JPS6155846B2 - - Google Patents
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Description
本発明はパーチクルボードの製造法に関するも
のである。 パーチクルボードの調製に用いる結合剤とし
て、または結合剤の成分としての有機ポリイソシ
アナートの使用は知られている；例えば米国特許
第3428592；3440189；3557263；3636199；
3870665；3919017および3930110各号を参照され
たい。 典型的な方法では結合剤樹脂は、場合によつて
は溶液または水性懸濁またはエマルシヨンの形に
おいて、転倒混合機または混練機またはその他の
形の撹拌機を使用して、加圧によつてパーチクル
ボードに作り得るセルローズ質粒子または同種物
質に適用しまたは添合する。粒子と結合剤との混
合物は次いでマツト状になしそして熱盤を用いて
熱と圧力に当てる。工程はバツチ式または連続式
の何れでもよい。形成されたボードが熱盤に接着
するのを避けるためにこれまでは成形工程中ボー
ドの表面と盤との間にイソシアナートを透過しな
いシートをはさむか、または各成形操作の前に適
当な離型剤を塗布するか、または粒子それ自身の
表面に盤に接着しない物質を塗布することが必要
であつた。これらの撰択すべき方法の何れもは、
特に工程が連続式に運転される場合には面倒なこ
とでありそしてそうでなければ大いに魅力のある
構造的強度特性を有するパーチクルボードの極め
て満足すべき方法における欠点である。 有機イソシアナートをパーチクルボードの結合
剤として使用するための上記の欠点が或る種の燐
−含有化合物を内部離型剤として配合することに
よつて極めて満足すべき具合に克服できることが
最近見出された。これらの発見は米国特許第
4257995号明細書に開示されている。燐含有化合
物中でも上記の発見に従つて使うことができるの
はモノ−およびジ−ヒドロカルビル酸性燐酸エス
テルおよび関連化合物から誘導されるピロ燐酸エ
ステルである。上記の米国特許第4257995号明細
書に記載の方法に従えば前記のピロ燐酸エステル
は対応する酸性燐酸エステルをホスゲン、オキシ
塩化燐および同種のもののような脱水剤と反応さ
せて別個に調製しそして、もしも望むならば、パ
ーチクルボードの形成に使用するために次いでポ
リイソシアナートと混合することができる。別法
として、前記のピロ燐酸エステルは有機ポリイソ
シアナートの存在下で脱水剤との反応によつて調
製できることもまた前記の米国特許に開示され
る。 注意深く条件を調節することによつて前記有機
ポリイソシアナート中に環境上および毒物学的に
望ましくないホスゲン、オキシ塩化燐、および同
種のもののような付加的薬品を使用せずに前記の
ピロ燐酸エステル類および関連するポリ燐酸エス
テルをその場において前記有機ポリイソシアナー
ト中に調製することが可能であることを今日我々
は見出した。さらに我々は前記ピロ燐酸エステル
およびその場で生成する関連ポリ燐酸エステルを
含みそして液体であつてそして貯蔵性である、即
ち長期間貯蔵した際に固形物を沈積しまたは二液
体層に分離する傾向を示さない付加的な望ましい
特性を有する有機ポリイソシアナートを調製する
ことが可能であることを見出した。 そのような液体の、貯蔵安定性ポリイソシアナ
ートを生産する能力はパーチクルボード結合剤と
してのポリイソシアナートの利用を大いに促進す
る。従つて、それによつてパーチクルボード製造
者は前記の米国特許第4257995号の方法に従つて
製造が容易に利用することができる甚だ経済的な
方法で調製される単一組成物によつて提供するこ
とが可能である。この発明に従つて調製したポリ
イソシアナート組成物はそのままでまたは水性エ
マルシヨンまたは懸濁物としてセルロース質また
は同様の粒子に対して適用することができこれら
は引続き成形し、熱および圧力を使用してパーチ
クルボードにすることができる。後者は本発明の
組成物中でその場でピロ燐酸塩を生じるために成
形盤から容易に離型する。 本発明のパーチクルボードの製造法は、結合剤
として約60℃から約190℃までの範囲の温度にお
いて、有機ポリイソシアナートとそのポリイソシ
アナートの100重量部につき約１重量部から約20
重量部までの式：
のである。 パーチクルボードの調製に用いる結合剤とし
て、または結合剤の成分としての有機ポリイソシ
アナートの使用は知られている；例えば米国特許
第3428592；3440189；3557263；3636199；
3870665；3919017および3930110各号を参照され
たい。 典型的な方法では結合剤樹脂は、場合によつて
は溶液または水性懸濁またはエマルシヨンの形に
おいて、転倒混合機または混練機またはその他の
形の撹拌機を使用して、加圧によつてパーチクル
ボードに作り得るセルローズ質粒子または同種物
質に適用しまたは添合する。粒子と結合剤との混
合物は次いでマツト状になしそして熱盤を用いて
熱と圧力に当てる。工程はバツチ式または連続式
の何れでもよい。形成されたボードが熱盤に接着
するのを避けるためにこれまでは成形工程中ボー
ドの表面と盤との間にイソシアナートを透過しな
いシートをはさむか、または各成形操作の前に適
当な離型剤を塗布するか、または粒子それ自身の
表面に盤に接着しない物質を塗布することが必要
であつた。これらの撰択すべき方法の何れもは、
特に工程が連続式に運転される場合には面倒なこ
とでありそしてそうでなければ大いに魅力のある
構造的強度特性を有するパーチクルボードの極め
て満足すべき方法における欠点である。 有機イソシアナートをパーチクルボードの結合
剤として使用するための上記の欠点が或る種の燐
−含有化合物を内部離型剤として配合することに
よつて極めて満足すべき具合に克服できることが
最近見出された。これらの発見は米国特許第
4257995号明細書に開示されている。燐含有化合
物中でも上記の発見に従つて使うことができるの
はモノ−およびジ−ヒドロカルビル酸性燐酸エス
テルおよび関連化合物から誘導されるピロ燐酸エ
ステルである。上記の米国特許第4257995号明細
書に記載の方法に従えば前記のピロ燐酸エステル
は対応する酸性燐酸エステルをホスゲン、オキシ
塩化燐および同種のもののような脱水剤と反応さ
せて別個に調製しそして、もしも望むならば、パ
ーチクルボードの形成に使用するために次いでポ
リイソシアナートと混合することができる。別法
として、前記のピロ燐酸エステルは有機ポリイソ
シアナートの存在下で脱水剤との反応によつて調
製できることもまた前記の米国特許に開示され
る。 注意深く条件を調節することによつて前記有機
ポリイソシアナート中に環境上および毒物学的に
望ましくないホスゲン、オキシ塩化燐、および同
種のもののような付加的薬品を使用せずに前記の
ピロ燐酸エステル類および関連するポリ燐酸エス
テルをその場において前記有機ポリイソシアナー
ト中に調製することが可能であることを今日我々
は見出した。さらに我々は前記ピロ燐酸エステル
およびその場で生成する関連ポリ燐酸エステルを
含みそして液体であつてそして貯蔵性である、即
ち長期間貯蔵した際に固形物を沈積しまたは二液
体層に分離する傾向を示さない付加的な望ましい
特性を有する有機ポリイソシアナートを調製する
ことが可能であることを見出した。 そのような液体の、貯蔵安定性ポリイソシアナ
ートを生産する能力はパーチクルボード結合剤と
してのポリイソシアナートの利用を大いに促進す
る。従つて、それによつてパーチクルボード製造
者は前記の米国特許第4257995号の方法に従つて
製造が容易に利用することができる甚だ経済的な
方法で調製される単一組成物によつて提供するこ
とが可能である。この発明に従つて調製したポリ
イソシアナート組成物はそのままでまたは水性エ
マルシヨンまたは懸濁物としてセルロース質また
は同様の粒子に対して適用することができこれら
は引続き成形し、熱および圧力を使用してパーチ
クルボードにすることができる。後者は本発明の
組成物中でその場でピロ燐酸塩を生じるために成
形盤から容易に離型する。 本発明のパーチクルボードの製造法は、結合剤
として約60℃から約190℃までの範囲の温度にお
いて、有機ポリイソシアナートとそのポリイソシ
アナートの100重量部につき約１重量部から約20
重量部までの式：
【式】および
【式】
〔式中各Ｒは少なくとも３個の炭素原子を有す
るアルキル、少なくとも３個の炭素原子を有する
アルケニル、アリール、少なくとも１個のアルキ
ル基で置換されたアリール、少なくとも１個のア
シロキで置換されたアルキル（そこではアシル基
は少なくとも２個の炭素原子を有する脂肪族モノ
カルボン酸の残基である）、および （但しR1はアルキル、アリール、および少な
くとも１個のアルキルによつて置換されたアリー
ルから成る群から選ばれ、ＡおよびＢのうちの一
つは水素を表わしそして他の一つは水素、メチ
ル、クロロメチルおよび２，２，２−トリクロロ
エチルから成る種類から選ばれる）から成る種類
から独立的に選ばれ；Ｘは酸素であり；そしてｍ
は１から25までの平均値を有する数である〕を有
する酸性燐酸エステルから成る種類から選ばれる
一つの酸性燐酸エステルまたはその酸性燐酸エス
テルの二以上の混合物を加熱することからなり、
前記混合物の前記の加熱は反応混合物を環境温度
に冷却した際に相分離を起こさないだけの時間行
う。 本発明はまた上述の方法によつて生じた液体
の、貯蔵安定性ポリイソシアナート組成物ならび
にパーチクルボードおよびこれに類似する材料の
調製における結合剤としての前記組成物の使用を
含む。 「少なくとも３個の炭素原子を有するアルキ
ル」の述語は直鎖または分枝鎖の飽和の１価の脂
肪族基を意味し、これは記述した最少数の炭素原
子をその分子中に有する。そのような基の実例は
プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ド
デシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシ
ル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシ
ル、ノナデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、
ドコシル、トリコシル、ペンタコシル、ヘキサコ
シル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシ
ル、トリアコンチル、ペンタトリアコンチル、お
よびこれに類するものであり、それらの異性体形
を含む。上記の炭素制限外で使用する場合の術語
「アルキル」もまたメチルおよびエチルを含む。 「少なくとも３個の炭素原子を有するアルケニ
ル」の術語は少なくとも一つの二重結合を含み、
そして記述した最少数の炭素原子をその分子中に
有する一価の直鎖または分枝鎖の脂肪族基を意味
する。そのような基の実例はアリル、ブテニル、
ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニ
ル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセ
ニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデ
セニル、ヘキサデセニル、ヘプタデセニル、オク
タデセニル、ノナデセニル、エイコセニル、ヘン
エイコセニル、ドコセニル、トリコセニル、ペン
タコセニル、トリアコンテニル、ペンタトリアコ
ンテニルおよびこれに類するもので、それらの異
性体形を含む。 「アリール」の術語は芳香族炭化水素から１個
の核水素を除去することによつて得られる１価の
基を意味する。アリールの実例はフエニル、ナフ
チル、ビフエニリル、トリフエニリル、およびこ
れに類するものである。「少なくとも１個のアル
キルによつて置換されたアリール」の術語は、上
に定義されるように、少なくとも１個のアルキル
（上に定義するような）置換基を有するアリール
基を意味する。そのような例は、トリル、キシリ
ル、ブチルフエニル、オクチルフエニル、ノニル
フエニル、デシルフエニル、デシルトリル、オク
タデシルフエニル、およびこれに類するものであ
る。 「少なくとも２個の炭素原子を有する脂肪族モ
ノカルボン酸」の術語は記述した最少数の炭素原
子を有する何れのアルカン酸またはアルケン酸を
も含む。そのような酸の実例は酢酸、プロピオン
酸、酪酸、ヘキサン酸、オクタン酸、ラウリン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、ウンデシレン
酸、ドデシレン酸、イソクロトン酸、パルミチン
酸、およびこれに類するものである。 上述の式（）および（）中のＲおよびR1
基のそれぞれは場合によつては１個以上の不活性
置換基、即ち活性水素原子を含まずそして従つて
ポリイソシアナートの存在において非反応性であ
る置換基によつて置換することができる。そのよ
うな不活性置換基の実例はアルコキシ、アルキル
メルカプト、アルケニロキシ、アルケニルメルカ
プト、クロロ、ブロモ、イオド、フルオロ、シア
ノおよびこれに類するものである。 本発明の方法で単独または他の酸性燐酸エステ
ルとの組合せで使用できる上記式（）の酸性燐
酸エステルの例は：モノ−Ｏ−ブチル、モノ−Ｏ
−オクチル、モノ−Ｏ−ノニル、モノ−Ｏ−デシ
ル、モノ−Ｏ−ウンデシル、モノ−Ｏ−ドデシ
ル、モノ−Ｏ−トリデシル、モノ−Ｏ−テトラデ
シル、モノ−Ｏ−ペンタデシル、モノ−Ｏ−ヘキ
サデシル、モノ−Ｏ−ペプタデシル、モノ−Ｏ−
オクタデシル、モノ−Ｏ−ノナデシル、モノ−Ｏ
−エイコシル、モノ−Ｏ−ヘンエイコシル、モノ
−Ｏ−ドコシル、モノ−Ｏ−トリコシル、モノ−
Ｏ−ペンタコシル、モノ−Ｏ−ヘキサコシル、モ
ノ−Ｏ−ヘプタコシル、モノ−Ｏ−オクタコシ
ル、モノ−Ｏ−ドデセニル、モノ−Ｏ−トリデセ
ニル、モノ−Ｏ−テトラデセニル、モノ−Ｏ−ペ
ンタデセニル、モノ−Ｏ−ヘキサデセニル、モノ
−Ｏ−エイコセニル、モノ−Ｏ−ペンタコセニ
ル、モノ−Ｏ−トリアコンテニル、およびモノ−
Ｏ−ペンタトリアコンセニルのジ酸性燐酸エステ
ルであり、エステル基は適当なモル比のエチレン
オキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒド
リンまたは１，１，１−トリクロロブチレンオキ
サイドを用いてキヤツプされたモノヒドロキシア
ルコールから誘導される。 本発明の方法で単独または他の酸性燐酸エステ
ルとの組合せで使用できる上記（）式の酸性燐
酸エステルの例は：Ｏ，Ｏ−ジ（ブチル）、Ｏ，
Ｏ−ジ（オクチル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ノニル）、Ｏ，
Ｏ−ジ（デシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ウンデシル）、
Ｏ，Ｏ−ジ（ドデシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリデシ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘプタデシル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（オクタデシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ノナデシル）、
Ｏ，Ｏ−ジ（エイコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘンエ
イコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ドコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（トリコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ペンタコシル）、
Ｏ，Ｏ−ジ（ヘキサコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘプ
タコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（オタコシル）、Ｏ，Ｏ−
ジ（ノナコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリアコンチ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ペンタトリアコンチル）、Ｏ，
Ｏ−ジ（ドデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリデセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（テトラデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（ペンタデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘキサデセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘプタデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（オクタデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ノナデセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（エイコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（ヘンエイコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ドコセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（ペンタコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリアコンテニ
ル）およびＯ，Ｏ−ジ（ペンタトリアコンセニ
ル）のモノ酸性燐酸エステルであり、モノ酸燐酸
エステルのジエステル基は適当なモル比のエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒ
ドリンまたは１，１，１−トリクロロブチレンオ
キサイドでキヤツプされたモノヒドロキシアルコ
ールから誘導される。例示した後者のタイプの燐
酸エステルは相当するジ酸燐酸塩との混合で使用
され、市販品としてエメリー社（Emery
Industries Inc.）の“Tryfac”（商標）がある。 上記の式（）および（）を有する酸性燐酸
エステルをポリイソシアナートの存在において、
何等他の反応体、例えばオキシ塩化燐、ホスゲン
およびこれに類するものを利用する必要なしにそ
の酸性燐酸エステルを加熱することによつて対応
するピロ燐酸エステルを含む生成物に変換しうる
ことを我々は見出した。しかし、また我々は反応
が有用な生成物、即ち均質な液体でありそしても
しも加熱の条件を注意深く調節さえすれば、相分
離を受ける傾向なしに長期間貯蔵することができ
る生成物を生じることを見出した。 そのような有用な生成物の形成に導くことがで
きる何等かの条件があるという事実はそれ自身こ
の技術に熟練した人にとつては驚くべきことと思
われる。従つて、式（）および（）中に示さ
れる型の酸性燐酸塩と有機イソシアナートとの反
応は下記の方程式に従つて進行するものと期待さ
れ、そこではＲは上に定義した意味を有しそして
R′は有機イソシアナートの残基を表わし、後者
は簡明のために単量体として示す：− 反応は若干のポリ燐酸エステルと共に希望するピ
ロ燐酸エステルの形成を生じる。反応はまた出発
イソシアナートに対応するアミン（）の中間体
形成をも生じる。アミン（）は直ちに追加のイ
ソシアナートと反応して尿素を形成するであろ
う。ポリイソシアナートを使用する場合には結果
的にポリ尿素を形成しこれは通常反応生成物に不
溶性であろうから直ちにまたは静置すれば固形物
として分離するであろう。 これが実際に酸性燐酸エステル（）または
（）が有機ポリイソシアナートと約60℃より低
い温度において反応する場合に起る見出だされた
事実である。もしも前記の温度より高いが約190
℃よりも低い温度で行われる場合には、環境温度
にまで冷却し（約15−25℃）そしてその温度で長
い期間保つても固形物を沈積しない生成物が得ら
れることを見出した。しかし、反応温度だけが重
要な因子ではない。加熱を行う時間が重要であり
そして、一般に、反応温度を高くするにつれて、
時間を短かくすると反応生成物の貯蔵安定性に致
命的結果を与えずに加熱を行うことができる事を
見出した。実例的に言えば、反応温度が約60℃の
低温度においてさえ、そこには限界時間があつて
それ以上の加熱はピロ燐酸塩がより高次のポリ燐
酸エステルと信じられるものへ転換することが判
明した。反応生成物中の後者の割合が十分高い水
準に達すると、引続く反応生成物の冷却の際にポ
リ燐酸エステルは一般にポリイソシアナートと混
和しない液相として分離することが判つた。さら
に反応温度が高い程、上記のピロ燐酸の転換開始
を伴なわずに酸性燐酸エステルとポリイソシアナ
ートとの反応を継続する時間が短くなる。 上述の最低温度以下で操作した場合または均質
液体生成物を生ずるであろう時間よりも長く加熱
した場合に分離してくる生成物の正確な化学組成
は精密には知られていないが本発明の理解に対し
ては重要ではない。上記の検討は説明の目的だけ
のために提供されたものでありそして上に示した
副生物の仮の識別の理由によつて何れにしても本
発明の範囲および趣旨が制限されるものでないこ
とは言うまでもない。 上述の範囲内の与えられる如何なる温度におい
ても本発明の方法を実施できる時間は使用する個
個の酸性燐酸エステルおよびポリイソシアナート
に従つて変えることができる。如何なる場合にも
適切な時間は試行錯誤の方法によつて容易に決め
ることができる。一般に、冷却に際して相分離を
起すことなく使用することの出来る時間は約60℃
における数時間から温度範囲の高い方の端におけ
る分またはそれ以下の時間にまで変化する。上述
のように使用する温度が高くなる程有害な結果を
もたらさずに使用できる時間はそれだけ短かくな
る。 酸性燐酸エステルと有機イソシアナートを結合
させる方法もまた、或る場合には、本発明に従つ
て貯蔵安定性組成物を作る能力に影響する。多く
の場合、普通の方法の何れかによつて二つの反応
体を環境温度において合体しそして次に生じた混
合物を選定した個々の温度において希望する結果
を与えるように決めた時間について示した範囲内
の温度において加熱する。しかし、ポリイソシア
ナートを選定した反応温度に予熱しそして次に酸
性燐酸エステルを予熱したポリイソシアナートに
加えることが望ましい。操作をバツチ式手順で行
う場合には、一回の装入で行うことができまたは
一定の時間に亘つて徐々に進めることもできる。 本発明の方法は連続式方法で行うことも出来そ
の場合にはポリイソシアナート（望ましくは予熱
して）と酸性燐酸エステルの混合物を上述の範囲
内の温度において加熱帯域を通過させる。加熱帯
域を通る混合物の流速は混合帯域中の滞留時間を
選定した反応時間に相当するように調節すること
ができる。この目的に対しては広い種類の通例の
装置を使うことができる。特に有用な装置は加熱
容器の壁一杯に薄いフイルムの形で熱せられるべ
き混合物が拡げられる型のものである。そのよう
な装置の典型的例は米国特許第2927634号中に述
べられている。別の実施態様においてはポリイソ
シアナート（望ましくは予熱して）および酸性燐
酸エステルを適切な割合で連続的に撹拌している
反応器に装入しその中で内容物は望む温度に維持
される。反応混合物は新しい反応体の添加速度と
同一速度で反応器から引き出されそして添加と取
出しの速度は反応器中の混合物の滞留時間が選定
した反応時間に相当するようにする。 本発明の方法がバツチ式または連続式の何れで
行われるにせよ、反応は酸素および湿気の不存在
において、即ちポリイソシアナートを取扱う通常
の実施方法に従つて窒素の存在において実施する
ことが望ましい。 本発明の方法において使われるポリイソシアナ
ートと酸性燐酸エステル（）または（）の割
合は広い範囲に亘つて変えることができるが好都
合なのは酸性燐酸エステルは100重量部のポリイ
ソシアナートにつき約１から約20重量部までに相
当する量で使用する。望ましい実施態様において
は使用する酸性燐酸エステルの量は本発明の方法
に従つて生産されるポリイソシアナート組成物が
約0.1から約３重量％の燐を含む量である。 本発明の方法において使用するポリイソシアナ
ートは一分子につき少なくとも二個のイソシアナ
ート基を含む有機ポリイソシアナートの何れでも
よい。有機ポリイソシアナートの実例はジフエニ
ルメタンジイソシアナート、ｍ−およびｐ−フエ
ニレンジイソシアナート、クロロフエニレンジイ
ソシアナート、α，α−キシレンジイソシアナー
ト、２，４−および２，６−トルエンジイソシア
ナートおよびこれら後者の二異性体の混合物でこ
れは市場から購入できる、トリフエニルメタント
リイソシアナート、４，4′−ジイソシアナートジ
フエニルエーテル、およびポリメチレンポリフエ
ニルポリイソシアナートである。後者のポリイソ
シアナートは約25から約90重量％までのメチレン
ビス（フエニルイソシアナート）を含む混合物で
あつて混合物の残部は官能価が2.0よりも高いポ
リメチレンポリフエニルポリイソシアナートであ
る。そのようなポリイソシアナートおよびそれら
の製法はこの技術では周知である；例えば次の文
献を参照のこと、米国特許第2683730；2950263；
3012008および3097191各号。 これら後者のポリイソシアナートはまた種々の
変性形態で入手できる。そのような形の一つのも
のは上のようなポリメチレンポリフエニルポリイ
ソシアナートを含みこれは、一般に約150℃から
約300℃までの温度に、粘度が（25℃において）
約800から1500センチポアズの範囲内の値に増加
するまで熱処理を行つたものである。もう一つの
変性ポリメチレンポリフエニルポリイソシアナー
トは米国特許第3793362号に従つてその酸度を減
じるために少量のエポキシドによつて処理したも
のである。ポリメチレンポリフエニルポリイソシ
アナートはまたプレポリマーおよび準−プレポリ
マーの形、即ちポリイソシアナートを少量のポリ
オールと反応させて得た生成物、ならびにこの技
術で周知の手順を使用して一価のアルコールとの
反応によつて部分的にブロツクさせたポリイソシ
アナートの形において使うこともできる。 ポリメチレンポリフエニルポリイソシアナート
は本発明の方法および組成物における使用に対し
て望ましいポリイソシアナートである。特に望ま
しいポリメチレンポリフエニルポリイソシアナー
トは約35から約65重量％までのメチレンビス（フ
エニルイソシアナート）を含むものである。 式（）および（）の何れの酸性燐酸エステ
ルも本発明の方法において使用できるけれども、
酸性燐酸エステルにおいてＲがアルキルまたはア
ルケニルを表わしそしてＸがＯ表わすもの、そし
て特にＲが８個から18個までの炭素原子を有する
アルキルまたはアルケニルを表わしそしてＸがを
表わす酸性燐酸エステルは容易な入手性および低
原価のために優位を示す。 本発明の方法に従つて調製される液体の、貯蔵
−安定性ポリイソシアナート組成物はこの技術で
周知の方法に従つてパーチクルボードの調製用の
結合剤樹脂として特に有用である；上記を参照。
本発明の組成物はパーチクルボードの調製におい
て使用する加圧機の当て板にパーチクルボードが
接着するのを防止する利点を有する。この特殊の
用途に対して、即ちパーチクルボード用の結合剤
樹脂として、本発明のポリイソシアナート組成物
はパーチクルボードの製造において現在使用され
ている装置における取扱いの容易さを助けるため
に約100から約3000cpsまでの範囲の粘度を有す
ることが（絶対に必要ではないが）望ましい。上
の範囲の粘度は、当初粘度が約25cpsから約
1000cpsのポリメチレンポリフエニルポリイソシ
アナートを使用しそしてこれらのポリイソシアナ
ートを本発明の方法に従わせることによつて容易
に達成することができる。この事はそのようなポ
リイソシアナートを本発明の望ましい実施態様に
使用するための付加的理由を表わす。 本発明のポリイソシアナート組成物をパーチク
ルボードおよびこれに類するものの調製における
結合樹脂として使う場合にはポリイソシアナート
組成物はパーチクルボード削片に、後者を加熱し
そして加圧する前に水性エマルシヨンまたは分散
物の形でこれに適用することがしばしばである。
後者の形成を促進するためには乳化剤または分散
剤を使用することが望ましい。もしも望むなら
ば、後者の薬剤を本発明のポリイソシアナート組
成物中に配合することができそれによつてパーチ
クルボード製造業者が追加の薬剤を使用すること
なく希望するエマルシヨンまたは分散剤を用意す
ることを可能ならしめる。従つて本発明の随意の
実施態様においては、本発明のポリイソシアナー
ト組成物はその中に乳化剤または分散剤を配合す
ることができる。後者はアニオン系および非イオ
ン系を含めてこの技術で公知の何れのものでも可
能である。そのような薬剤の実例はポリオキシエ
チレンおよびポリオキシプロピレンアルコールお
よび二つ以上の酸化エチレン、酸化プロピレン、
酸化ブチレンおよびスチレンのブロツクコポリマ
ー；ノニルフエノキシポリ（エチレンオキシ）エ
タノールのようなアルコキシル化アルキルフエノ
ール；約４個から18個までの炭素原子を含むエト
キシル化しそしてプロポキシル化した脂肪族アル
コールのようなアルコキシル化脂肪族アルコー
ル；ステアリン酸、オレイン酸、およびリシノー
ル酸およびこれに類するもののような飽和または
不飽和脂肪酸のグリセリド；ステアリン、ラウリ
ン、オレインおよびこれに類する酸のような脂肪
酸のポリオキシアルキレンエステル；ステアリ
ン、ラウリン、オレインおよび同種の酸のような
脂肪酸のジアルカノールアミドのような脂肪酸ア
ミドである。そのような物質の詳細な解説は
Encyclopedia of Chemical Technology，第２
版、19巻、531−554頁、1969，Interscience
Publishers，New Yorkの中に見出される。 式（）および（）の酸性燐酸エステルは、
その大部分がこの技術では周知のものであり、そ
して技術上周知の方法によつて調製することがで
きる。実例を示せば、（）および（）の酸性
燐酸エステルは相当するアルコールまたはチオー
ルＲ−XH、（但しＲおよびＸは前に定義した通り
である）と五酸化燐またはオキシ硫化燐とを
Kosolapoff，Organophosphorus Compounds，
220−221頁，John Wiley and Sons，Inc.，New
York，1950中に記載される手順を使用して反応
させて得る。この反応はモノ−およびジ−酸性燐
酸塩の混合物を生じ、これは、もしも望むなら
ば、例えば上掲の参照文献中に記載されるように
バリウムおよびこれに類する塩の分別結晶によつ
て分けることができる。上記反応によつて得た
個々の酸性燐酸エステル、またはモノ−およびジ
−酸性燐酸エステルは本発明の方法における出発
物質として使うことができる。 以下の実施例は本発明のものを作りそして使用
する方法および過程を記載しそして本発明の実施
について発明者が意図する最良の様式を示すがし
かし限定する意図ではない。 実施例 １ 酸性燐酸エステルとしてモノ−およびジ−ラウ
リル酸燐酸エステル（Tryfac 5573：Emery
Iudustries）をそしてポリイソシアナートとして
およそ46.5重量％のメチレンビス（フエニルイソ
シアナート）を含みそしてイソシアナート当量
134.5および25℃における粘度173cpsを有するポ
リメチレンポリフエニルポリイソシアナートを使
用して一連の反応を行つた。それぞれの場合に
100重量部のポリイソシアナートを予め選択した
温度に熱しそして７重量部の酸性燐酸エステルを
一滴づつ30分間に亘つて加えた。次いで生じた混
合物を予め選んだ温度に予め選んだ時間（次の第
１表を参照）保ちそして次に急いで室温（約20
℃）に冷却しそして数ケ月間その温度に保つた。
反応条件および結果は第１表中に要約するがこの
表から60゜および100℃の反応温度を使用し２時
間で調製した試料は貯蔵安定性がなく、これに対
してその他の試料は貯蔵試験の期間中何等相分離
を示すことなく液体のままであることが看取され
るであろう。100℃において作つた試料は冷却す
ると混濁を来しそしてその後極めて短時間以内に
二液相に分離する。
るアルキル、少なくとも３個の炭素原子を有する
アルケニル、アリール、少なくとも１個のアルキ
ル基で置換されたアリール、少なくとも１個のア
シロキで置換されたアルキル（そこではアシル基
は少なくとも２個の炭素原子を有する脂肪族モノ
カルボン酸の残基である）、および （但しR1はアルキル、アリール、および少な
くとも１個のアルキルによつて置換されたアリー
ルから成る群から選ばれ、ＡおよびＢのうちの一
つは水素を表わしそして他の一つは水素、メチ
ル、クロロメチルおよび２，２，２−トリクロロ
エチルから成る種類から選ばれる）から成る種類
から独立的に選ばれ；Ｘは酸素であり；そしてｍ
は１から25までの平均値を有する数である〕を有
する酸性燐酸エステルから成る種類から選ばれる
一つの酸性燐酸エステルまたはその酸性燐酸エス
テルの二以上の混合物を加熱することからなり、
前記混合物の前記の加熱は反応混合物を環境温度
に冷却した際に相分離を起こさないだけの時間行
う。 本発明はまた上述の方法によつて生じた液体
の、貯蔵安定性ポリイソシアナート組成物ならび
にパーチクルボードおよびこれに類似する材料の
調製における結合剤としての前記組成物の使用を
含む。 「少なくとも３個の炭素原子を有するアルキ
ル」の述語は直鎖または分枝鎖の飽和の１価の脂
肪族基を意味し、これは記述した最少数の炭素原
子をその分子中に有する。そのような基の実例は
プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ド
デシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシ
ル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシ
ル、ノナデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、
ドコシル、トリコシル、ペンタコシル、ヘキサコ
シル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシ
ル、トリアコンチル、ペンタトリアコンチル、お
よびこれに類するものであり、それらの異性体形
を含む。上記の炭素制限外で使用する場合の術語
「アルキル」もまたメチルおよびエチルを含む。 「少なくとも３個の炭素原子を有するアルケニ
ル」の術語は少なくとも一つの二重結合を含み、
そして記述した最少数の炭素原子をその分子中に
有する一価の直鎖または分枝鎖の脂肪族基を意味
する。そのような基の実例はアリル、ブテニル、
ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニ
ル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセ
ニル、トリデセニル、テトラデセニル、ペンタデ
セニル、ヘキサデセニル、ヘプタデセニル、オク
タデセニル、ノナデセニル、エイコセニル、ヘン
エイコセニル、ドコセニル、トリコセニル、ペン
タコセニル、トリアコンテニル、ペンタトリアコ
ンテニルおよびこれに類するもので、それらの異
性体形を含む。 「アリール」の術語は芳香族炭化水素から１個
の核水素を除去することによつて得られる１価の
基を意味する。アリールの実例はフエニル、ナフ
チル、ビフエニリル、トリフエニリル、およびこ
れに類するものである。「少なくとも１個のアル
キルによつて置換されたアリール」の術語は、上
に定義されるように、少なくとも１個のアルキル
（上に定義するような）置換基を有するアリール
基を意味する。そのような例は、トリル、キシリ
ル、ブチルフエニル、オクチルフエニル、ノニル
フエニル、デシルフエニル、デシルトリル、オク
タデシルフエニル、およびこれに類するものであ
る。 「少なくとも２個の炭素原子を有する脂肪族モ
ノカルボン酸」の術語は記述した最少数の炭素原
子を有する何れのアルカン酸またはアルケン酸を
も含む。そのような酸の実例は酢酸、プロピオン
酸、酪酸、ヘキサン酸、オクタン酸、ラウリン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、ウンデシレン
酸、ドデシレン酸、イソクロトン酸、パルミチン
酸、およびこれに類するものである。 上述の式（）および（）中のＲおよびR1
基のそれぞれは場合によつては１個以上の不活性
置換基、即ち活性水素原子を含まずそして従つて
ポリイソシアナートの存在において非反応性であ
る置換基によつて置換することができる。そのよ
うな不活性置換基の実例はアルコキシ、アルキル
メルカプト、アルケニロキシ、アルケニルメルカ
プト、クロロ、ブロモ、イオド、フルオロ、シア
ノおよびこれに類するものである。 本発明の方法で単独または他の酸性燐酸エステ
ルとの組合せで使用できる上記式（）の酸性燐
酸エステルの例は：モノ−Ｏ−ブチル、モノ−Ｏ
−オクチル、モノ−Ｏ−ノニル、モノ−Ｏ−デシ
ル、モノ−Ｏ−ウンデシル、モノ−Ｏ−ドデシ
ル、モノ−Ｏ−トリデシル、モノ−Ｏ−テトラデ
シル、モノ−Ｏ−ペンタデシル、モノ−Ｏ−ヘキ
サデシル、モノ−Ｏ−ペプタデシル、モノ−Ｏ−
オクタデシル、モノ−Ｏ−ノナデシル、モノ−Ｏ
−エイコシル、モノ−Ｏ−ヘンエイコシル、モノ
−Ｏ−ドコシル、モノ−Ｏ−トリコシル、モノ−
Ｏ−ペンタコシル、モノ−Ｏ−ヘキサコシル、モ
ノ−Ｏ−ヘプタコシル、モノ−Ｏ−オクタコシ
ル、モノ−Ｏ−ドデセニル、モノ−Ｏ−トリデセ
ニル、モノ−Ｏ−テトラデセニル、モノ−Ｏ−ペ
ンタデセニル、モノ−Ｏ−ヘキサデセニル、モノ
−Ｏ−エイコセニル、モノ−Ｏ−ペンタコセニ
ル、モノ−Ｏ−トリアコンテニル、およびモノ−
Ｏ−ペンタトリアコンセニルのジ酸性燐酸エステ
ルであり、エステル基は適当なモル比のエチレン
オキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒド
リンまたは１，１，１−トリクロロブチレンオキ
サイドを用いてキヤツプされたモノヒドロキシア
ルコールから誘導される。 本発明の方法で単独または他の酸性燐酸エステ
ルとの組合せで使用できる上記（）式の酸性燐
酸エステルの例は：Ｏ，Ｏ−ジ（ブチル）、Ｏ，
Ｏ−ジ（オクチル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ノニル）、Ｏ，
Ｏ−ジ（デシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ウンデシル）、
Ｏ，Ｏ−ジ（ドデシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリデシ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘプタデシル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（オクタデシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ノナデシル）、
Ｏ，Ｏ−ジ（エイコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘンエ
イコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ドコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（トリコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ペンタコシル）、
Ｏ，Ｏ−ジ（ヘキサコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘプ
タコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（オタコシル）、Ｏ，Ｏ−
ジ（ノナコシル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリアコンチ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ペンタトリアコンチル）、Ｏ，
Ｏ−ジ（ドデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリデセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（テトラデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（ペンタデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘキサデセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ヘプタデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（オクタデセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ノナデセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（エイコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（ヘンエイコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（ドコセニ
ル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ
（ペンタコセニル）、Ｏ，Ｏ−ジ（トリアコンテニ
ル）およびＯ，Ｏ−ジ（ペンタトリアコンセニ
ル）のモノ酸性燐酸エステルであり、モノ酸燐酸
エステルのジエステル基は適当なモル比のエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド、エピクロルヒ
ドリンまたは１，１，１−トリクロロブチレンオ
キサイドでキヤツプされたモノヒドロキシアルコ
ールから誘導される。例示した後者のタイプの燐
酸エステルは相当するジ酸燐酸塩との混合で使用
され、市販品としてエメリー社（Emery
Industries Inc.）の“Tryfac”（商標）がある。 上記の式（）および（）を有する酸性燐酸
エステルをポリイソシアナートの存在において、
何等他の反応体、例えばオキシ塩化燐、ホスゲン
およびこれに類するものを利用する必要なしにそ
の酸性燐酸エステルを加熱することによつて対応
するピロ燐酸エステルを含む生成物に変換しうる
ことを我々は見出した。しかし、また我々は反応
が有用な生成物、即ち均質な液体でありそしても
しも加熱の条件を注意深く調節さえすれば、相分
離を受ける傾向なしに長期間貯蔵することができ
る生成物を生じることを見出した。 そのような有用な生成物の形成に導くことがで
きる何等かの条件があるという事実はそれ自身こ
の技術に熟練した人にとつては驚くべきことと思
われる。従つて、式（）および（）中に示さ
れる型の酸性燐酸塩と有機イソシアナートとの反
応は下記の方程式に従つて進行するものと期待さ
れ、そこではＲは上に定義した意味を有しそして
R′は有機イソシアナートの残基を表わし、後者
は簡明のために単量体として示す：− 反応は若干のポリ燐酸エステルと共に希望するピ
ロ燐酸エステルの形成を生じる。反応はまた出発
イソシアナートに対応するアミン（）の中間体
形成をも生じる。アミン（）は直ちに追加のイ
ソシアナートと反応して尿素を形成するであろ
う。ポリイソシアナートを使用する場合には結果
的にポリ尿素を形成しこれは通常反応生成物に不
溶性であろうから直ちにまたは静置すれば固形物
として分離するであろう。 これが実際に酸性燐酸エステル（）または
（）が有機ポリイソシアナートと約60℃より低
い温度において反応する場合に起る見出だされた
事実である。もしも前記の温度より高いが約190
℃よりも低い温度で行われる場合には、環境温度
にまで冷却し（約15−25℃）そしてその温度で長
い期間保つても固形物を沈積しない生成物が得ら
れることを見出した。しかし、反応温度だけが重
要な因子ではない。加熱を行う時間が重要であり
そして、一般に、反応温度を高くするにつれて、
時間を短かくすると反応生成物の貯蔵安定性に致
命的結果を与えずに加熱を行うことができる事を
見出した。実例的に言えば、反応温度が約60℃の
低温度においてさえ、そこには限界時間があつて
それ以上の加熱はピロ燐酸塩がより高次のポリ燐
酸エステルと信じられるものへ転換することが判
明した。反応生成物中の後者の割合が十分高い水
準に達すると、引続く反応生成物の冷却の際にポ
リ燐酸エステルは一般にポリイソシアナートと混
和しない液相として分離することが判つた。さら
に反応温度が高い程、上記のピロ燐酸の転換開始
を伴なわずに酸性燐酸エステルとポリイソシアナ
ートとの反応を継続する時間が短くなる。 上述の最低温度以下で操作した場合または均質
液体生成物を生ずるであろう時間よりも長く加熱
した場合に分離してくる生成物の正確な化学組成
は精密には知られていないが本発明の理解に対し
ては重要ではない。上記の検討は説明の目的だけ
のために提供されたものでありそして上に示した
副生物の仮の識別の理由によつて何れにしても本
発明の範囲および趣旨が制限されるものでないこ
とは言うまでもない。 上述の範囲内の与えられる如何なる温度におい
ても本発明の方法を実施できる時間は使用する個
個の酸性燐酸エステルおよびポリイソシアナート
に従つて変えることができる。如何なる場合にも
適切な時間は試行錯誤の方法によつて容易に決め
ることができる。一般に、冷却に際して相分離を
起すことなく使用することの出来る時間は約60℃
における数時間から温度範囲の高い方の端におけ
る分またはそれ以下の時間にまで変化する。上述
のように使用する温度が高くなる程有害な結果を
もたらさずに使用できる時間はそれだけ短かくな
る。 酸性燐酸エステルと有機イソシアナートを結合
させる方法もまた、或る場合には、本発明に従つ
て貯蔵安定性組成物を作る能力に影響する。多く
の場合、普通の方法の何れかによつて二つの反応
体を環境温度において合体しそして次に生じた混
合物を選定した個々の温度において希望する結果
を与えるように決めた時間について示した範囲内
の温度において加熱する。しかし、ポリイソシア
ナートを選定した反応温度に予熱しそして次に酸
性燐酸エステルを予熱したポリイソシアナートに
加えることが望ましい。操作をバツチ式手順で行
う場合には、一回の装入で行うことができまたは
一定の時間に亘つて徐々に進めることもできる。 本発明の方法は連続式方法で行うことも出来そ
の場合にはポリイソシアナート（望ましくは予熱
して）と酸性燐酸エステルの混合物を上述の範囲
内の温度において加熱帯域を通過させる。加熱帯
域を通る混合物の流速は混合帯域中の滞留時間を
選定した反応時間に相当するように調節すること
ができる。この目的に対しては広い種類の通例の
装置を使うことができる。特に有用な装置は加熱
容器の壁一杯に薄いフイルムの形で熱せられるべ
き混合物が拡げられる型のものである。そのよう
な装置の典型的例は米国特許第2927634号中に述
べられている。別の実施態様においてはポリイソ
シアナート（望ましくは予熱して）および酸性燐
酸エステルを適切な割合で連続的に撹拌している
反応器に装入しその中で内容物は望む温度に維持
される。反応混合物は新しい反応体の添加速度と
同一速度で反応器から引き出されそして添加と取
出しの速度は反応器中の混合物の滞留時間が選定
した反応時間に相当するようにする。 本発明の方法がバツチ式または連続式の何れで
行われるにせよ、反応は酸素および湿気の不存在
において、即ちポリイソシアナートを取扱う通常
の実施方法に従つて窒素の存在において実施する
ことが望ましい。 本発明の方法において使われるポリイソシアナ
ートと酸性燐酸エステル（）または（）の割
合は広い範囲に亘つて変えることができるが好都
合なのは酸性燐酸エステルは100重量部のポリイ
ソシアナートにつき約１から約20重量部までに相
当する量で使用する。望ましい実施態様において
は使用する酸性燐酸エステルの量は本発明の方法
に従つて生産されるポリイソシアナート組成物が
約0.1から約３重量％の燐を含む量である。 本発明の方法において使用するポリイソシアナ
ートは一分子につき少なくとも二個のイソシアナ
ート基を含む有機ポリイソシアナートの何れでも
よい。有機ポリイソシアナートの実例はジフエニ
ルメタンジイソシアナート、ｍ−およびｐ−フエ
ニレンジイソシアナート、クロロフエニレンジイ
ソシアナート、α，α−キシレンジイソシアナー
ト、２，４−および２，６−トルエンジイソシア
ナートおよびこれら後者の二異性体の混合物でこ
れは市場から購入できる、トリフエニルメタント
リイソシアナート、４，4′−ジイソシアナートジ
フエニルエーテル、およびポリメチレンポリフエ
ニルポリイソシアナートである。後者のポリイソ
シアナートは約25から約90重量％までのメチレン
ビス（フエニルイソシアナート）を含む混合物で
あつて混合物の残部は官能価が2.0よりも高いポ
リメチレンポリフエニルポリイソシアナートであ
る。そのようなポリイソシアナートおよびそれら
の製法はこの技術では周知である；例えば次の文
献を参照のこと、米国特許第2683730；2950263；
3012008および3097191各号。 これら後者のポリイソシアナートはまた種々の
変性形態で入手できる。そのような形の一つのも
のは上のようなポリメチレンポリフエニルポリイ
ソシアナートを含みこれは、一般に約150℃から
約300℃までの温度に、粘度が（25℃において）
約800から1500センチポアズの範囲内の値に増加
するまで熱処理を行つたものである。もう一つの
変性ポリメチレンポリフエニルポリイソシアナー
トは米国特許第3793362号に従つてその酸度を減
じるために少量のエポキシドによつて処理したも
のである。ポリメチレンポリフエニルポリイソシ
アナートはまたプレポリマーおよび準−プレポリ
マーの形、即ちポリイソシアナートを少量のポリ
オールと反応させて得た生成物、ならびにこの技
術で周知の手順を使用して一価のアルコールとの
反応によつて部分的にブロツクさせたポリイソシ
アナートの形において使うこともできる。 ポリメチレンポリフエニルポリイソシアナート
は本発明の方法および組成物における使用に対し
て望ましいポリイソシアナートである。特に望ま
しいポリメチレンポリフエニルポリイソシアナー
トは約35から約65重量％までのメチレンビス（フ
エニルイソシアナート）を含むものである。 式（）および（）の何れの酸性燐酸エステ
ルも本発明の方法において使用できるけれども、
酸性燐酸エステルにおいてＲがアルキルまたはア
ルケニルを表わしそしてＸがＯ表わすもの、そし
て特にＲが８個から18個までの炭素原子を有する
アルキルまたはアルケニルを表わしそしてＸがを
表わす酸性燐酸エステルは容易な入手性および低
原価のために優位を示す。 本発明の方法に従つて調製される液体の、貯蔵
−安定性ポリイソシアナート組成物はこの技術で
周知の方法に従つてパーチクルボードの調製用の
結合剤樹脂として特に有用である；上記を参照。
本発明の組成物はパーチクルボードの調製におい
て使用する加圧機の当て板にパーチクルボードが
接着するのを防止する利点を有する。この特殊の
用途に対して、即ちパーチクルボード用の結合剤
樹脂として、本発明のポリイソシアナート組成物
はパーチクルボードの製造において現在使用され
ている装置における取扱いの容易さを助けるため
に約100から約3000cpsまでの範囲の粘度を有す
ることが（絶対に必要ではないが）望ましい。上
の範囲の粘度は、当初粘度が約25cpsから約
1000cpsのポリメチレンポリフエニルポリイソシ
アナートを使用しそしてこれらのポリイソシアナ
ートを本発明の方法に従わせることによつて容易
に達成することができる。この事はそのようなポ
リイソシアナートを本発明の望ましい実施態様に
使用するための付加的理由を表わす。 本発明のポリイソシアナート組成物をパーチク
ルボードおよびこれに類するものの調製における
結合樹脂として使う場合にはポリイソシアナート
組成物はパーチクルボード削片に、後者を加熱し
そして加圧する前に水性エマルシヨンまたは分散
物の形でこれに適用することがしばしばである。
後者の形成を促進するためには乳化剤または分散
剤を使用することが望ましい。もしも望むなら
ば、後者の薬剤を本発明のポリイソシアナート組
成物中に配合することができそれによつてパーチ
クルボード製造業者が追加の薬剤を使用すること
なく希望するエマルシヨンまたは分散剤を用意す
ることを可能ならしめる。従つて本発明の随意の
実施態様においては、本発明のポリイソシアナー
ト組成物はその中に乳化剤または分散剤を配合す
ることができる。後者はアニオン系および非イオ
ン系を含めてこの技術で公知の何れのものでも可
能である。そのような薬剤の実例はポリオキシエ
チレンおよびポリオキシプロピレンアルコールお
よび二つ以上の酸化エチレン、酸化プロピレン、
酸化ブチレンおよびスチレンのブロツクコポリマ
ー；ノニルフエノキシポリ（エチレンオキシ）エ
タノールのようなアルコキシル化アルキルフエノ
ール；約４個から18個までの炭素原子を含むエト
キシル化しそしてプロポキシル化した脂肪族アル
コールのようなアルコキシル化脂肪族アルコー
ル；ステアリン酸、オレイン酸、およびリシノー
ル酸およびこれに類するもののような飽和または
不飽和脂肪酸のグリセリド；ステアリン、ラウリ
ン、オレインおよびこれに類する酸のような脂肪
酸のポリオキシアルキレンエステル；ステアリ
ン、ラウリン、オレインおよび同種の酸のような
脂肪酸のジアルカノールアミドのような脂肪酸ア
ミドである。そのような物質の詳細な解説は
Encyclopedia of Chemical Technology，第２
版、19巻、531−554頁、1969，Interscience
Publishers，New Yorkの中に見出される。 式（）および（）の酸性燐酸エステルは、
その大部分がこの技術では周知のものであり、そ
して技術上周知の方法によつて調製することがで
きる。実例を示せば、（）および（）の酸性
燐酸エステルは相当するアルコールまたはチオー
ルＲ−XH、（但しＲおよびＸは前に定義した通り
である）と五酸化燐またはオキシ硫化燐とを
Kosolapoff，Organophosphorus Compounds，
220−221頁，John Wiley and Sons，Inc.，New
York，1950中に記載される手順を使用して反応
させて得る。この反応はモノ−およびジ−酸性燐
酸塩の混合物を生じ、これは、もしも望むなら
ば、例えば上掲の参照文献中に記載されるように
バリウムおよびこれに類する塩の分別結晶によつ
て分けることができる。上記反応によつて得た
個々の酸性燐酸エステル、またはモノ−およびジ
−酸性燐酸エステルは本発明の方法における出発
物質として使うことができる。 以下の実施例は本発明のものを作りそして使用
する方法および過程を記載しそして本発明の実施
について発明者が意図する最良の様式を示すがし
かし限定する意図ではない。 実施例 １ 酸性燐酸エステルとしてモノ−およびジ−ラウ
リル酸燐酸エステル（Tryfac 5573：Emery
Iudustries）をそしてポリイソシアナートとして
およそ46.5重量％のメチレンビス（フエニルイソ
シアナート）を含みそしてイソシアナート当量
134.5および25℃における粘度173cpsを有するポ
リメチレンポリフエニルポリイソシアナートを使
用して一連の反応を行つた。それぞれの場合に
100重量部のポリイソシアナートを予め選択した
温度に熱しそして７重量部の酸性燐酸エステルを
一滴づつ30分間に亘つて加えた。次いで生じた混
合物を予め選んだ温度に予め選んだ時間（次の第
１表を参照）保ちそして次に急いで室温（約20
℃）に冷却しそして数ケ月間その温度に保つた。
反応条件および結果は第１表中に要約するがこの
表から60゜および100℃の反応温度を使用し２時
間で調製した試料は貯蔵安定性がなく、これに対
してその他の試料は貯蔵試験の期間中何等相分離
を示すことなく液体のままであることが看取され
るであろう。100℃において作つた試料は冷却す
ると混濁を来しそしてその後極めて短時間以内に
二液相に分離する。
【表】
実施例 ２
実施例１と同一反応体および割合を用いるが、
それぞれの場合に反応温度は80℃を使用し、ポリ
イソシアナートをその温度に予熱しそして酸性燐
酸エステルを予め選んだ時間に亘つてこれに加
え、一連の実験を行つて反応生成物に対する反応
時間の影響を例解する。反応条件および結果は第
表中に記録する。
それぞれの場合に反応温度は80℃を使用し、ポリ
イソシアナートをその温度に予熱しそして酸性燐
酸エステルを予め選んだ時間に亘つてこれに加
え、一連の実験を行つて反応生成物に対する反応
時間の影響を例解する。反応条件および結果は第
表中に記録する。
【表】
実施例 ３
実施例１に示す手順と反応体を使用するが100
℃の反応温度と15分の反応時間を使用すると、室
温において数ケ月間静置しても相分離の徴候を示
さないポリイソシアナート組成物を得た。これは
実施例１の第表中の実験番号５と直接対照され
これは本実施例実験より４時間反応時間が長い点
を異にするだけである。 実施例 ４ ポリイソシアナートとしておよそ31重量％のメ
チレンビス（フエニルイソシアナート）を含みそ
してイソシアナート当量139および25℃における
粘度700cpsを有するポリメチレンポリフエニル
ポリイソシアナートを使用して一連の三実験を実
施した。各実験においてポリイソシアナート
（100重量部）を80℃に予熱しそしてラウリル酸燐
酸エステル（実施例１と同じ；使用量は第表中
に示す）を10分間に亘つてこれに加え次いで混合
物を80℃で第表中に示す時間加熱した。このよ
うにして得た三生成物はそれぞれ液体でありこれ
らは数ケ月置いても二層に分かれる傾向を示さな
かつた。
℃の反応温度と15分の反応時間を使用すると、室
温において数ケ月間静置しても相分離の徴候を示
さないポリイソシアナート組成物を得た。これは
実施例１の第表中の実験番号５と直接対照され
これは本実施例実験より４時間反応時間が長い点
を異にするだけである。 実施例 ４ ポリイソシアナートとしておよそ31重量％のメ
チレンビス（フエニルイソシアナート）を含みそ
してイソシアナート当量139および25℃における
粘度700cpsを有するポリメチレンポリフエニル
ポリイソシアナートを使用して一連の三実験を実
施した。各実験においてポリイソシアナート
（100重量部）を80℃に予熱しそしてラウリル酸燐
酸エステル（実施例１と同じ；使用量は第表中
に示す）を10分間に亘つてこれに加え次いで混合
物を80℃で第表中に示す時間加熱した。このよ
うにして得た三生成物はそれぞれ液体でありこれ
らは数ケ月置いても二層に分かれる傾向を示さな
かつた。
【表】
実施例 ５
実施例１に記載したものと同じポリイソシアナ
ートを使用したが、種々の酸性燐酸エステルを使
用して一連の実験を行い、それぞれの酸性燐酸エ
ステルは最終生成物が0.57重量％の燐を含む量で
使用した。各実験においてはポリイソシアナート
は80℃に予熱しそして酸性燐酸エステルはこれに
撹拌しながら15分かけて加えた。生じた混合物を
80℃に２時間加熱し次いで室温（約20゜）に冷や
した。得られた生成物は各場合とも液体でありそ
して環境温度で数ケ月間貯蔵しても相分離の徴候
は示さなかつた。使用した種々の酸性燐酸塩の同
定、使用量および反応生成物の初期粘度は第表
中に示す。
ートを使用したが、種々の酸性燐酸エステルを使
用して一連の実験を行い、それぞれの酸性燐酸エ
ステルは最終生成物が0.57重量％の燐を含む量で
使用した。各実験においてはポリイソシアナート
は80℃に予熱しそして酸性燐酸エステルはこれに
撹拌しながら15分かけて加えた。生じた混合物を
80℃に２時間加熱し次いで室温（約20゜）に冷や
した。得られた生成物は各場合とも液体でありそ
して環境温度で数ケ月間貯蔵しても相分離の徴候
は示さなかつた。使用した種々の酸性燐酸塩の同
定、使用量および反応生成物の初期粘度は第表
中に示す。
【表】
実施例 ６〜14
ポリメチレンポリフエニルポリイソシアナート
（PAPI）と、下記第表に示した重量％と反応温
度で前記PAPIと予め反応させた燐酸エステルと
の組合せを用いて一連の木粉パーチクルボード試
料を製造した。このパーチクルボード試料の製造
は全て次の方法で行なつた。 米松（Douglas fir）の木片にPAPI組合せをそ
れぞれ2500および112重量部の割合で噴霧する。
噴霧処理は木片を回転混合ドラム中に入れ、
PAPI組成物を回転する木片に施しながらドラム
を回転させて達成する。噴霧後、更に２分間、木
片を回転させる。一定量（約2100ｇ）の処理木片
を用いて、これをロールがけした冷鋼板（24in×
36in）上に支持されたアルミホイル上でフエルト
マツト化することによるパーチクルボードの製造
に使用する。フエルト化マツトの形成にはベニヤ
板形成フレームを用いた。マツト形成後フレーム
を除き、下板の二つの長さ方向の対向端に沿つて
3/8in厚さのスペーサー棒を置く。アルミホイル
と第２鋼板（24in×36in）のシートをこのマツト
の上に重ねる。完成された組立物を100000lbsの
力容量を有するプレスの下板上に置く。プレスの
両方の板は350〓に予熱しておく。圧力を施して
3/8inのスペーサー厚とし、2.5分間維持する。そ
の後、圧力を解放して鋼板、パーチクルボードお
よびアルミホイルをプレスから取出す。アルミホ
イルからのボードの剥離の有効性は０〜９の評点
を用いて測定する。９の評点はホイルとボードと
が粘着しないことを示し、この場合は通常ホイル
はボードと接してプレスから離れることはない。
ボードからホイルを除去するのに僅かな努力が必
要なときは、これは評点８とし、順次、ホイルと
ボード表面が完全に接着する評点０まで続く。 実施例６〜14では各重量割合の燐酸エステルを
それぞれのPAPI成分と示された温度で加熱し
た。実施例６、９、11および13は、特公昭46−
5147号公報記載の高温加熱の場合を示し、実施例
７、８、10、12および14は本発明に従つて低温で
加熱させたものである。実施例６、９、11および
13が実施例７、８、10、12および14に較べて剥離
性が顕著に劣つていることは第表に示す通りで
ある。 ジオクチル燐酸エステル（実施例８）の場合に
は製造温度が幾分100℃を上廻つたが、それでも
反応温度を80℃に厳密に限定した場合（実施例
７）よりも剥離は良好であつた。200℃の温度
（実施例６）ではその評点は全て０であつた。
（PAPI）と、下記第表に示した重量％と反応温
度で前記PAPIと予め反応させた燐酸エステルと
の組合せを用いて一連の木粉パーチクルボード試
料を製造した。このパーチクルボード試料の製造
は全て次の方法で行なつた。 米松（Douglas fir）の木片にPAPI組合せをそ
れぞれ2500および112重量部の割合で噴霧する。
噴霧処理は木片を回転混合ドラム中に入れ、
PAPI組成物を回転する木片に施しながらドラム
を回転させて達成する。噴霧後、更に２分間、木
片を回転させる。一定量（約2100ｇ）の処理木片
を用いて、これをロールがけした冷鋼板（24in×
36in）上に支持されたアルミホイル上でフエルト
マツト化することによるパーチクルボードの製造
に使用する。フエルト化マツトの形成にはベニヤ
板形成フレームを用いた。マツト形成後フレーム
を除き、下板の二つの長さ方向の対向端に沿つて
3/8in厚さのスペーサー棒を置く。アルミホイル
と第２鋼板（24in×36in）のシートをこのマツト
の上に重ねる。完成された組立物を100000lbsの
力容量を有するプレスの下板上に置く。プレスの
両方の板は350〓に予熱しておく。圧力を施して
3/8inのスペーサー厚とし、2.5分間維持する。そ
の後、圧力を解放して鋼板、パーチクルボードお
よびアルミホイルをプレスから取出す。アルミホ
イルからのボードの剥離の有効性は０〜９の評点
を用いて測定する。９の評点はホイルとボードと
が粘着しないことを示し、この場合は通常ホイル
はボードと接してプレスから離れることはない。
ボードからホイルを除去するのに僅かな努力が必
要なときは、これは評点８とし、順次、ホイルと
ボード表面が完全に接着する評点０まで続く。 実施例６〜14では各重量割合の燐酸エステルを
それぞれのPAPI成分と示された温度で加熱し
た。実施例６、９、11および13は、特公昭46−
5147号公報記載の高温加熱の場合を示し、実施例
７、８、10、12および14は本発明に従つて低温で
加熱させたものである。実施例６、９、11および
13が実施例７、８、10、12および14に較べて剥離
性が顕著に劣つていることは第表に示す通りで
ある。 ジオクチル燐酸エステル（実施例８）の場合に
は製造温度が幾分100℃を上廻つたが、それでも
反応温度を80℃に厳密に限定した場合（実施例
７）よりも剥離は良好であつた。200℃の温度
（実施例６）ではその評点は全て０であつた。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パーチクルボードの製造法において、結合剤
として、60℃〜100℃の範囲以内の温度におい
て、有機ポリイソシアナートと、そのポリイソシ
アナート100重量部につき１重量部から20重量部
までの式【式】および 【式】 〔式中各Ｒは少なくとも３個の炭素原子を有す
るアルキル、少なくとも３個の炭素原子を有する
アルケニル、アリール、少なくとも１個のアルキ
ル基で置換されたアリール、少なくとも１個のア
シロキシで置換されたアルキル（アシル基は少な
くとも２個の炭素原子を有する脂肪族モノカルボ
ン酸の残基である）および （但しR1はアルキル、アリールおよび少なく
とも１個のアルキルによつて置換されたアリール
から成る群から選ばれ、ＡおよびＢのうちの一つ
は水素を表わしそして他の一つは水素、メチル、
クロロメチルおよび２，２，２−トリクロロエチ
ルから成る種類から選ばれる）から成る基から独
立的に選ばれ；Ｘは酸素であり；ｍは１から25ま
での平均値を有する数である〕を有する酸性燐酸
エステルから成る群から選ばれる酸性燐酸エステ
ルまたはその酸性燐酸エステルの二つ以上の混合
物とを加熱することから成り、前記混合物の加熱
を反応混合物が環境温度に冷却された際に相分離
を起こさないだけの時間行なうことによつて製造
されたポリイソシアナート組成物を用いることを
特徴とするパーチクルボードの製造法。 ２ 有機ポリイソシアナートが25から90重量％ま
でのメチレンビス（フエニルイソシアナート）を
含むポリメチレンポリフエニルポリイソシアナー
トの混合物であり、その混合物の残余が２よりも
多い官能価のオリゴマー状ポリメチレンポリフエ
ニルポリイソシアナートである特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 ３ 酸性燐酸エステルがモノ−およびジ−アルキ
ル酸性燐酸エステルの混合物であり、そこではア
ルキルは少なくとも３個の炭素原子を含む特許請
求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 酸性燐酸エステルがモノ−およびジ−アルケ
ニル酸性燐酸エステルの混合物であり、そこでは
アルケニルは少なくとも３個の炭素原子を含む特
許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 酸性燐酸エステルがモー−およびジ−アルキ
ルポリオキシアルキレン酸性燐酸エステルであ
り、そこではアルキレンがエチレンおよびプロピ
レンから成る群から選ばれる特許請求の範囲第１
項に記載の方法。 ６ 酸性燐酸エステルがモノ−およびジ−アリ−
ルポリオキシアルキレン酸性燐酸エステルの混合
物であり、そこではアルキレンはエチレンおよび
プロピレンから成る群から選ばれ、そして前記の
アリール基は不飽和であるかまたは少なくとも１
個のアルキル基によつて置換されている特許請求
の範囲第１項に記載の方法。 ７ 有機ポリイソシアナートを60℃〜100℃の範
囲内の温度に予熱し、酸性燐酸エステルを予熱し
たポリイソシアナートと混合する特許請求の範囲
第１項に記載の方法。
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