JPH0339530B2 - - Google Patents

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JPH0339530B2
JPH0339530B2 JP59165783A JP16578384A JPH0339530B2 JP H0339530 B2 JPH0339530 B2 JP H0339530B2 JP 59165783 A JP59165783 A JP 59165783A JP 16578384 A JP16578384 A JP 16578384A JP H0339530 B2 JPH0339530 B2 JP H0339530B2
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JP
Japan
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catalyst
polyisocyanate
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binder
item
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JP59165783A
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JPS6055016A (ja
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Kerumisu Deimitoriosu
Myuuraa Peetaa
Katsupusu Manfureto
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Bayer AG
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Bayer AG
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Publication of JPH0339530B2 publication Critical patent/JPH0339530B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1875Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof containing ammonium salts or mixtures of secondary of tertiary amines and acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は圧縮成形体の製造方法に関するもので
ある。一層詳細に述べれば、本発明は、第1、第
2および/または第3アミンと、燐を含む酸のア
ルキル化エステルとの反応によつて得られる型の
アンモニウム塩を基剤とせる熱活性化可能な潜在
触媒の存在下に、バインダーとしてのポリイソシ
アネートを混合および/または含浸したリグノセ
ルローズ含有原料に、圧縮成形操作を行なうこと
により圧縮成形体(好ましくはチツプボード)を
製造する方法に関する。 チツプボード、ラミネートまたは他の成形体の
如き圧縮成形体は一般に、木材チツプ、木材繊維
および/または他のリグノセルローズ含有物質の
塊(mass)の如き無機または有機原料物質を、
ポリイソシアネートおよび水、ならびに任意的に
ポリオールまたは他のバインダー(たとえば尿
素/ホルムアルデヒド樹脂またはフエノール/ホ
ルムアルデヒド樹脂)と混合して圧縮成形操作を
行なうことにより製造できる。バインダーとして
ポリイソシアネートを使用することによつて、生
成物の安定性、機械的性質および吸湿時の性質が
改善できる。さらに、バインダーとしてのポリイ
ソシアネートは、成形加工の際にいわゆるフアー
リーチング(far reaching)効果をもたらすが、
このことはたとえば独国公開特許第2109686号公
報に記載されている。 たとえば独国公開特許第2854384号公報の第26
頁−第29頁および第31頁−第33頁等に記載の触媒
の如き、ポリウレタン化学分野でそれ自体公知の
種々の触媒は、種々の慣用成形方法(たとえば独
国公開特許第2711958号公報参照)において、成
形時間の短縮のために一般に使用できる。このこ
とは、いわゆるシングルプラテンプレス操作の場
合に特に重要である。しかしながらこの場合に
は、一般に原料成分の混合中に、かつまた、イソ
シアネートを被覆したチツプを懸濁させた圧縮成
形用組成物の貯蔵中に、反応性NCO基に触媒の
作用が直ちに及ぶために、不所望の発泡や早期硬
化が起る。したがつてこのような場合には、圧縮
成形操作を触媒の不存在下に長時間をかけて行な
わなければならない。 したがつて本発明の目的は、ポリイソシアネー
トの反応(たとえば環式三量体生成反応、ウレタ
ン反応、NCO/水素反応)を活性化でき、その
活性度は高温時には温度の関数であるが室温では
高度の触媒活性を示さないような潜在触媒系を提
供することである。実際、この触媒系はポリイソ
シアネートに添加でき、あるいは圧縮成形用組成
物〔ポリイソシアネート、水、リグノセルローズ
含有物質(たとえば繊維、チツプ、むぎわらの如
き繊維)、他のポリヒドロキシル化合物等を含有
するもの〕に添加でき、そしてこれは混合時およ
び貯蔵時に、室温においては不所望の反応を全く
起さない。一方、これは高温下では高度の触媒効
果を示すために、圧縮成形操作の実施時に非常に
速く硬化が起り、成形時間がかなり短縮できる。
後で詳述するように、燐の酸のアルキル化エステ
ルのアミン塩を基剤とせるこの新規触媒は、意外
にも、既述の効果を確実に奏するものであること
が見出された。なぜならばこれは室温においてポ
リイソシアネート組成物中では触媒活性を示さず
(潜在性であり)、圧縮成形実施時には、圧縮成形
温度(高温)において触媒活性を温度の関数とし
て発揮し、イソシアネートの反応を著しく促進す
るという特性を有する触媒であるからである。し
たがつてこれは、既述の要求条件を充分みたすも
のといえよう。 本発明は、バインダーとしてのポリイソシアネ
ートを混合および/または含浸したリグノセルロ
ース含有物質を触媒の存在下に圧縮成形すること
によつて圧縮成形体(好ましくは木材チツプボー
ド)を製造する方法において、 () 一官能性または多官能性の第1、第2およ
び/または第3アミンと、 () 燐を含む酸のアルキル化エステル とを、実質的に当量比(この当量比は燐を含むア
ルキル化酸と、第1、第2および/または第3ア
ミンの窒素原子とに関しての当量比である)にお
いて反応させることによつて得られる型のアンモ
ニウム塩を基剤とせる熱活性化可能な潜在触媒
を、前記触媒として使用することを特徴とする圧
縮成形体の製造方法に関するものである。 したがつて、本発明において使用される前記ア
ンモニウム塩は、 () 一官能性または多官能性の第1、第2およ
び/または第3アミンと、 () 燐を含む酸のアルキル化エステル との反応によつて得られる型のアンモニウム塩で
ある。 一般に、本発明に従つて使用される前記アンモ
ニウム塩の成分()は、第1、第2および/ま
たは第3アミノ基(これは任意的に、複素環系の
一部を占めるものであつてもよい)を少なくとも
1個有する有機化合物からなるものであつてよ
い。上記のアミノ基は非芳香族的に結合されたも
のであることが好ましい。このアミノ基では、ア
ミン窒素原子は3本の単結合によつて非芳香族系
炭素原子および任意的に水素原子に結合してい
る。これらのアミノ基の他に、前記アミンは別の
ヘテロ原子を含んでいてもよく、その例には酸素
原子、および2重結合を有する窒素原子があげら
れる。成分()の分子量は一般に31−300、好
ましくは101−200である。 適当なアミンの例には、メチルアミン、エチル
アミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ト
リ−(n−プロピル)−アミン、ジ−(n−ブチル)
−アミン、N−メチル−N,N−ジ−(n−ブチ
ル)−アミン、ジ−(イソオクチル)−アミン、ピ
ペリジン、N−メチルピペリジン、モルホリン、
N−メチルモルホリン、パ−メチル化ジエチレン
トリアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンジアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノー
ルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメ
チルベンジルアミン、エチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、アクリル系アミジンたとえば
N,N′−ジメチルアセトアミジン、N,N′−ジ
シクロヘキシル−N−メチルアセトアミジン、単
環式アミジンたとえば2,3−ジメチル−3,
4,5,6−テトラヒドロピリミジン、2環式ア
ミジンたとえば1,5−ジアザビシクロ(3.4.0)
ノン−5−エン、または1,8−ジアザビシクロ
(5.4.0)−ウンデク−7−エン。 前記の好ましいアミンの他に、アミン窒素原子
が複素環の一部を占めるような複素環式アミンも
また、本発明において使用される前記アンモニウ
ム塩の製造原料として使用でき、その例にはピリ
ジンや1−メチルピリジンがあげられる。さらに
また、芳香族アミンも使用でき、その例にはアニ
リンやN,N−ジメチルアニリンがあげられる。
ただし、このようなアミンは、最初に述べたアミ
ンに比して多少好適度の劣るものである。 本発明に従つて使用される前記アンモニウム塩
は、前記のアミンを前記の含燐エステル()、
すなわち燐を含む無機酸または有機酸の中性アル
キル化エステルと反応させることによつて製造で
きる。このようなエステルの例には、既述の定義
に合う燐酸、亜燐酸、および特に芳香族または脂
肪族ホスホン酸のアルキルエステルがあげられる
(任意的に、不活性置換基を含んでいてもよい)。
既述の定義に合う他種の燐含有酸のアルキルエス
テルもまた一般に適当であつて、その例にはホス
フイン酸、ホスホナス酸、ホスフイナス酸のアル
キルエステルがあげられるが、これらは既述のも
のより多少好適度が劣る。各アルキル基の中に炭
素原子を1−4個含む前記アルキルエステルを使
用するのが好ましい。特に好ましい前記エステル
は、次式 〔ここにRは芳香族炭化水素基(好ましくはフエ
ニル基)を表わし、この基は任意的に不活性置換
基を含んでいてもよい。あるいはRは脂肪族また
は環式脂肪族炭化水素基、好ましくは1−8個の
炭素原子を含むアルキル基を表わす。 R′は互いに同一または相異なる脂肪族炭化水
素基、好ましくは1−8個の炭素原子を含むアル
キル基を表わす〕 を有するホスホン酸エステルである。 適当な燐を含むエステル成分()の代表的な
例にはトリエチルホスフアイト、トリオクチルホ
スフアイト、ジエチルホスフアイト、トリエチル
ホスフエート、ジメチルベンジルホスフエート、
トリメチルホスフアイト、トリメチルホスフエー
ト、ベンゼンホスホン酸ジメチルエステル、p−
トルエンホスホン酸ジエチルエステル、メタンホ
スホン酸ジメチルエステル、n−ブタンホスホン
酸ジエチルエステル、エタンホスホン酸ジエチル
エステル、エタンホスホン酸ジメチルエステルが
あげられる。 本発明における必須触媒である前記触媒および
その製法自体は一般に公知である〔ホウベン−ワ
イル、第XII/2巻第262頁以下〕。この触媒は、既
述の成分すなわちアミン()と燐エステル
()とを相互に反応させることによつて製造で
きる。この反応は、“実質的にすべてのアミン窒
素原子が前記燐エステルでアルキル化された最終
生成物”が得られるような方法で行なわれる。こ
れは次のことを意味し、すなわち、アミノ基対ア
ルキル化エステルのモル比の値を約1:1として
反応を行なうのである。アミジンが使用されると
きには、2重結合を有する窒素原子はこの計算の
中に入れない。本発明に従つて使用される前記ア
ンモニウム塩の製造のために、成分()は過剰
量使用でき、過剰の程度は任意の値であつてよ
く、しかして余剰の成分()は蒸留により除去
でき、この除去はアルキル化反応の完了後に行な
うのが好ましい。或程度の過剰の成分()は、
本発明に従つて使用される前記アンモニウム塩の
中に(溶媒として)残留してもよい。成分()
および()はそのままの形で50−200℃(一層
好ましくは80−180℃)の温度において約0.5−15
時間反応させるのが好ましい。この反応は一般に
反応体を還流下に煮沸することによつて実施でき
る。多くの場合において、この反応を不活性ガス
雰囲気および/または圧力のもとで行なうのが有
利である。勿論反応時間および反応温度は主とし
て、個々の成分()および成分()の反応性
によつて決まる値である。一官能性の易揮発性ア
ミンを使用する場合には、これは勿論過剰量使用
でき、残存余剰分は、其後に蒸留によつて反応生
成物から分離できる。余剰分のアミン()をア
ンモニウム塩から分離しない場合には、これは付
加的なアミン触媒として働き、これを利用して本
発明方法の変法が実施できるが、これも本発明の
範囲内に入る。 本発明に従つて使用される前記触媒を、既述の
製法に従つてアミン成分()のアルキル化反応
を行なうことによつて製造する代りに、適当なア
ミンを、燐含有酸の“一塩基酸性エステル”
(monobasicacid esters)で中和することによつ
て前記触媒を製造することもできる。この場合に
は成分()および()を当量づつ直接に使用
するのが好ましい。 本発明に従つて使用される前記アンモニウム塩
は、カチオンとして、もつぱら第2、第3または
第4級アンモニウムイオンを含有するものである
から、前記の製法を実施する場合には、もつぱら
第2および/または第3アミノ基を含有する前記
の原料のみが使用可能である。 本発明に従つて使用される前記触媒を製造する
ための前記製法に有利に使用できる中和剤の例に
は、燐酸の一塩基酸性エステルたとえばジエチル
ホスフエート、ジ−(n−プロピル)−ホスフエー
ト、ジ−(n−ブチル)−ホスフエート、ジ−(n
−オクチル)−ホスフエートがあげられる。 本発明に従つて使用される前記触媒を製造する
方法の1変法によれば、ポリウレタン製造用反応
混合物の製造中に該触媒がその場で製造され、た
とえば次の操作によつて製造され、すなわち、前
記アミンを水性相および/またはポリオール相に
溶解し、酸性燐酸エステルをポリイソシアネート
成分に溶解するのである。この場合には、前記の
2つの反応成分を混合して水性ポリイソシアネー
トバインダー分散液を生成させたときに、前記触
媒(すなわち、本発明に従つて使用される前記触
媒)が急速な中和反応によつて形成されるのであ
る。本発明に使用される前記触媒を中和反応によ
つて製造する場合には、触媒原料の量的比率に関
する既述の条件が、前記の場合と同様に適用され
る。この場合においても、易揮発性成分は任意的
に過剰量使用でき、その余剰分は反応完了後に蒸
留によつて除去できる。この触媒をその場で製造
する場合には、各反応体を当量づつ使用するのが
好ましい。この中和反応は勿論室温において実施
できる。 本発明に従つて使用される前記触媒は一般に無
色ないし黄色の、無臭の液体、もしくは低融点結
晶の形の化合物であつて、これは30℃未満(好ま
しくは20℃未満)の温度においてはイソシアネー
ト付加反応に対して顕著な触媒活性を全く示さな
い。本発明に従つて使用される前記触媒が顕著な
触媒作用を示すのは、60℃より上の温度、好まし
くは90−150℃、一層好ましくは90−130℃の温度
であるときだけである。この触媒は次の効果を奏
し、すなわち、本発明に従つて使用される前記触
媒を含有する前記反応混合物(ポリイソシアネー
トとポリオールとの混合物)の貯蔵安定性は、前
記の低い温度においては、触媒を含有しない前記
反応混合物の貯蔵安定性よりごく少し劣るだけで
ある。一方、一般に前記の範囲内の高温では、不
所望のイソシアネート付加反応を強く促進する。 本発明に従つて使用される触媒の特に好ましい
具体例として、次式を有する触媒があげられる。
【式】N(C2H54・Y ; (C4H93N−CH3・X ;〔HO−(CH22−〕3N
−CH3・X
【式】(C2H53NH・Z ; ここに
【式】である。 本発明に係る前記触媒は任意的に溶液の形で使
用でき、たとえば一官能性または多官能性の、比
較的長い鎖または短かい鎖を有するヒドロキシル
化合物に溶かして使用でき、あるいはこの触媒
は、過剰量の原料成分()、および好ましくは
原料成分()に溶解させることもできる。本発
明に係る触媒を変性ポリイソシアネート系バイン
ダーに溶解させることも勿論可能であり、たとえ
ば次の型の水性ポリイソシアネート乳剤に溶かす
ことができる。この乳剤には、ポリエチレングリ
コール、にかわ、ポリビニルピロリドン、ポリア
クリルアミド等の乳化剤(任意的にポリエチレン
分散物および木材防腐剤を含んでいてもよい)を
ポリイソシアネートに添加することによつて調製
されたものである。 あるいは前記触媒を次の型の変性ポリイソシア
ネートに溶かすこともできる。この変性ポリイソ
シアネートは、一官能性ポリエチレンオキサイド
誘導体による変性によつて、あるいは燐含有酸ま
たはスルホン酸の添加によつて親水性化したもの
である。 本発明方法の実施のときに使用されるイソシア
ネート成分は、脂肪族、環式脂肪族、芳香−脂肪
族、芳香族および複素環式族ポリイソシアネート
のうちの任意のものであつてよい。 これらのポリイソシアネートはたとえばW.ジ
−フケンの論文〔「ユスツス、リービツヒズ、ア
ンナーレン.デル.ヘミー」第562巻第75頁−第
136頁〕に記載されており、しかしてこのポリイ
ソシアネートの例には次式 Q(NCO)o (ここにn=2ないし4、好ましくは2であり、
Qは炭素原子を2−18個、好ましくは6−10個有
する脂肪族炭化水素基、炭素原子を4−23個好ま
しくは5−13個有する環式脂肪族炭化水素基、炭
素原子を6−23個好ましくは6−13個有する芳香
族炭化水素基、または炭素原子を8−15個好まし
くは8−13個有する芳香−脂肪族炭化水素基を表
わす)を有するものがあげられ、そしてその具体
例として次の化合物があげられる: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、1,12−ドデカンジイ
ソシアネート;シクロブタン−1,3−ジイソシ
アネート、シクロヘキサン−1,3−および−
1,4−ジイソシアネートおよびこれらの異性体
混合物、1−イソシアナト−3,3,5−トリメ
チル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン;
2,4−および2,6−ヘキサヒドロトリレンジ
イソシアネートおよびこれらの異性体混合物、ヘ
キサヒドロ−1,3−および/または−1,4−
フエニレンジイソシアネート、パ−ヒドロ−2,
4′−および/または−4,4′−ジフエニルメタン
ジイソシアネート:1,3−および1,4−フエ
ニレンジイソシアネート、2,4−および2,6
−トリレンジイソシアネートおよびその異性体混
合物、ジフエニルメタン−2,4′−および/また
は−4,4′−ジイソシアネート、ナフチレン−
1,5−ジイソシアネート。 本発明においては、他の適当なイソシアネート
成分も使用でき、たとえば次のものが使用でき
る:トリフエニルメタン−4,4′,4″−トリイソ
シアネート;たとえば英国特許第874430号および
第848671号明細書に記載の方法に従つてアニリン
とホルムアルデヒドとを縮合させ、次いでホスゲ
ン化反応を行うことにより得られる型のポルフエ
ニルポリメチレンポリイソシアネート;m−およ
びp−イソシアナトフエニルスルホニルイソシア
ネート;パークロル化アリールポリイソシアネー
ト;カルボジイミド基含有ポリイソシアネート、
ノルボルナンジイソシアネート、アロフアネート
基含有ポリイソシアネート、イソシアヌレート基
含有ポリイソシアネート、ウレタン基含有ポリイ
ソシアネート、アシル化尿素基含有ポリイソシア
ネート、ビウレツト基含有ポリイソシアネート、
テロメリゼーシヨン反応により製造されたポリイ
ソシアネート、エステル基含有ポリイソシアネー
ト、既述のイソシアネートとアセタールとの反応
生成物、重合体型脂肪酸エステル含有ポリイソシ
アネート。 さらに、既述のポリイソシアネートの混合物も
また使用できる。 一般に、市場で容易に入手し得るポリイソシア
ネートを使用するのが特に好ましく、その例に
は、2,4−および2,6−トリレンジイソシア
ネート、およびこれらの異性体の混合物
(“TDI”)、および特に、アニリン−ホルムアルデ
ヒド縮合物のホスゲン化によつて得られる型のポ
リフエニル−ポリメチレンポリイソシアネート
(“粗製MDI”)、および“変性ポリイソシアネー
ト”、すなわち任意的にカルボジイミド基、ウレ
タン基(これはたとえば化学量論的量より少ない
量の低分子量ジ−および/またはポリオールとの
反応によつて生成させることができる)、アロフ
アネート基、イソシアヌレート基、尿素基、ビウ
レツト基または他の基を含有する変性ポリイソネ
ート(これは変性反応によつて製造できる)、特
に2,4−および/または2,6−トリレンジイ
ソシアネート、および特に、4,4′−および/ま
たは2,4′−および/または2,2′−ジフエニル
メタンジイソシアネートから導かれた型の変性ポ
リイソシアネートがあげられる。ポリフエニル−
ポリメチレンポリイソシアネート系の2環式また
は多環式ポリイソシアネートおよびその変性物
を、ジフエニルメタンジイソシアネートとの混合
物の形で使用することもできる。他の適当なイソ
シアネートは、独国公開特許第2711958号公報に
記載された型のイソシアネート;およびホルムア
ルデヒト/アニリン縮合物−アミン混合物のホス
ゲン化生成物(粗製物)の蒸留によつて得られる
型の2環式および多環式ポリイソシアネート混合
物(粗製物);およびジフエニルメタンジイソシ
アネート画分のうちの若干の画分を留去させるこ
とによつて得られる型の粗製MDI混合物である。 また、比較的高い分子量および/または低い分
子量を有するポリオール類を過剰量のポリイソシ
アネートと公知方法に従つて反応させることによ
つて得られる型の分子量300−2000の末端イソシ
アネート基含有プレポリマーを用いて、本発明方
法を実施することもできる。 この目的のために適した比較的高分子量のポリ
オールの例には、ヒドロキシル基を2−8個有す
る化合物があげられ、その分子量は好ましくは
400−10000、一層好ましくは600−5000である。
このような化合物の具体例には、細胞状および非
細胞状ポリウレタンの製造原料としてそれ自体公
知のヒドロキシル基を2個以上(一般に2−8
個、好ましくは2−4個)含有するポリエステ
ル、ポリエーテル、ポリチオエーテル、ポリアセ
タール、ポリカーボネートおよびポリエステルア
ミドがあげられる。 本発明において有利に使用できるヒドロキシル
基含有ポリエステルの例には、多価アルコール
(好ましくは2価アルコール;任意的に3価アル
コールも使用できる)と、多塩基性(好ましくは
2塩基性)の脂肪族、環式脂肪族、芳香族およ
び/または複素環式族カルボン酸(またはそのエ
ステルまたは酸無水物)との反応生成物があげら
れる。 適当な多価アルコールの例には、エチレングリ
コール、1,2−および1,3−プロパンジオー
ル、1,4−および2,3−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビス
−ヒドロキシメチルシクロヘキサン、2−メチル
−1,3−プロパンジオール、グリセロール、ト
リメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサント
リオール、1,2,4−ブタントリオール、トリ
メチロールエタン、ペンタエリスリトール、キニ
トール、マニトール、ソルビトール、ホルミトー
ル、メチルグリコシド、ジ−、トリ−、テトラ−
およびそれより高級なポリエチレングリコール、
ジ−、トリ−、テトラ−およびそれより高級なポ
リプロピレングリコール、ジ−、トリ−、テトラ
−およびそれより高級なポリブチレングリコール
があげられる。このポリエステルは末端カルボキ
シ基を含んでいてもよい。ラクトンたとえばε−
カプロラクトンのポリエステルも使用でき、ま
た、ヒドロキシカルボン酸たとえばω−ヒドロキ
シカプロン酸のポリエステルも使用できる。 本発明に使用するに適した少なくとも2個、一
般に2−8個、好ましくは2−3個のヒドロキシ
ル基を有するポリエーテルは、それ自体公知の化
合物であつて、これはたとえば次の製法により製
造でき、すなわち、BF3の如きルイス触媒等の存
在下にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドま
たはエピクロロヒドリンの如きエポキシドをそれ
自体重合させること(同種重合)により製造で
き;あるいは、これらのエポキシド(好ましくは
エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイ
ド)を、任意的に混合物の形で使用するかまたは
順次添加して、これらのエポキシドの付加反応を
行うことによつて製造でき、しかしてこの場合に
は、反応性水素原子を含む開始剤成分(starter
components)が使用されるが、その例には次の
ものがあげられる:水、アルコール、アンモニ
ア、アミン、たとえばエチレングリコール、1,
3−または1,2−プロパンジオール、トリメチ
ロールプロパン、グリセロール、ソルビトール、
4,4′−ジヒドロキシジフエニルプロパン、アニ
リン、エタノールアミン、エチレンジアミン。た
とえば独国公告特許第1176358号および第1064938
号公報に記載の型のサクローズポリエーテル、お
よびホルミトールまたはホルモーズから出発して
製造されたポリエーテル(独国公開特許公報第
2639083号および第2737951号公報)もまた、本発
明において使用できる。多くの場合において、第
1−OH基を多量含む型のポリエーテル〔一層好
ましくは、第1−OH基を90重量%(ポリエーテ
ル中に存在するOH基全量基準)以下含むポリエ
ーテル〕を使用するのが好ましい。OH基含有ポ
リブタジエンもまた本発明において使用できる。 ポリチオ−エーテルのうちでは、特にチオジグ
リコール同志の縮合生成物、および/またはチオ
ジグリコールと他のグリコール、ジカルボン酸、
ホルムアルデヒド、アミノカルボン酸またはアミ
ノアルコールとの縮合生成物が好ましい。 適当なポリアセタールの例には、ジオールおよ
びホルムアルデヒドから得られる化合物、および
環式アセタールの重合によつて得られる生成物が
あげられる。 適当なポリカーボネートは、ヒドロキシル基含
有ポリカーボネートであるが、これは、それ自体
公知の化合物である。 ウレタン基または尿素基を既に含んでいるポリ
ヒドロキシル化合物も使用でき、また、非変性−
または変性天然ポリオール(たとえばひまし油)
も使用できる。また、澱粉等の炭水化物も使用で
きる。また、本発明においては、アルキレンオキ
サイドとフエノール−ホルムアルデヒド樹脂また
は尿素−ホルムアルデヒド樹脂との付加物(付加
生成物)も使用できる。 本発明に従つて使用される前記のアンモニウム
化合物の他に、ポリウレタン化学分野でそれ自体
公知の触媒を本発明において使用することもで
き、この公知触媒の例には、独国公開特許第
2854384号公報第26頁−第29頁および第31頁−第
33頁に記載の触媒があげられるが、この公知触媒
の使用量は一般に5−100重量%である(本発明
に従つて使用される前記アンモニウム化合物の重
量基準)。 前記の公知触媒すなわち共触媒のうちで適当な
ものの例には第3アミンがあげられ、たとえばト
リエチルアミン、トリブチルアミン、N−メチル
モルホリン、N−エチルモルホリン、N−ココモ
ルホリン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチ
レンジアミン、1,4−ジアザビシクロ−(2,
2,2)−オクタン、N−メチル−N′−ジメチル
アミノエチルピペラジン、N,N−ジメチルベン
ゼンジルアミン、ビス−(N,N−ジエチルアミ
ノエチル)−アジペート、N,N−ジエチルベン
ジルアミン、ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、
N,N,N′,N′−テトラメチル−1,3−ブタ
ンジアミン、N,N−ジメチル−β−フエニルエ
チルアミン、1,2−ジメチルイミダゾール、2
−メチルイミダゾール等が使用できる。他の適当
な共触媒は、ジメチルアミンの如き第2アミン
と、アルデヒド(好ましくはホルムアルデヒド)
またはケトン(たとえばアセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン)と、フエノール(た
とえば狭義のフエノール、ノニルフエノールまた
はビスフエノール)とから作られたそれ自体公知
のマンニツヒ塩基である。 触媒として有利に使用できるイソシアネート反
応性−水素原子を含有する第3アミンの例にはト
リエタノールアミン、トリイソプロパノールアミ
ン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチル
ジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノー
ルアミン、および、これらのアミンとアルキレン
オキサイド(たとえば、プロピレンオキサイドお
よび/またはエチレンオキサイド)との反応生成
物があげられる。 他の適当な共触媒は、たとえば独国特許第
1229290号明細書(および、それに対応する米国
特許第3620984号明細書)に記載の型の炭素−珪
素結合を含有するシラアミンであつて、その例に
は2,2,4−トリメチル−2−シラモルホリン
および1,3−ジエチルアミノメチル−テトラメ
チル−ジシロキサンがあげられる。 他の適当な共触媒は窒素含有塩基たとえばテト
ラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド;水
酸化アルカリたとえば水酸化ナトリウム;アルカ
リフエノレートたとえばナトリウムフエノレー
ト;アルカリアルコレートたとえばナトリウムメ
チレートである。ヘキサヒドロトリアジンもまた
触媒として使用できる。有機金属化合物特に有機
錫化合物もまた触媒として使用できる。好ましい
有機錫化合物はカルボン酸の錫()塩たとえば
酢酸錫()、錫()−オクトエート錫()−
エチルヘキソエート、ラウリン酸錫();錫
()−化合物たとえばジブチル錫オキサイド、ジ
ブチル錫ジクロライド、ジブチル錫ジアセテー
ト、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエ
ート、ジオクチル錫ジアセテートである。既述の
すべての触媒は勿論それら同志の混合物の形で使
用することもできる。 本発明において有利に使用できる種々の触媒の
種々の具体例およびその作用効果に関する説明
は、「クンストストツフ−ハンドブツク」第巻
〔ビーウエグ・ホヒトレン.カール−ハンザー−
ベルラーグ.ムニヒ(1966年)〕のたとえば第96
頁−第102頁に記載されている。 既述の如く、本発明に係る前記アンモニウム化
合物は、リグノセルローズ含有原料物質用ポリイ
ソシアネート系バインダーと一緒に使用できる。
前記アンモニウム化合物を、独国公告特許第
2711958号公報に記載のポリイソシアネート成分
等の工業用の変性−また非変性−ポリフエニル−
ポリメチレン−ポリイソシアネートと組合わせて
使用したときに、良好な結果が得られた。この独
国公報に記載のポリイソシアネートは、アニリ
ン/ホルムアルデヒド縮合物から2,2′−、2,
4′−および/または4,4′−ジアミノジフエニル
メタンを25−90重量%好ましくは30−85重量%除
去したときに残留蓄積する非留出物型底部画分の
ホスゲン化生成物;およびアニリン/ホルムアル
デヒド縮合物の粗製ホスゲン化生成物から2,
2′−、2,4′−および/または4,4′−ジイソシ
アナトジフエニルメタンを25−90重量%好ましく
は55−85重量%除去したときに残留蓄積する非留
出物型底部画分であり;これらのイソシアネート
成分はジイソシアナトジフエニルメタンを35−70
重量%好ましくは45−60重量%含有し、2,4′−
ジイソシアナトジフエニルメタン含量は1−8重
量%好ましくは2−5重量%であり;2,2′−ジ
イソシアナトジフエニルメタン含量は0−2重量
%であり、該イソシアネート成分の粘度は25℃に
おいて50−600mPa.s好ましくは100−300mPa.s
であり、NCO−含量は28−32重量%である。 既述の説明から明らかなように、上記の型の底
部画分は、たとえば、4,4′−ジイソシアナトジ
フエニルメタンを85重量%以上、好ましくは90重
量%以上含有する粗製ジフエニルメタンジイソシ
アネート(粗製MDI)からジイソシアナトジフ
エニルメタンを45−90重量%好ましくは55−85重
量%除去したときに残留蓄積する型の底部画分で
ある。このような粗製ジフエニルメタンジイソシ
アネート自体は、たとえば独国公開特許第
2356828号公報に記載の方法によつて得られる。 ジイソシアナトジフエニルメタンの異性体類を
60−90重量%好ましくは65−75重量%(しかし
て、2,4′−異性体を20−60重量%好ましくは30
−40重量%)含有する粗製ホスゲン化生成物か
ら、2,4−ジイソシアナトジフエニルメタンお
よび任意的に4,4′−または2,2′−ジイソシア
ナトジフエニルメタンを25−80重量%好ましくは
30−60重量%留去させることもできる。いずれの
場合においても、既述の組成の残留物が得られる
ような方法で蒸留を行うことができる。 種々の底部画分を混合することによつて、所望
の組成の異性体およびオリゴマーを含有するポリ
イソシアネート混合物を得ることも勿論可能であ
る(これは、多くの場合において、実際に比較的
簡単な操作である)。 前記の好適な非変性ポリイソシアネートの他
に、自己放出性を与えるために変性させたポリイ
ソシアネートもまた使用できる。自己放出性付与
のために変性させたポリイソシアネートは、たと
えば独国公開特許第3109317号公報(および米国
特許第4258169号明細書)、独国公開特許第
2932175号公報(および米国特許第4257995号明細
書)および米国特許第4257996号明細書に記載さ
れており、この場合には、ポリイソシアネートを
燐化合物で変性させるのである。0.1−30重量%
の燐酸−C1−C7−ジアルキルエステル好ましく
は燐酸ジ−n−ブチルエステルでポリイソシアネ
ートを変性させる方法が、独国特許出願第
P3108538号に記載されている。別のポリイソシ
アネート/バインダー混合物が、欧州特許出願第
7532号明細書および欧州特許第13112号明細書に
記載されている。 本発明に従つてポリイソシアネート−活性化剤
(触媒)組成物で結合できるリグノセルロース含
有原料のうちで適当なものは、木材、樹皮、コル
ク、バガス、むぎわら、亜麻、竹材、アルフア
草、もみがら、サイザル草、ココナツト繊維であ
る。この原料は粒状物、チツプ、繊維または粉末
の形で使用でき、その含水量はたとえば0−35重
量%好ましくは5−25重量%であり得る。これ
は、本発明に従つて使用される前記バインダーと
混合でき、バインダーの量は1−100重量%好ま
しくは2−12重量%である。そして一般に熱およ
び圧力の作用下に成形操作を行うことによつて、
ボードまたは成形体を形成させることができる。 しかしながら、本発明に従えば、他の有機原料
(たとえば、すべての種類のプラスチツク廃品)
および/または無機原料(たとえば雲母または珪
酸塩からなる膨張ビード)を用いて圧縮成形体を
作ることも可能である。 本発明方法においては、バインダーをできるだ
け均質に分布させるために、圧縮成形用原料に前
記バインダーを混合する際に、該バインダーを噴
霧するのが最も好ましい。 実際には、個々の操作段階(組成物の調製;原
料の噴霧)においては、操作上の誤動作の結果と
して、あるいは、操作条件の再調整の結果とし
て、操作の遅れが生ずることがあり得る。本発明
に係る前記触媒によるイソシアネート反応促進作
用は、室温ではほとんど起らず、したがつて、イ
ソシアネート−活性化剤の組成物の調製後におけ
る圧縮成形操作の2時間ないし数時間の遅れは許
容される。ポリイソシアネートの反応性の変改に
よつて反応速度をさらに遅くすることもできる。
たとえば2,4′−および/または2,2′−ジフエ
ニルメタンジイソニアネートの使用比率(4,
4′−異性体の使用基準)を増加することによつ
て、反応速度をかなり大きく低下させることがで
きる。 同様に、ベニヤ単板、紙または織物からなる多
層ボードまたは成形体も製造できる。ベニヤ単板
と切片状、棒状または小形棒状中央層とを有する
多層ボードまたは成形体(いわゆるジヨイナリ・
ボード)もまた、本発明に従つて次の如く操作を
行うことによつて製造できる。すなわち上記のベ
ニヤ単板を既述のイソシアネート−活性化剤組成
物で処理し、次いでこれを上記中央層と一緒にし
て、一般に高温高圧下に圧縮成形操作を行うので
ある。この温度は好ましくは80−250℃、一層好
ましくは100−220℃である。この場合の初期圧は
5−150バールの範囲内の値であることが好まし
く、そしてこの圧力は一般に圧縮成形操作の実施
中に、ゼロの値に向かつて低下する。 本発明においては、前記のポリイソシアネート
−活性化剤組成物を前記ポリヒドロキシル化合物
と組合わせて使用することもでき、この場合の
NCO:OH比は一般に1.1:1ないし10:1、好
ましくは1.5:1ないし5:1である。これらの
2種の成分を別々に用いることもでき、あるい
は、反応混合物の形で使用できる。このようなポ
リイソシアネートとポリヒドロキシル化合物との
組合わせは、実際にバインダーとして重要であ
り、たとえばコルクの粒状物を用いる成形操作の
際のバインダーとして使用できる。また、それ自
体公知の発泡剤を約0.5−30重量%(前記のバイ
ンダーすなわち透浸剤の重量基準)添加するこ
と、および/または他の添加剤(たとえば、前記
のポリイソシアネート、リグノセルローズ含有物
質および任意的にポリヒドロキシル化合物の化学
反応もしくは発泡状態に影響を与える安定剤の如
き添加剤)を0.05−10重量%(バインダーすなわ
ち透浸剤基準)使用することも可能である。 本発明に従つてバインダーとして使用される前
記のポリイソシアネート−活性化剤組成物は、ホ
ルムアルデヒドと尿素および/またはメラミンお
よび/またはフエノールとの縮合物の水溶液(こ
れは従来主として木材加工業界で使用されていた
ものである)と組合わせて使用することもでき、
あるいは、他の公知バインダーおよび透浸剤(従
来あまり広く使用されていなかつたもの)と組合
わせて使用することもできる。後者の公知バイン
ダーおよび透浸剤の例には亜硫酸塩廃液等の廃液
(木材の蒸解工程で生ずるリグニンスルネート廃
液または他の工業用リグニン液)、皮なめし用化
合物たとえばタンニンがあげられる。 このような場合には、たとえば本発明に係る前
記バインダーは前記の追加バインダー(すなわち
公知バインダー)と、1:10ないし10:1好まし
くは1:5ないし5:1の混合比で混合できる。
本発明に係る前記バインダーおよび追加バインダ
ーは別々に使用してもよく、あるいは混合物の形
で使用してもよい。 このように組合わせて使用することは、特別な
性質を有する多層ボードの製造のときに特に有利
なことである。たとえば、多層ボードの外層に慣
用接着剤(それ自身のみを使用してもよく、これ
を前記ポリイソシアネート系バインダーと一緒に
使用してもよい)に添加し、本発明に従つて使用
される前記ポリイソシアネート系バインダー(そ
れ自身のみを使用してもよく、あるいは慣用接着
剤と一緒に使用してもよい)を1またはそれ以上
の内層に添加し、次いで圧縮成形操作を行うこと
ができる。 チツプボード特に多層型チツプボードの製造の
場合には、非常に短い圧縮成形時間内にチツプボ
ード中のチツプ、特に中央層の中のチツプを前記
ポリイソシアネート系バインダーと完全に反応さ
せるにはどうすればよいということが、しばしば
大きな問題になる。この場合には、本発明に係る
熱活性化可能な潜在触媒を中央層に正確に添加し
たときに、この触媒が特にすぐれた効果を奏す
る。この触媒を使用した場合には、その添加区域
である中央層の硬化が促進されるが、中央層は常
に外側の層より或時間遅れて加熱される。金型が
有する高温によつて、最初に表面の層がかなりの
程度まで加熱され、これによつて大量のスチーム
が生じ、これがチツプボードの内部に高温を伝え
るのである(100℃よりごく僅か上の温度)。この
程度の高温の場合でさえ、前記の触媒含有ポリイ
ソシアネート系バインダーは中央層において前記
の短かい時間内に反応するのである。この時間を
さらに実質的に短縮することはほとんど不可能で
ある。なぜならば中央層への伝熱をそれ以上速く
行うことはほとんど不可能であるからである。し
たがつて、中央層のみを本発明に従つて活性化
し、表面層には触媒を配合しないのが一般に好ま
しい。 しかしながら、チツプの表面層を触媒含有ポリ
イソシアネートで被覆することも可能である。け
れどもこれは実質的な実用的効果を与えるもので
はない。なぜならば、所望結果を得るための必須
条件は、中央層の結合(binding)を適切に行う
ことであるからである。チツプボードの各層の中
のチツプが適切に結合されたかどうかを調べるた
めの実用的な試験方法は、成形用プレス装置から
取出された後の成形ボードの厚さまたは“厚さの
増加度”を測定することである。 本発明に従つてリグノセルロースもしくは他の
有機物および/または無機物を含有する原料物質
から製造されたボードまたは成形体はすぐれた機
械的性質に有するから、これは建材等として非常
に有利に使用できる。この分野で一般に所望され
る殺虫、殺菌性または防燃性を上記ボードまたは
成形体に付与するために、市販の常用添加剤、た
とえばポリエチレンの水性乳剤もしくは有機また
は無機インヒビターを前記のバインダーまたは原
料物質に添加できる。しかしてこれらの添加剤は
純品の形で、または溶液の形で約0.05−30重量%
好ましくは0.5−20重量%添加できる(全材料の
重量基準)。適当な溶媒は水または有機溶媒であ
つて、その例には石油の精製のときに得られる残
油、および塩素化された炭化水素等があげられ
る。一般に前記の結合性は、上記の如き溶媒によ
つて影響されることはない。公知のフエノール/
ホルムアルデヒド樹脂で結合されたボードの場合
とは対照的に、本発明に従つて製造された成形体
では塩類の風解や滲出は全くなく、これは本成形
体の大きい利点の1つである。 本発明に係る前記バインダーは結合(接着)強
度が大きいので、これを透浸剤(含浸剤)または
接着剤として配合して製造された成形体はホツト
プレスまたは金型の表面に付着する傾向がある。
これは、バインダーに離型剤を添加することによ
つて回避できる。別の方法は、純品または溶液の
形の離型剤を、プレスの金属面(成形物との接触
面)または金型の表面に適用させることである。
適当な外用(外部)の離型剤として、この目的の
ために以前に開発された任意の物質が使用でき
る。しかしながら、独国公開特許第2325926号公
報に記載の化合物を使用するのが好ましい。この
公知化合物は、イソシアネートに対してはイソシ
アヌレート生成反応を促進する触媒作用を有する
ものであつて、この化合物の例にはフエノール−
マンニツヒ塩基、ヘキサヒドロトリアジンの誘導
体、カルボン酸のアルカリ金属塩および/または
石鹸があげられる。これは任意的に溶液の形で使
用でき、たとえば水性ジエチレングリコール中に
溶解した溶液の形で使用できる。前記の付着を防
止するための別の方法は、プレスの金属面と被成
形材料との間に離隔層を設けることである。この
離隔層は、種々の原材料(たとえばプラスチツ
ク、紙、木材、金属等)から作られたウエブ、フ
イルムまたは小寸法の物からなるものであり得
る。 既に述べたように、フエノール/ホルムアルデ
ヒド樹脂または尿素/ホルムアルデヒド樹脂を基
剤とせる公知バインダーを用いて作られたチツプ
ボードの場合に比して機械的性質および製造技術
に関して顕著な改善が、本発明に従つて前記のイ
ソシアネート系バインダーを用いることによつて
達成できるのである。たとえば木材チツプボード
の場合には、従来のフエノール/ホルムアルデヒ
ド樹脂または尿素/ホルムアルデヒド樹脂系バイ
ンダーの場合と同じ使用量で本発明に係るポリシ
アネート系バインダーを使用することによつて、
屈曲時のスチフネスを50%近く向上させることが
できる(さらに、他の機械的性質も一層良くな
る)。あるいは、本発明に従えば、従来の場合に
比してバインダーの濃度を約25−70%減少させて
も、従来のチツプボードと大体同程度の種々の機
械的性質を有するチツプボードが得られる。この
ような最適の物性は、特に、既述の粘度値および
異性体含有比を有するポリメチレン−ポリフエニ
ル−ポリイソシアネートをバインダーとして用い
たときに得られる。 次に、本発明を一層具体的に例示するために実
施例を示す。これらの実施例の中の「部」および
「%」は、特に断わらない限りそれぞれ「重量部」
および「重量%」を意味する。 実施例中で使用された“本発明に係るアンモニ
ウム塩”は、下記の製法に従つて製造されたもの
であつた。 トリエチルアミン101重量部をメタンホスホン
酸ジメチルエステル248重量部と混合し、得られ
た混合物を撹拌下に8時間にわたつてゆるやかに
還流させた。次いで、余剰量のメタンホスホン酸
エステルを真空中で留去させた。黄色の粘稠液
(所望生成物)が140重量部得られた。 メタンホスホン酸ジメチルエステル124部およ
び1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデク−
7−エン77.5部を100℃において5時間撹拌した。
次いで、余剰量のホスホン酸エステルを真空中で
留去させた。中程度の粘度の黄色の液体(所望生
成物)が140部得られた。 ジブチルホスフエート210重量部およびトリエ
チルアミン303重量部を混合し、得られた混合物
を撹拌下に8時間にわたつてゆるやかに還流させ
た。次いで余剰量のトリエチルアミンを真空中で
留去させた。低粘度の無色の液体(所望生成物)
が266重量部得られた。 ジブチルアミン258重量部およびメタンホスホ
ン酸ジメチルエステル248重量部を混合し、撹拌
下に135−150℃に加熱した。この混合物を其後に
氷浴で冷却し、ただしこの冷却は、温度が発熱反
応によつて145−150℃に保たれるように行つた。
次いで反応混合物を150℃において、さらに5時
間撹拌した。得られた生成物を真空中で蒸留する
ことによつて、未反応原料を除去した。無色の粘
稠な液体(所望生成物)が350重量部得られたが、
これは室温において徐徐に結晶化した。 アンモニウム塩()の製造の場合と同様な操
作を行つたが、ただし今回はトリエチルアミンの
代りに当量のN−メチルモルホリンを使用した。 アンモニウム塩()の製造の場合と同様な操
作を行つたが、ただし今回はトリエチルアミンの
代りに当量のN−メチルピロリドンを使用した。 トリエチレンジアミン〔市販品“Dabco”(登
録商標)〕123重量部およびメタンホスホン酸ジメ
チルエステル1240部を100℃において8時間撹拌
したが、この撹拌は、窒素流をゆるやかに通しな
がら行つた。次いで余剰量(約400重量部)のメ
タンホスホン酸エステルを真空中で留去させ、沈
澱した生成物を別し、真空中で乾燥した。無色
の結晶質化合物(所望生成物)が335重量部得ら
れた。 トリエチルアミン202重量部およびトリエチル
ホスフエート1820重量部を撹拌下に8時間にわた
つてゆるやかに還流し、しかしてこの還流操作
は、窒素流をゆるやかに通しながら行つた。其後
に未反応原料を真空中で留去させた。中程度の粘
度を有する無色の液体(所望生成物)が110部得
られたが、これは非常にゆるやかに結晶化した。 1,5−ジアザビシクロ〔3.4.0〕ノン−5−
エン220重量部およびメタンホスホン酸ジメチル
エステル446重量部を110℃において5時間撹拌し
たが、この撹拌は、窒素流をゆるやかに通過させ
ながら行つた。次いで未反応原料化合物を真空中
で留去させた。粘稠なコハク色の液体(所望生成
物)が410部得られた。 トリ−n−ブチルアミン37重量部およびメタン
ホスホン酸ジメチルエステル124重量部を180℃に
おいて8時間撹拌したが、この撹拌は、窒素流を
ゆるやかに通しながら行つた。次いで、余剰量の
燐エステルを真空中で留去させた。中程度の粘度
を有する無色の液体(所望生成物)が62g得られ
た。 前記の種々のアンモニウム化合物の構造は、
NMR−スペクトル分析によつて確認された。 メタンホスホン酸ジアルキルエステルとジ−ま
たはトリ−アルキルアミンとの反応生成物を使用
するのが特に好ましい。 例 1 ポリイソシアネート130部〔バイエル社製の市
販品“PU−1520A”;これはポリメチレン−ポリ
フエニルポリイソシアネートを基剤とせるポリイ
ソシアネート混合物であつて、そのNCO−含量
は30%であり、粘度は200mPa.s/25℃であつ
た;なお、これに触媒()、()または()
をそれぞれ0.5%、1%または2%添加した〕を、
軟質木材と硬質木材との混合物からなるチツプ
(含水量10%)2250重量部に添加した。前記触媒
は前記ポリイソシアネートに、50%溶液(溶媒は
ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル
であつた)の形で添加したものであつた。このよ
うにして被覆された活性化剤含有チツプは室温に
おいて少なくとも1−2時間貯蔵できるものであ
つたが、これをチツプボードの中央層として使用
した。 3層型成形体を、次の如くして製造した。表面
層(上部層および下部層)は、活性化剤を含有し
ないポリイソシアネートで被覆された含水量15%
の木材チツプ980部からなるものであつた。中央
層(中間層)は、ポリイソシアネート/活性化剤
混合物で被覆されたチツプ55部からなるものであ
つた(このポリイソシアネートはバイエル社製の
市販品“Pu−1520A”であつた)。成形用鋼板を
予じめ、外用離型剤としてのカリウム/ジエチレ
ングリコール水溶液で処理した。また、この成形
原料の表面も前記離型剤溶液で濡らし、次いで加
熱鋼板の温度を170℃として圧縮成形操作を行つ
た。得られたチツプボード(厚さ16mm)の引張強
度(V100横方向引張強度)はDIN−68763に従つ
て170℃において測定した。この測定は、圧縮成
形時間が種々異なる種々の試料について行つた
(第1表参照)。
【表】 結 果 本発明に従つて触媒を添加することによつて、
圧縮成形時間が短縮できることが確認された。 例 2 本発明に係る触媒の潜在活性および熱活性化可
能性 第2表に記載の如く所定量の触媒()、()、
()、()、()、()および()を次の組
成の混合物に溶解した。この混合物は、木材チツ
プ(このチツプの含水量は8%)7.5重量%を含
有するトリレンジイソシアネート(2,4−およ
び2,6−トリレンジイソシアネートの80:20異
性体混合物)からなるものであつた。固体触媒を
80%溶液(溶媒はメタンホスホン酸ジメチルエス
テル)の形で前記ジイソシアネートに添加した。
前記混合物の硬化所要時間を、種々の温度におい
て測定した。 第2表に記載の結果から明らかなように、本発
明に係る触媒は室温において50時間迄の長いポツ
トライフを有し(この値は触媒濃度に左右され
る)、一方、熱の存在下、すなわち高温(100℃)
においては、この触媒はイソシアネート混合物を
非常に速く硬化させる能力を有し、すなわち、潜
在触媒が熱によつて活性化されるのである。これ
とは対照的に、公知の高活性触媒、特にジイソシ
アネートの三量化反応に対して高度の活性を示す
公知触媒は、室温および100℃の両方の温度にお
いて該イソシアネートをほとんど瞬間的に、すな
わち非常に短い時間内に硬化できる能力を有す
る。 公知の低活性触媒もまた、室温においてイソシ
アネートを遅く硬化させるものであるが、これは
100℃に加熱されたときでも、この硬化時間を、
本発明に係る熱活性化可能触媒の場合のようにか
なり大きく短縮できるものではない。
【表】 例 3 200℃の圧縮成形温度における圧縮成形時間の
関数としての厚さ16mmの実験室製チツプボードの
厚さの変化 工場および実験室の両方において、圧縮成形実
施後に測定されたチツプボードの厚さの変化は、
実現可能な最小圧縮成形時間の値を示す尺度であ
る。圧縮成形実施後に、ボードの厚さが基本的な
規定値である厚さを越えて増加した場合には、こ
のボードのカサ密度および強度値が顕著に減少す
るであろう。 しかしながら経済上の理由から、圧縮成形時間
をできるだけ短縮するのが好ましいのである。 触媒を含まないポリイソシアネート系バインダ
ーの場合とは対照的に、本発明に係る触媒をポリ
イソシアネート系バインダー中に入れることによ
つて、前記の時間短縮が充分に達成できるのであ
る。第3表に記載の実験結果から明らかなよう
に、本発明の触媒を使用することによつて実現可
能な圧縮成形時間の下限値をさらに下げることが
でき、すなわち、触媒を含まないポリイソシアネ
ート系バインダーを使用した場合の最小圧縮成形
時間が、その約75%の値にまで短縮できるのであ
る。さらに、本発明に係る潜在触媒の使用は、圧
縮成形操作実施前におけるポリイソシアネート被
覆−チツプの加工時間(プロセシング・タイム)
には全く影響しない。
【表】
【表】 例 4 下記の製法に従つて製造されたポリイソシアネ
ート−水系乳剤を、実施例1の場合と同様な噴霧
方法で中央層のチツプに噴霧した。 この乳剤は次の方法で製造した。すなわち、水
110部を50%パラフイン分散液40部と一緒に撹拌
した。その中に、触媒()または()の50%
溶液(この溶液の溶媒はジエチレングリコールモ
ノ−n−ブチルエーテルであつた)を1または2
重量%含むMDI系ポリイソシアネート(バイエ
ル社製の市販品“PU1520A”)130部を入れ、高
速撹拌機で30秒間撹拌して乳剤を製造した。 其後の処理、加工操作は、例1記載の方法と同
様な方法に従つて行つた。この実験の結果を第4
表に示す。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 バインダーとしてのポリイソシアネートを混
    合および/または含浸したリグノセルロース含有
    物質を触媒の存在下に圧縮成形することによつて
    圧縮成形体を製造する方法において、 () 一官能性または多官能性の第1、第2およ
    び/または第3アミンと、 () 燐を含む酸のアルキル化エステル とを、実質的に当量比(この当量比は燐を含むア
    ルキル化酸と、第1、第2および/または第3ア
    ミンの窒素原子とに関しての当量比である)にお
    いて反応させることによつて得られる型のアンモ
    ニウム塩を基剤とせる熱活性化可能な潜在触媒
    を、前記触媒として使用することを特徴とする圧
    縮成形体の製造方法。 2 多層型圧縮成形体の場合には、中央の層のみ
    を、本発明に係る触媒で活性化することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 ポリイソシアネートをポリオールと組合わせ
    て使用し、しかしてこの場合のNCO:OHの比を
    1.1:1ないし10:1とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。 4 前記の本発明に係る触媒と共に、ポリウレタ
    ン化学分野でそれ自体公知の他種触媒を使用する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項−第3項
    のいずれか1項に記載の方法。 5 ポリイソシアネート系バインダーと共に、尿
    素/ホルムアルデヒド樹脂および/またはメラミ
    ン/ホルムアルデヒド樹脂および/またはフエノ
    ール/ホルムアルデヒド樹脂を基剤とせるそれ自
    体公知の他種バインダーを使用することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項−第4項のいずれか1
    項に記載の方法。 6 他の助剤や添加剤、離型剤、木材防腐剤、防
    燃剤、またはポリエチレン分散物を使用すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項−第5項のい
    ずれか1項に記載の方法。 7 小寸法の有機および/または無機原料物質か
    らなる塊の圧縮成形操作によつて圧縮成形体を製
    造するために、本発明の触媒を任意的にポリイソ
    シアネートおよび/またはポリオール中に配合し
    て使用することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項−第6項のいずれかに記載の方法。 8 触媒成分()および()を別々に前記原
    料中に配合し、そして本発明に係る触媒を原料の
    混合操作の実施中においてのみ生成させることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項−第7項のいず
    れか1項に記載の方法。 9 本発明に係る触媒を木材チツプボードの製造
    のために使用することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項−第8項のいずれか1項に記載の方法。 10 メタンホスホン酸ジアルキルエステルとジ
    −またはトリアルキルアミンとの反応生成物を使
    用することを特徴とする特許請求の範囲第1項−
    第9項のいずれか1項に記載の方法。
JP59165783A 1983-08-09 1984-08-09 ポリイソシアネート系バインダーを含む圧縮成形体を、熱活性化可能な潜在触媒を用いて製造する方法 Granted JPS6055016A (ja)

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