アクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルアセテート、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリルもしくはこれらの混合物である。特に有利であるのはアクリル酸、メタクリル酸、エテン、アクリルアミド、スチレンおよびアクリロニトリルもしくはこれらの混合物である。
【００６６】
特に、モノマーｂ）が少なくとも１のＣ3〜Ｃ6−モノカルボン酸、有利にはアクリル酸をコモノマーｂ）として含有しているものが有利である。
【００６７】
ポリマーは通例の重合法により、たとえば塊状重合、エマルション重合、懸濁重合、分散重合、沈殿重合および溶液重合により製造することができる。すべての重合法にとって、通例の装置、たとえば攪拌反応器、攪拌反応器カスケード、オートクレーブ、管型反応器および混練機を使用する。その際、当業者に周知であるように、酸素の排除下で作業する。有利には溶液重合およびエマルション重合の方法により作業する。重合は水中で、場合により溶剤または希釈剤としてのアルコールまたはグリコール６０質量％までの割合で実施する。
【００６８】
水性の溶液または希釈液中で重合する場合、エチレン性不飽和カルボン酸を重合の前に、または重合の間に、全部または一部を塩基により中和することができる。塩基としてたとえばアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物、アンモニア、第一級、第二級および第三級アミン、たとえばジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン、ならびに多塩基アミンが考えられる。
【００６９】
特に有利にはエチレン性不飽和カルボン酸を、重合の前にも、重合の間にも中和しない。有利には重合の後にも、アルカノールアミンＢ）を除いて、中和剤を添加しない。
【００７０】
重合の実施は、多数の変法により連続的に、または不連続的に実施することができる。通常、モノマーの一部を場合により適切な希釈剤または溶剤中で、および場合により乳化剤、保護コロイドまたは別の助剤の存在下で装入し、不活性化し、かつ温度を所望の重合温度になるまで高める。定義された時間内で、ラジカル開始剤、別のモノマーおよびその他の助剤、たとえば調節剤または架橋剤をそのつど場合により希釈剤中で計量供給する。
【００７１】
有利にはポリマーＡ）は、有利には１０〜８０質量％、特に４０〜６５質量％の固体含有率を有する水性の分散液または溶液の形で存在する。
【００７２】
成分Ｂ）として、２つのＯＨ基を有するアルカノールアミンを使用し、たとえばこれにはジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミンおよびメチルジイソプロパノールアミンが挙げられる。トリエタノールアミンが有利である。
【００７３】
ポリカルボン酸樹脂を製造するために、ポリマーＡ）およびアルカノールアミンＢ）を有利には、成分Ａ）のカルボキシル基と、成分Ｂ）のヒドロキシル基とのモル比が２０：１〜１：１、有利には８：１〜１．５：１および特に有利には５：１〜１．７：１であるように使用する（この場合、無水物基は２つのカルボキシル基として計算される）。
【００７４】
ポリカルボン酸樹脂の製造は、たとえばポリマーＡ）のアルカノールアミンを水性の分散液または溶液に添加することにより容易に行う。
【００７５】
マイクロカプセルは成形体のために使用される、木繊維もしくは木材チップおよびバインダーからなる混合物のためのベースとして、種々の方法および製造工程の種々の箇所で添加することができる。
【００７６】
マイクロカプセルは粉末として、または有利には分散液としてバインダー組成物中に混合することができる。その際、成形体に対して、マイクロカプセル２〜３０質量％、有利には５〜１５質量％を混合する。しかし同様に、マイクロカプセルを第一の方法工程で、リグノセルロース含有材料と一緒に乾燥させ、かつ引き続き、接着樹脂を用いて熱により硬化させることも可能である。
【００７７】
さらに本発明は、バインダー組成物１００質量％に対して、接着樹脂を固体として計算して４０〜９５質量％、有利には４０〜６５質量％、特に５０〜６０質量％、マイクロカプセルを５〜４０質量％、有利には１０〜３５質量％、特に２０〜３０質量％および場合により水を含有するバインダー組成物に関する。
【００７８】
さらに、リグノセルロース含有材料からなる成形体のための接着樹脂と共に、通例の助剤および添加剤、たとえば上記の硬化剤、緩衝剤、殺虫剤、殺菌剤、充填剤、疎水化剤、たとえばシリコーン油、パラフィン、ワックス、脂肪セッケン、保水剤、湿潤剤および難燃剤、たとえばホウ酸塩および水酸化アルミニウムを使用することができる。相応してこれらの助剤および添加剤は、本発明によるバインダー組成物中に含有されていてもよい。
【００７９】
本発明による成形体は特に板である。使用されるリグノセルロース含有粒子の大きさに応じて、ＯＳＢ板（配向性ボード）、パーティクルボードおよび中密度ファイバーボード（ＭＤＦ）および高密度ファイバーボード（ＨＤＦ）を区別する。有利には本発明によるバインダー組成物はパーティクルボード材料のために、特にボードのために使用される。
【００８０】
リグノセルロース含有材料は、マイクロカプセルにより、または本発明によるバインダー組成物により直接被覆することができる。１変法によれば、リグノセルロース含有材料をバインダー組成物と混合し、かつこの混合物を熱により硬化させ、その際、バインダー組成物は、カプセル壁としてのポリマーと共に接着樹脂４０〜９５質量％およびマイクロカプセル５〜４０質量％、および主として潜熱貯蔵材料と水０〜２０質量％とからなるカプセルコアとを有する。
【００８１】
１変法によれば、リグノセルロース含有材料に、リグノセルロース含有材料と、バインダー組成物との全量に対して、水性のバインダー組成物９〜３０質量％、有利には１２〜２０質量％を添加する。
【００８２】
水性のバインダー組成物の粘度は有利には（特に木繊維または木材チップからなる成形体を製造する際に）、１０〜１００００、特に有利には５０〜１５００およびとりわけ有利には１００〜１０００ｍＰａ・ｓ（ＤＩＮ  ５３０１９、回転粘度計、４１秒-1）に調整する。
【００８３】
リグノセルロース材料とバインダー組成物とからなる混合物は、たとえば１０〜１５０℃の温度で前乾燥することができ、かつ引き続きたとえば５０〜３００℃、有利には１００〜２５０℃および特に有利には１４０〜２２５℃の温度および一般に２〜２００バール、有利には５〜１００バール、特に有利には２０〜５０バールの圧力で圧縮して成形体にすることができる。意外にも、高い成形温度を圧力と組み合わせるにもかかわらず、成形温度は多くの場合、カプセル壁材料の軟化温度を超えるのに、マイクロカプセルの破壊が生じない。
【００８４】
本発明によるバインダー組成物は、特に木材材料、たとえば粉砕した木材、たとえば木くずまたは木繊維を接着することにより製造することができる木材パーティクルボードおよび木繊維版を製造するために適切である（Ｕｌｌｍａｎｎｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉｅ  ｄｅｒ  ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ、第４版、１９７６年、第１２巻、第７０９〜７２７頁を参照のこと）。
【００８５】
パーティクルボードの製造は一般に公知であり、かつたとえばＨ．Ｊ．Ｄｅｐｐｅ、Ｋ．Ｅｒｎｓｔ、Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ  ｄｅｒ  Ｓｐａｎｐｌａｔｔｅｎｔｅｃｈｎｉｋ、第２版、Ｖｅｒｌａｇ  Ｌｅｉｎｆｅｌｄｅｎ、１９８２に記載されている。
【００８６】
パーティクルボードを製造する際に、あらかじめ乾燥させた木材チップへの接着剤の塗布を連続的なミキサー中で行う。多くの場合、種々の木材チップフラクションに別々のミキサー中で様々に接着剤を塗布し、かつ次いで別々に（多層ボード）、または一緒に中身をあける。木材チップへのマイクロカプセルの添加は水溶液中で、乾燥器の前で連続的な混合機中で、または接着剤の塗布の際に接着剤と一緒に、または別々に行うことができる。両方の方法の組合せも可能である。
【００８７】
有利には、その平均的な厚さが平均して０．１〜２ｍｍ、特に０．２〜０．５ｍｍであり、かつ水を６質量％未満含有する木材チップを使用する。バインダー組成物は木材チップに対してできる限り均一に、たとえば、バインダー組成物を微分散した形で木材チップに噴霧することにより施与する。
【００８８】
接着剤を塗布した木材チップを引き続き、できる限り均一な表面を有する層になるよう広げ、その際、層の厚さは完成したパーティクルボードの所望の厚さに適合させる。広げた層を場合により低温で前圧縮し、かつたとえば１００〜２５０℃、有利には１４０〜２２５℃の温度で、通常、１０〜７５０バールの圧力を適用することにより、寸法形状の安定したボードになるよう圧縮する。必要とされるプレス時間は、広い範囲で変化することができ、かつ一般に１５秒〜３０分である。
【００８９】
バインダーから中密度ファイバーボード（ＭＤＦ）を製造するために必要とされる適切な品質の木繊維は、樹皮を有していない木材砕片を特殊な粉砕機中で、またはいわゆるリファイナー中で、約１８０℃の温度で粉砕することにより製造することができる。
【００９０】
ＭＤＦボードおよびＨＤＦボードを製造する場合、繊維をリファイナーの後にブローラインで接着剤を塗布する。接着剤の塗布のために、木繊維を一般には空気流により流動させ、かつバインダー組成物をこうして生じた繊維流中に噴霧する（「ブローライン」法）。接着剤を塗布された繊維は次いで乾燥器中を通過し、ここで７〜１３質量％の残留湿分になるまで乾燥される。場合により繊維をまず乾燥し、かつ後から特殊な連続ミキサー中で接着剤を塗布する。ブローラインとミキサー接着との組合せも可能である。繊維へのマイクロカプセルの添加は、ブローライン中で水溶液として接着剤と一緒に、またはは別々に行うことができる。乾燥含有率もしくは固体含有率に対する木繊維対バインダー組成物の比は、通常、４０：１〜３：１、有利には２０：１〜４：１である。接着剤を塗布された繊維は繊維流中で、たとえば１３０〜１８０℃の温度で乾燥させて、繊維フリースに散布し、場合により低温で前圧縮し、かつ２０〜４０バールの圧力でボードまたは成形体へと圧縮する。
【００９１】
ＯＳＢを製造する場合、木片（ストランド）を１〜４％の残留湿分になるまで乾燥させ、中層材料および上層材料中で別々に、および連続的なミキサー中で別々に接着剤を塗布する。木片へのマイクロカプセルの添加は水溶液として乾燥器の前で、連続的なミキサー中で、または接着の際に接着剤と一緒に、または別々に行うことができる。両方の方法の組合せも可能である。
【００９２】
ボードを製造するために、次いで接着剤を塗布した木片をマットへと成形し、場合により低温で前圧縮し、かつ加熱されたプレス中、１７０〜２４０℃の温度でボードへとプレスする。
【００９３】
接着剤を塗布した木繊維は、たとえばＤＥ−Ａ−２４１７２４３に記載されているように、輸送可能なファイバーマットへと加工することもできる。次いでこの半製品を第二の、時間的および空間的に分離した工程でボードまたは成形体、たとえば自動車のドアの内装へとさらに加工することができる。
【００９４】
本発明によるバインダー組成物はさらに、一般に公知の製造法により、合板または指物用の板を製造するためにも適切である。
【００９５】
その他の上記の天然繊維、たとえばサイザル、ジュート、大麻、わら、亜麻、ココナッツ繊維、バナナ繊維およびその他の天然繊維もまた、バインダーを用いてボードおよび成形体へと加工することができる。天然繊維はプラスチック繊維、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミドまたはポリアクリロニトリルとの混合物として使用することもできる。その際、これらのプラスチック繊維は、本発明によるバインダー組成物とならんで補助的なバインダーとして機能する。その際、プラスチック繊維の割合は、すべての木材チップ、かんな屑または繊維に対して、有利には５０質量％未満、特に３０質量％未満、およびとりわけ有利には１０質量％未満である。繊維の加工は、木繊維板において実際に適用されている方法により行うことができる。あるいはまた、前成形した天然繊維マットを本発明によるバインダーで、場合により湿潤助剤の添加下で含浸することもできる。次いで、含浸したマットをバインダーで湿らした、または前乾燥した状態で、たとえば１００〜２５０℃の温度および１０〜１００バールの圧力でボードまたは成形部材へとプレスする。
【００９６】
本発明による成形体、特にパーティクルボードは、壁および天井のパネルのような屋内の適用のために好適である。さらに成形体は、たとえば家具および積層フローリングの製造のためには被覆により表面を強化することができる。これらは良好な熱貯蔵特性を有する。予想外にも、本発明によるボードは、水の吸収ならびに水貯蔵後の厚さにおける膨潤において良好な結果を示す。
【００９７】
以下の実施例は本発明を詳細に説明するためのものである：
マイクロカプセルの製造：
水相：
水  ５７２ｇ、
ｐＨ９．３で水中のＳｉＯ2の５０質量％のコロイド分散液（平均粒径１０８．６ｎｍ、光散乱によるＺ−平均値）  ８０ｇ、
２．５質量％の水性亜硝酸ナトリウム溶液  ２．１ｇ、
１質量％の水性メチルセルロース溶液（水中２％で粘度１５０００ｍＰａｓ）  ２０ｇ、
油相：
Ｃ16〜Ｃ18−アルカン混合物（溶融温度２６℃）  ４４０ｇ、
メチルメタクリレート  ７７ｇ、
ブタンジオールジアクリレート  ３３ｇ、
エチルヘキシルチオグリコレート  ０．７６ｇ、
ｔ−ブチルペルピバレート  １．３５ｇ、
供給流１：ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、水中７０質量％  １．０９ｇ、
供給流２：アスコルビン酸  ０．３４ｇ、ＮａＯＨ  ０．０２４ｇ、Ｈ2Ｏ  ５６ｇ。
【００９８】
室温で上記の水相を装入し、かつ１０％の硝酸３ｇでｐＨ４に調整した。油相を添加した後で、高速で運転される溶解攪拌機により４８００ｒｐｍで分散した。４０分の分散の後に直径１〜９μｍの粒径の安定したエマルションが得られた。該エマルションを馬蹄型攪拌機で攪拌しながら４０分で５６℃に加熱し、さらに２０分以内に５８℃に、さらに６０分以内に７１℃に、およびさらに６０分後に８５℃に加熱した。生じたマイクロカプセル分散液を撹拌下で７０℃に冷却し、かつ供給流１を添加した。供給流２を７０℃で攪拌しながら８０分にわたり計量供給した。引き続き、冷却した。生じたマイクロカプセル分散液は、４７．２質量％の固体含有率および５．８μｍ（体積平均値、フラオエンホーファーの回折により測定）の平均粒径を有していた。
【００９９】
分散液を実験室用噴霧乾燥器中で２流体ノズルおよびサイクロン式分離器により加熱ガスの入口温度１３０℃および噴霧塔からの粉末の出口温度７０℃で問題なく乾燥することができた。マイクロカプセル分散液および粉末は、示差熱量測定において１Ｋ／分の加熱速度で加熱した際に、アルカン混合物１ｇあたり１１０Ｊの転移エンタルピーで２４．５〜２７．５℃の融点を示した。
【０１００】
例１：潜熱貯蔵材料を含有するパーティクルボード
５４００ｇの乾燥した木材チップに、
尿素−ホルムアルデヒド−樹脂、６８％      １００．０ｇ、
パラフィン−エマルション、６０％      ６．３ｇ、
硝酸アンモニウム溶液、５２％      ４．０ｇ
マイクロカプセル、４２％      ２３．５ｇ、
マイクロカプセル、粉末      １４．８ｇ
からなる混合物１６２８ｇを噴霧し、かつここから３３７０ｇを型（５６．５ｃｍ×４４ｃｍ）に移した。材料をプレスで１９０℃で１８ｍｍの厚さに２３０秒でプレスしてパーティクルボードが得られた。
【０１０１】
パーティクルボードは、固体樹脂１４％／ａｔｒｏ木材チップ、固体ワックス０．５％／ａｔｒｏ木材チップおよびマイクロカプセル５％／ａｔｒｏ木材チップ（ａｔｒｏ＝乾燥した木材チップに対する）を有していた。
【０１０２】
パーティクルボードの試験
膨潤による厚みの増大：ノギスにより水貯蔵に基づいたボードの厚みの増加のパーセンテージを測定した。
【０１０３】
パーティクルボードの特性：
厚さ  １８ｍｍ、
密度  ６８９ｋｇ／ｍ3、
横引張強さ、乾燥  ０．７０Ｎ／ｍｍ2、
２時間の水貯蔵後の膨潤  １．８％、
２４時間後の水貯蔵の膨潤  １１．０％。
【０１０４】
例２：潜熱貯蔵材料を含有するＭＤＦボード
１０００ｇａｔｒｏ繊維に４２％マイクロカプセル５０ｇおよび
尿素−ホルムアルデヒド−樹脂、６８％  １００．０ｇ、
パラフィン−エマルション、６０％  ３．２ｇ、
水  １１．８ｇ
からなる接着剤バッチを噴霧し、かつ８％の湿分になるまで乾燥させた。ここから９２０ｇを型（３０ｃｍ×３０ｃｍ）の中に移した。材料をプレスで１９０℃で１２ｍｍの厚さに３００秒でプレスしてＭＤＦボードが得られた。
【０１０５】
ＭＤＦボードは固体樹脂１４％／ａｔｒｏ繊維、固体ワックス０．５％／ａｔｒｏ繊維およびマイクロカプセル５％／ａｔｒｏ繊維を含有していた。
【０１０６】
ＭＤＦボードの特性：
厚さ  １０．７ｍｍ、
密度  ７４４ｋｇ／ｍ3、
横引張強さ  ０．９５Ｎ／ｍｍ2、
２時間の水貯蔵後の膨潤  ２．２％、
２４時間後の水貯蔵の膨潤  ７．１％。
【国際調査報告】
2008501809.tif 000002
2008501809.tif 000003
2008501809.tif 000004
2008501809.tif 000005
2008501809.tif 000006