JPH04232004A - 離型剤組成物 - Google Patents

離型剤組成物

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JPH04232004A
JPH04232004A JP3129522A JP12952291A JPH04232004A JP H04232004 A JPH04232004 A JP H04232004A JP 3129522 A JP3129522 A JP 3129522A JP 12952291 A JP12952291 A JP 12952291A JP H04232004 A JPH04232004 A JP H04232004A
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JP
Japan
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wax
composition
ester
polyisocyanate
mold
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Application number
JP3129522A
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English (en)
Inventor
James A Yavorski
ジェームズ・エイ・ヤヴォルスキ
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Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C08K5/523Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4 with hydroxyaryl compounds

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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリイソシアネート及
び鉱物ワックスを含む離型剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】リグノセルロース系物質を含む成形物品
の製造において、ポリイソシアネートが、単一バッチ式
または連続式の閉鎖ミキサーで撹拌されつつあるリグノ
セルロース系物質に対してポリイソシアネート組成物を
噴霧することによりバインダーとして適用される。その
ポリイソシアネート組成物は水性エマルジョンの形で使
用されうる。処理されたリグノセルロース系材料は、当
て板の間に均一な層として置かれ、次いで、普通は14
0〜230℃の間の温度において、高圧力下に一体にプ
レスされてその樹脂を硬化させ、成形セルロース系物品
を作る  その物品はプレス機を開き、そして当て板あ
るいはプラテンを取り除くことにより取り出される。ポ
リイソシアネートと共に内部に、あるいは金属製当て板
あるいはプラテンに外部から適用された効果的離型剤が
存在しないと、リグノセルロース系物質は金属表面に対
して強く付着する。
【0003】ポリイソシアネートが結合剤として使用さ
れると、非常に高品質の、均一に結合された物品が作ら
れる。しかしなから、ポリイソシアネートによって発揮
されるすぐれた接着性は、リグノセルロース系物質がホ
ットプレス段階中に接触する金属表面に対するリグノセ
ルロース系物質の著しい粘着または接合を生じさせると
いう相殺的欠点を発生させる。製品をプレス機から取り
外すときに製品は非常に頻繁に損傷され、またプレス部
材の表面から付着セルロース系材料を取り除くのに非常
に時間が必要とされる。
【0004】ポリイソシアネートの採用により得られる
高品質成形物品を製造するために連続式または半連続式
操作によって効率的な商業的工程を実施するに際して、
均一品質の物品を製造するために短いサイクル時間でプ
レス設備を繰り返し使用することは必須である。従って
、プレス部材への接着に関する問題は本質的に取り除か
れなければならない。さらには、熱分解によってプレス
部材の高温表面上に形成された樹脂質物質を除去するた
めにプレス部材表面を掃除するのに必要とされる時間は
最小限にまで短縮されなければならない。
【0005】ポリイソシアネートとの組合せで、離型剤
として鉱物ワックスを使用することは、欧州特許第46
014号及び米国特許第4431455号において提案
されている。
【0006】驚くべきことに、外部式の離型剤として使
用しうる鉱物ワックスと組合せて特定のリン酸エステル
を使用することにより、あるいはポリイソシアネート中
で上記の組合せを使用することにより(この場合、それ
は内部式離型剤として使用される)、さらに改善がなさ
れることが判明した。
【0007】かかるポリイソシアネート組成物は、良好
な接合性及び離型性を示す安定な液体である。このポリ
イソシアネートはリン酸エステルを含まない同様な組成
物よりも安定である。
【0008】
【発明の構成】本発明は、鉱物ワックスと一般式(RO
)3 PO を有するオルトリン酸中性エステルとからなる組成物(
ただし、R基のうちの1個または2個は8〜20個の炭
素原子を有する飽和アルキル基であり、上記R基のうち
の1個または2個がベンジル基、フェニル基、またはア
ルキル置換されたベンジルもしくはフェニル基であり、
その置換アルキル基が1〜9個の炭素原子を有する)に
関する。そのような組成物は外部式離型剤として、ある
いはポリイソシアネートと組合せられるべき組成物とし
て使用されうる。従って本発明はポリイソシアネートと
上記組成物とからなる組成物にも関する。
【0009】米国特許第4376089号及び米国特許
第4257996号は、木材接合応用分野における離型
剤としてのある種のリン酸エステルの使用を開示してい
る。ある種のリン酸エステルが可塑剤及び離燃剤として
開示されているその他の刊行物は、米国特許第3933
669号及び米国特許第3841955号である。
【0010】鉱物ワックス、化石ワックスまたはオゾケ
ライトは、55〜110℃の範囲内の融点を有するワッ
クス状炭化水素混合物である。好ましいものは、リグナ
イトの溶剤抽出により回収され、ワックス部分と樹脂部
分とからなるモンタンワックスである。そのワックス部
分は、長鎖エステル類(62〜68重量%)、長鎖酸類
(22〜26重量%)及び、長鎖のアルコール類、ケト
ン類及び炭化水素類(7〜15重量%)の混合物である
。その樹脂部分は、約70重量%のテルペン類及び約3
0重量%のレジン酸、オキシレジン酸、オキシレジン酸
の高分子化エステル類及びアスファルトである。その原
料に応じて、82〜90℃の範囲内の融点を有する。 それは、四塩化炭素、ベンゼン、クロロホルム及び石油
溶剤に可溶である。
【0011】一般式中で8〜20個の炭素原子を有する
アルキル基Rは、n−オクチル、イソオクチル、2−エ
チルヘキシル、n−ノニル、デシル、2−メチルオクチ
ル、2−エチルオクチル、3−エチルシクロヘキシル、
ウンデシル、ヘキサデシル、ドデシル、ノナデシル等か
ら選択しうる。R基についての芳香族置換基は、フェニ
ル及びアルキルフェニル、例えばキシレニル、ジメチル
フェニル、エチルメチルフェニル、プロピルフェニル、
イソプロピルフェニル、メチルイソプロピルフェニル、
ノニルフェニル、オクチルフェニル、ビフェニル、ベン
ジルフェニル及び同様なベンジル置換基等から選択され
うる。
【0012】リン酸エステルは、オキシ塩化リンを、段
階的添化法により、ベンジルアルコールもしくはフェノ
ール誘導体、及びアルキルアルコール誘導体と、塩基の
存在下で反応させることにより製造できる。そのような
オルトリン酸中性エステルの代表的なものは、ジオクチ
ルクレジルホスフェート、ジクレジルオクチルホスフェ
ート、ジフェニルデシルホスフェート、ジベンジル2−
エチルヘキシルホスフェート、2−エチルヘキシルジフ
ェニルホスフェート、2−エチルヘキシルフェニルホス
フェート、2−エチルシクロヘキシルジ(メチルベンジ
ル)ホスフェート、イソデシルジクレジルホスフェート
、エチルフェニルジオクチルホスフェート、等である。 これらのホスフェート誘導体は通常こはく色または無色
の無臭液体であり、400〜600℃の範囲内の沸点を
有し、そして一般的な有機溶媒中に可溶である。
【0013】本発明の組成物における使用のために適当
な液体ポリイソシアネートとしては、ジイソシアネート
及び高官能価イソシアネート、殊に芳香族ポリイソシア
ネートである。ポリイソシアネートの混合物、例えばア
ニリン/ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化によって
製造される二官能価及びそれよりも高官能価のポリイソ
シアネートの粗混合物(このものは粗MDIと称される
ことがある)も使用できる。有機ポリイソシアネートは
、過剰のジイソシアネートまたはより高官能価のポリイ
ソシアネートとポリオールとの反応により作られるイソ
シアネート末端付きプレポリマーであってもよい。
【0014】殊に適当なものは、英国特許第14449
33号に記載されているような水乳化性有機ポリイソシ
アネートである。そのような水乳化性有機ポリイソシア
ネートの特定な一例は、3部のメトキシポリエチレング
リコール(分子量650)を、約50%のジフェニルメ
タンジイソシアネート類と残部のより高官能価のポリメ
チレンポリフェニルポリイソシアネート類とを含み、N
CO含量が30%である粗MDT93部と反応させるこ
とにより製造される。
【0015】リン酸エステルは、鉱物ワックス及びポリ
イソシアネートのための相溶化剤として作用する。本発
明の別の目的は、リグノセルロース系材料を本発明によ
るポリイソシアネート組成物と接触させ、次いでその材
料を接合させることからなるリグノセルロース系材料の
接合方法を提供することである。そのような接合方法自
体は、公知である。本発明のリン酸エステル組成物は、
各成分を一緒に、好ましくは昇温で混合することにより
作ることができる。
【0016】リン酸エステルを鉱物ワックス及びポリイ
ソシアネートとブレンドするに際して、自由流動性液体
の生成を迅速化するために熱及び撹拌を加えることが必
要なことがある。例えば、液体ポリイソシアネートを含
む溶液は、10重量部のリン酸エステル、10重量部の
モンタンワックスと80重量部の乳化性ポリイソシアネ
ートブレンドを加え、しかる後に130℃の温度に2時
間加熱して自由流動性液体とすることにより製造されう
る。
【0017】リン酸エステルと鉱物ワックスとからなる
組成物は、その両成分を昇温においてブレンドして液体
となすことにより製造される。次いでそのブレンド物は
、外部式離型剤組成物として作用させるためにプレス機
部材に対する被覆として使用されるには噴霧性溶媒で稀
釈されうる。本発明による組成物中のリン酸エステル:
鉱物ワックスの相対量は、1:10から10:1の範囲
、好ましくは1:3から3:1の範囲となりうる。 ポリイソシアネート組成物中のリン酸エステルの量及び
鉱物ワックスの量は、両方共に、組成物全体を基準に計
算して2〜20重量%、好ましくは5〜15重量%であ
る。
【0018】パーティクルボードの製造において、リグ
ノセルロース系材料とポリイソシアネートとは、ワック
ス及びリン酸エステルを含むポリイソシアネート組成物
をそのリグノセルロース系材料上に噴霧することにより
都合よく混合されうるが、その際にはその材料を単一バ
ッチ式または連続式操作の閉鎖ミキサー中で撹拌し続け
る。ポリイソシアネート組成物はそのままの形であるい
は有機溶媒中の溶液の形で使用されうるが、好ましくは
それは水性エマルジョンの形で使用される。適当なエマ
ルジョンは、ポリイソシアネート自体が乳化性のもので
ない限り、乳化剤の存在下にポリイソシアネート組成物
を水と撹拌することにより製造できる。
【0019】ポリイソシアネート組成物で処理後のリグ
ノセルロース系材料は、「準備品」をプレス機に持込む
働きをするアルミニウムまたは鋼製の当て板に置かれ、
プレス機においてそれは通常140〜230℃の温度で
所望の程度まで圧縮される。リン酸エステル及び鉱物ワ
ックスを含む本発明のポリイソシアネート組成物を用い
る場合には、圧縮されるパーティクルとプレス機の金属
表面との間の付着は無視しうる。製造操作の開始時点で
、プレス板の表面に溶媒中にリン酸エステルと鉱物ワッ
クスを含む混合液を噴霧することによりプレス板を調整
することは、好ましいが必須ではない。そのように調整
させたプレス板はかくして本発明の方法においてさに処
理せずに多数回使用できる。例えばパーティクルボード
はポリイソシアネート処理したリグノセルロース系材料
をプレス機へ向けて移送するコンベアベルト上に堆積さ
せることにより、連続法で製造できる。
【0020】本発明方法は、チップボードと称されて広
く知られているパーティクルボードの製造に特に適当で
あり、そのような製造に主として使用されようが、本発
明方法は、そのような態様に限定されるものではなく、
中密度ファイバーボード、ワーザライト(Werzal
ite)法による成形品及びプライウッド等の製造にも
使用できる。従って、使用されるリグノセルロース系材
料としては、ウッドチップ、ウッドファイバー、削りく
ず、ベニヤ、ウッドウール、コルク、樹皮、鋸くず及び
木材加工業の同様な廃品、ならびに、紙、バガス、わら
、亜麻、サイザル麻、大麻、イグサ、アシ茎、米籾、草
、果穀等がある。さらには、リグノセルロース系材料と
、ガラス繊維、雲母のようなその他の粒状ないし繊維状
材料、プラスチック繊維のような織屑及び布地等を混合
することもできる。
【0021】ポリイソシアネート組成物を、リグノセル
ロース系材料に適用する場合、ポリイソシアネート/リ
グノセルロース系材料の重量比は、使用されるリグノセ
ルロース系材料の嵩密度に依存する。従って、ポリイソ
シアネートは、ポリイソシアネート/リグノセルロース
系材料の重量比が0.1:99.1ないし20:80、
好ましくは0.5:99.5ないし7.0:93の範囲
内となるような量で適用しうる。
【0022】リン酸エステル及び鉱物ワックスの濃度に
影響するその他の因子は、使用されるリグノセルロース
系材料の密度、その表面積、操作の温度及び圧力、なら
びにプレスプレートで用いられる金属によって変りうる
【0023】通常、操作は、140〜230℃の温度及
び25MPaまでの圧力において、アルミニウムまたは
鋼製板を用いて実施される。これらの条件下で製造され
たシート及び成形物品は機械的性質が均一ですぐれてお
り、そのような物品が慣用的に使用されている構造応用
分野のいずれにおいても使用されうる。
【0024】
【実施例】本発明は以下の実施例によりよりさらに良く
理解されよう。実施例において、特に指示されない限り
「量」はすべて重量部である。
【0025】
【実施例1】7.5部のモンタンワックス及び12.5
部の2−エチルヘキシルジフェニルホスフェートを95
℃の温度において1時間緩かに撹拌して組成物を作った
【0026】
【実施例2】実施例1の組成物の50部を、低沸点石油
エーテル50部と40℃において混合して、清澄溶液を
作った。次いでこれを冷却し、炉過して不溶物を取り除
き、そして外部式離型剤として使用するために貯蔵した
【0027】プレス機部材の加熱金属表面に対して上記
の液の被覆を塗布した。その塗布濃度は、溶剤蒸発後に
析出したワックス及びリン酸エステルの重量に基いて計
算して1平方メートル当り0.5〜1グラムであった。 実施例1の組成物を10重量%含むポリイソシアネート
をバインダーとして使用したときに、上記外部式離型剤
の噴霧によって被覆された金属表面から100回を越え
る離型が達成された。
【0028】
【実施例3】3部のメトキシポリエチレングリコール(
分子量650)と、30%のNCO含量を有し、約50
%のジフェニルメタンジイソシアネート及び残部のより
高官能価のポリメチレンポリフェニルポリイソシアネー
トを含む粗MDI97部とを反応させることにより乳化
性イソシアネートを作った。
【0029】この乳化性イソシアネート80部に対して
90℃において実施例1の組成物20部を加え90〜9
5℃で約1時間撹拌し、次いで撹拌しながら50℃以下
に冷却した。この生成物は液体であり、パーティクルボ
ードの製造においてバインダーとして使用すると、実施
例2に記載のように処理された当て板から50回以上の
離型ができた。
【0030】
【実施例4】実施例3で製造した乳化性ポリイソシアネ
ート組成物を、水10部に対してポリイソシアネート組
成物3.12部の割合で、水に乳化させた。この水性エ
マルジョンを、10:25メッシュのパイン/スプルー
スのウッドパルプ(水分2%)の50/50混合物に対
して、9〜15部ウッドパルプチップ/1部エマルジョ
ンの重量比で適用し、得られた混合物を次いで熟成し、
そしてパーティクルボードの製造に用いた。
【0031】芯材として、上記エマルジョン化イソシア
ネートを5メッシュのパーティクル寸法を有するパイン
/スプルースウッドパルプで102部に適用したものを
用いた。
【0032】66%の芯材と33%の表面材とから一連
のボードを作った。従って表面材の半分は、アルミニウ
ム成形具板上に散布し、その次に芯材そして残りの表面
材を順次散布した。得られた「準備品」を次いでハンド
プレス機に掛け、「ケーキ」状となし、これをプレス機
に導入した。鋼製スペーサーをそのアルミニウム板上に
置き、また鋼板を「ケーキ」状品の表面上に配置した。 両方の板がスペーサーに触れるまで、175℃のプレス
温度で圧力を掛けた。3〜5Mpaの圧力をボード厚1
mm当り15秒のプレス時間にわたり維持した。この操
作は、実施例2の噴霧で予備処理した同一の装置を用い
て、プレス機において連続的に繰返すことができ、プレ
ス板表面上の重大な付着や樹脂沈着は認められなかった
【0033】
【実施例5】苛酷な粘着条件下でのプライウッドのプレ
ス加工を模擬するために、寸法15cm×15cm×3
mmのサウザンパインのベニヤ板の片面にそのベニヤの
重量基準で約3重量%のポリイソシアネート(実施例3
のもの)を被覆した。
【0034】実施例2の離型剤を、15cm×15cm
×1.27mm  の正方形の鋼製詰め板材の片面に塗
布し、ベニヤのイソシアネート被覆部と接触するように
配置した。ベニヤと接触したその鋼板を実施例2の噴霧
液でプレコートして、ベニヤ板の重量基準で2%の離型
剤が表面コート層と施されるようにした。このベニヤ及
び鋼製詰め板材をホットモールド用の市販離型剤(ミラ
ー・ステファソン  Miller−Stephaso
n社のMS−136;ワックスと弗素ポリマーのブレン
ド)で予め被覆してあった寸法30cm×30cmの2
枚の鋼板の中央に置いた。このアセンブリーを次いでプ
レコート機に入れ、ここで176℃の温度及び25MP
aの圧力で6分間加熱した。このプレスサイクルの終了
時に、鋼板を取り外し、そしてベニヤ/鋼製詰め板材の
組合せを冷却させた。冷却後、鋼製詰め板材をベニヤか
ら慎重に取り除いた。その詰め板材は破損表面の検討の
ため保留され、そしてベニヤは廃棄した。付着されたベ
ニヤ材を保持している表面積の量を測定し、同じ濃度で
の種々の離型被覆を用いた場合と比較して下記の結果を
得た。
【0035】                          
             詰め板材の表面に木材を付
着させて    離  型  剤          
              いる面積の割合%   

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  鉱物ワックスと一般式(RO)3 P
    O を有するオルトリン酸中性エステルとからなる組成物(
    ただし、R基のうちの1個または2個は8〜20個の炭
    素原子を有する飽和アルキル基であり、上記R基のうち
    の1個または2個がベンジル基、フェニル基、またはア
    ルキル置換されたベンジルもしくはフェニル基であり、
    その置換アルキル基が1〜9個の炭素原子を有する)。
  2. 【請求項2】  ポリイソシアネートと請求項1の組成
    物とからなる組成物。
  3. 【請求項3】  リン酸エステル:鉱物系ワックスの比
    が1:10から10:1の範囲である請求項1または2
    の組成物。
  4. 【請求項4】  鉱物ワックスがモンタンワックスであ
    る請求項1または2の組成物。
  5. 【請求項5】  リン酸エステルが2−エチルヘキシル
    ジフェニルホスフェートである請求項1または2の組成
    物。
  6. 【請求項6】  ポリイソシアネートが水分散性である
    請求項2の組成物。
  7. 【請求項7】  リン酸エステル及び鉱物ワックスの量
    が両方共に、組成物全体に基いて計算して2〜20重量
    パーセントである請求項2の組成物。
  8. 【請求項8】  リグノセルロース系材料を、ポリイソ
    シアネート、鉱物ワックス及びオルトリン酸中性エステ
    ルからなる組成物と接触させることからなり、かつその
    リン酸エステルが 式    (RO)3 PO (ただしR基のうちの1個または2個が8〜20個の炭
    素原子を有する飽和アルキル基であり、そして1個また
    は2個のR基がベンジル基、フェニル基、あるいはアル
    キル置換されたフェニルもしくはベンジル基であり、そ
    の置換アルキル基が1〜9個の炭素原子を有する。)を
    有することを特徴とするリグノセルロース系材料を接合
    する方法。
JP3129522A 1990-06-04 1991-05-31 離型剤組成物 Pending JPH04232004A (ja)

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GB909012397A GB9012397D0 (en) 1990-06-04 1990-06-04 Mold release compositions
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EP (1) EP0460858A1 (ja)
JP (1) JPH04232004A (ja)
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GB (1) GB9012397D0 (ja)
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