NO154923B - Fremgangsmaate for fremstilling av partikkelplater. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for fremstilling av partikkelplater under anvendelse av organiske polyisocyanater som bindemidler.

Anvendelse av organiske polyisocyanater, i sær-deleshet toluendiisocyanat, methylenbis (fenylisocyanat),

og polymethylenpolyfenyl-polyisocyanater. som bindemidler eller som en komponent av et bindemiddel, for fremstillingen av partikkelplater er nå vidt anerkjent, se f.eks. US patentskrifter 3 428 592, 2 330 189, 3 557 263, 3 636 199, 3 870 665, 3 919 017 og 3 930 110.

I en typisk prosess vil bindemiddelharpiksene, eventuelt i form av en løsning eller vandig suspensjon eller emulsjon, påføres eller blandes med partiklene av cellulosemateriale, eller andre typer av materiale som er i stand til å danne partikkelplater, under anvendelse av en trommel-apparatur eller blander eller annen form for omrører. Blandingen av partikler og bindemiddel formes deretter på

en matte og underkastes varme og trykk under anvendelse av oppvarmede pressplater. Prosessen kan utføres satsvis eller kontinuerlig. For å forhindre adhesjon av den således dannede plate til de oppvarmede pressplater, har det hittil vært nødvendig å innlegge et ark som er impermeabel overfor isocyanat, mellom overflaten av platen og pressplaten under formingsprosessen, eller å belegge overflaten av pressplaten før hver støpeoperasjon med et egnet slipp-middel eller å belegge overflaten av partiklene med materiale som ikke vil addere til pressplaten. Hver av disse alternativer, særlig hvor fremgangsmåten drives på kontinuerlig basis, er det besværlig og en ulempe for hva som ellers er en meget tilfredsstillende metode for fremstilling av en partikkelplate med meget tiltrekkende struktu-relle styrkeegenskaper.

Som beskrevet i norsk patentsøknad nr

793118, ålment tilgjengelig 1. april 1980, nå utlegnings-skrift 151.790, kan de ovenfor angitte ulemper ved anvendelse av organiske isocyanater som partikkelplatebindemidler ned-settes på en meget tilfredsstillende måte ved å innarbeide visse fosfor-holdige forbindelser som indre slippmidler i

de anvendte isocyanatmaterialer.

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av partikkelplater, hvorved partikler av organisk materiale som er i stand til å sammenpresses, spesielt treflis, bringes i kontakt med et polyisocyanatbindemiddel, og de behandlede partikler deretter formes til plater ved påføring av varme og trykk, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at partiklene, i tillegg til behandlingen med polyisocyanatbindemidlet, bringes i kontakt med fra 0,1 til 20 vektdeler, pr. 100 vektdeler av polyisocyanatet, av et fosfat valgt fra klassen bestående av (a) sure fosfater med formlene

og ammonium-, alkalimetall-, jordalkalimetall- og aminsalter derav; (b) pyrofosfater avledet fra de sure fosfatene (I) og (II) og blandinger av (I) og (II); hvori hver av R uavhengig er valgt fra klassen bestående av alkyl med fra 3 til 7 carbonatomer, alkenyl med fra 3 til 7 carbonatomer, aryl, aryl substituert med minst én alkyl-' gruppe, og hvori R' er valgt fra alkyl, aryl og aryl substituert med minst én alkylgruppe, én av A og B representerer hydrogen og den andre er valgt fra hydrogen, methyl, klor-methyl og 2,2,2-triklorethyl, og m er et tall med en midlere verdi fra 1 til 25, forutsatt at: (i) R' ikke betegner alkyl med 8 eller fler carbonatomer når m har en verdi mindre enn 6; (ii) når én av R i formel (II) er alkyl med 3-7 carbonatomer, kan den andre R også være methyl eller ethyl, og (iii) de to RO-grupper i formel II sammen med P-atomet til hvilket de er bundet, kan i tillegg danne resten av en heterocyklisk kjerne med 5 eller 6 ringatomer.

Uttrykket "alkyl med fra 3 til 7 carbonatomer" angir et mettet monovalent alifatisk radikal, rettkjedet eller med forgrenet kjede, som har det angitte antall carbonatomer i molekylet. Illustrative eksempler på slike grupper er propyl, butyl, pentyl, hexyl og heptyl, innbefattet isomere former derav.

Uttrykket "alkyl" uten en spesifisert carbonatom-begrensning innbefatter de ovenfor angitte alkylgrupper sammen med de med carbonatominnhold opp til 35 carbonatomer slik som octyl- nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, iocosyl, heneicosyl, docosyl, tricosyl, penta-cosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, triacon-tyl, pentatriacontyl og lignende, innbefattet isomere former derav.

Uttrykket "alkenyl med fra 3 til 7 carbonatomer" angir et monovalent rettkjedet eller forgrenet alifatisk radikal inneholdende minst én dobbeltbidning, og som har det angitte antall carbonatomer i molekylet. Illustrative eksempler på slike grupper er allyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, og heptenyl, innbefattet isomere former derav.

Uttrykket "aryl" angir det monovalente radikal

som erholdes ved å fjerne et ringhydrogenatom fra et aro-matisk hydrocarbon. Illustrative eksempler på aryl er fenyl, nafthyl, bifenylyl, trifenylyl og lignende. Uttrykket "aryl substituert med minst én alkylgruppe" angir et aryl-radikal som ovenfor definert, som bærer minst én alkyl-substituent. Illustrative eksempler på slike er tolyl, xylyl, butylfenyl, octylfenyl, nonylfenyl, decylfenyl, decyltolyl, octadecylfenyl og lignende.

Uttrykket " resten av en heterocyklisk kjerne med

5 eller 6 ringatomer" som kan være representert ved de to RO sammen med P-atomet til hvilket de er bundet som vist i formel (II), angir gruppen av formel

hvori <C>nH2n er alkylen med 2 til 3 carbonatomer i kjeden og som har totalt 18 carbonatomer i radikalet. Illustrative eksempler på alkylen er ethylen, 1,3-propylen, 1,2-butylen, 1,2-hexylen, 2-methyl-l,3-octylen, 2,5-diethyl-l,3-hexylen-2,4-dihexyl-l,3-pentylen og lignende.

Uttrykket "pyrofosfater - - - - avledet fra de sure fosfatene (I) og (II) og blandinger av (I) og (II)" har følg-ende betydning. De sure fosfater (I) og (II) fremstilles generelt i form av blandinger av monosure fosfater (II) og disure fosfater (I), hvilke blandinger fremstilles ved omsetning av den tilsvarende alkohol ROH hvori R er som ovenfor definert, med fosforpentoxyd etter vel kjente metoder innen faget for fremstilling av sure fosfater, se for eksempel Kosolapoff, Organophosphorus Compounds. s. 220 - 221, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1950. Blandingen av de således erholdte mono- og di-sure fosfater kan separeres om ønsket, for eksempel ved fraksjonert krystallisering av barium og lignende salter som beskrevet i den ovenfor angitte referanse. De individuelle sure fosfater eller blandinger av de to kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Pyrofosfåtene erholdes lett fra de tilsvarende sure fosfater (II) og (I), ved omsetning av de sistnevnte med et dehydratoseringsmiddel slik som carbonylklorid, aryl eller alkylmonoisocyanat og polycyanat, N,N<1->dihydrocarbyl-carbodiimider og lignende etter velkjente metoder innen faget, se for eksempel F. Cramer og M. Winter, Chem. Ber. 94, 989 (1961), ibid 92, 2761 (1959), M. Smith, J.G. Moffat og H.G. Khorana, J. Amer. Chem. Soc. 80, 6204 (1958), F. Rami-rez, J.F. Marecek og I. Ugi, JACS 97, 3809 (1975). De individuelle sure fosfater (I) og (II) kan separat omdannes til de tilsvarende pyrofosfater, eller blandinger av de to typer av sure fosfater (I) og (II) kan omdannes til den tilsvarende blanding av pyrofosfater.

Når det gjelder de sure fosfater med formel (II), er de tilsvarende pyrofosfater de som representeres av formelen

hvori R og X har de ovenfor angitte betydninger.

Når det gjelder de sure fosfater av formel (I), er de tilsvarende pyrofosfater en kompleks blanding hvis midlere sammensetning er representert ved formelen:

hvori x er et tall med en midlere verdi på 1 eller høyere, og R har den ovenfor angitte betydning.

Hver av gruppene R og R' i de ovenfor angitte formler kan eventuelt være substituert med én eller flere inerte substituenter, dvs. substituenter som ikke inneholder aktive hydrogenatomer, og som derfor ikke er reaktive i nærvær av polyisocyanatet. Illustrative eksempler på slike inerte substituenter er alkoxy, alkylmercapto, alkenyloxy, alkenyl-mercapto, klor, brom, jod, fluor, cyano og lignende.

Uttrykket " alkalimetall" har en vel anerkjent betydning og innbefatter lithium, natrium, kalium, rubidium og cesium. Uttrykket "jordalkalimetall" har også en vel anerkjent betydning og innbefatter calsium, strontium, magnesium og barium. Uttrykket "aminsalter" angir saltene av de angjeldende sure fosfater med organiske aminer hvor de sistnevnte kan eksemplifiseres ved monoalkylaminer slik som methylamin, ethylamin, isopropylamin, sek-butylamin, amylamin, hexylamin, isohexylamin, octylamin og lignende; dialkylaminer slik som dimethylamon, N-ethyl-N-methylamin, N-methyl-N-propylamin, N-methyl-N-isobutylamin, diisopropyl-amin, N-ethyl-N-hexylamin, N-methyl-N-isooctylamin og lignende; trialkylaminer slik som triethylamin, trimethylamin, N,N-dimethylpropylamin, N,N-dimethylhexylamin, N,N-diethyl-isobutylamin og lignende; monoalkenylaminer slik som allyl-amin, 2-butenylamin, 3-hexenylamin, octenylamin og lignende; dialkenylaminer slik som diallylamin, di-2-butenylamin, di-3-hexenylamin og lignende; cycloalkylaminer slik som cyclo-propylamin, cyclobutylamin, cyclopentylamin, cyclohexylamin og lignende; N-alkyl-cycloalkylaminer slik som N-methyl-cyclopentylamin, N-ethylcyclopentylamin, N-propylcyclohexyl-amin og lignende; cycloalkenylaminer slik som cyclopentylamin, cyclohexenylamin og lignende; aralkylaminer slik som benzylamin, fenethylamin, fenylpropylamin, benzhydrylamin og lignende; N-alkyl-N-aralkylaminer slik som N-methylbenzyl-amin, N-propylbenzylamin, N-isobutylbenzylamin, N-octyl-benzylamin, N-methylfenethylamin og lignende; N,N-disubsti-tuerte aralkylaminer slik som N,N-dimethylbenzylamin, N-: methylbenzhydrylamin, N,N-diethyl-3-fenylpropylamin, N-butyl-2-fenethylamin og lignende; N-alkyl-arylaminer slik som N-methylanilin, N-isopropylanilin, N-hexylanilin, N-methyl-p-toluidin, N-ethyl-m-xylidin, N-methylnafthylamin, N-methylbenzidin, N,N<1->dimethylbenzidin og lignende; N,N-dialkylarylaminer slik som N,N-dimethylanilin, N,N-dibutyl-anilin, N-hexyl-N-methylanilin, N,N-dimethyltoluidin og lignende; N-aralkyl-arylaminer slik som N-benzylanilin, N-fenethylanilin, N-benzhydrylanilin og lignende; arylaminer som som anilin, o-, m- og p-toluidin, o-, m og p-xylidin, 1-nafthylamin, 2-nafthylamin og lignende; alkanolaminer slik som ethanolamin, propanolamin, diethanolmin og lignende; heterocykliske aminer slik som pyridin, kinolin, pyrrolidin, piperazin, morfolin og alkyl-substituerte pyrrolidiner, piperidin, piperaziner og morfoliner, slik som N-methylpyr-rolidin, N-ethylpiperidin, N-methyl-N'-hexylpiperazin, N-methyl-morfolin og lignende.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres hoved-sakelig etter metoder som tidligere er beskrevet innen faget hvori et organisk polyisocyanat anvendes som bindemiddel, eller en komponent derav (se for eksempel tysk offentliggjørelsesskrift 2 610 552 og US-PS 3 428 592) med det hovedunntak at et fosfat som tidligere definert anvendes i kombinasjon med polyisocyanatbindemidlet som anvendes for å behandle partiklene som skal bindes sammen under dannelse av partikkelplaten.

Således fremstilles partikkelplater ifølge oppfinnelsen ved å binde sammen partikler av tre eller annet cellulose- eller organisk eller uorganisk materiale som er i stand til å sammenpresses under anverfdelse av varme og trykk, i nærvær av et bindemiddelsystem som omfatter en kombinasjon av et organisk polyisocyanat og et fosfat som tidligere definert, heretter angitt som "fosfatslippmiddel".

Polyisocyanatet og fosfatslippmidlet kan bringes

i kontakt med partiklene som separate, indivuelle komponenter, eller i en foretrukket utførelsesform bringes polyisocyanatet og fosfatet i kontakt med partiklene enten samtidig eller etter blanding. Enten polyisocyanatet og fosfatet innledes separat eller i blanding, kan de anvendes rene, dvs. uten fortynningsmidler eller løsningsmidler, eller den ene eller den andre eller begge av disse kan anvendes i form av vandige dispersjoner eller emulsjoner.

Polyisocyanatkomponenten av bindemiddelsystemet kan være et hvilket som helst organisk polyisocyanat som inneholder minst to isocyanatgrupper pr. molekyl. Illustrative eksempler på organiske polyisocyanater er difenylmethan-diisocyanat, m-, og p-fenylendiisocyanater, klorfenylen-diisocyanat, a,a-xylylendiisocyanat, 2,4- og 2,6-toluendiisocyanat og blandinger av disse to isomerer som er kom-mersielt tilgjengelig, trifenylmethan-triisocyanater, 4,4'-diisocyanatodifenylether, og polymethylenpolyfenylpolyiso-cyanater. De sistnevnte polyisocyanater er blandinger inneholdende fra 25 til 90 vekt% methylenbis (fenylisocyanat) hvor resten av blandingen er polymethylen-polyfenyl-polyisocyanater av en funksjonalitet høyere enn 2,0.

Slike polyisocyanater og metoder for fremstilling av disse er velkjent innen faget, se for eksempel US-PS 2 683 730, 2 950 263, 3 012 008 og 3 097 191. Disse polyisocyanater er også tilgjengelige i forskjellige modifiserte former.

En slik form omfatter et polymethylenpolyfenyl-polyisocyanat som ovenfor angitt, som er blitt underkastet varmebehandling, generelt ved temperaturer på fra 150 til 300° C, inntil viskositeten (ved 25° C) er blitt øket til en verdi i området fra 800 til 1500 centipoises. Et annet modifisert polymethylen-polyfenylpolyisocyanat er ett som er blitt behandlet med mindre mengder av epoxyd for å redusere sur-heten derav, i henhold til US-PS 3 793 362.

Polymethylen-polyfenyl-polyisocyanatene er foretrukne polyisocyanater. Særlig foretrukne polymethylen-polyf enyl-polyisocyanater er de som inneholder fra 35 til 65 vekt% methylenbis-(fenyl-isocyanat).

Når det organiske polyisocyanat skal anvendes

som bindemiddel i form av en vandig emulsjon eller dispersjon, kan den vandige emulsjon eller

dispersjon fremstilles under anvendelse av hvilke som helst kjente teknikker innen faget for fremstilling av vandige emulsjoner eller dispersjoner, for bruk av materialene som bindemiddel. Eksempelvis dispergeres polyisocyanatene i vann i nærvær av et emulsjonsmiddel. Sistnevnte kan være et hvilket som helst av de emulsjonsmidler som er kjent innen faget, innbefattet anioniske og ikke-ioniske midler. Illustrative eksempler på ikke-ioniske emulgeringsmidler er polyoxyethylen og polyoxypropylenalkoholer og blokkcopoly-merer av to eller flere av ethylenoxyd, propylenoxyd, buty-lenoxyd og styren; alkoxylerte alkylfenoler slik som nonyl-fenoxy-poly(ethylenoxy)-ethanoler; alkoxylerte alifatiske alkoholer slik som ethoxylert og propoxylert alifatiske

alkoholer inneholdende fra 4 til 18 carbonatomer; glyceri-der av mettede og umettede fettsyrer slik som stearinsyre, oljesyre og ricinusoljesyre og lignende; polyoxyalkylen-ester av rettsyrer slik som stearinsyre, laurinsyre, oljesyre og lignende syrer; fettsyreamider slik som dialkanol-amider av fettsyrer slik som stearinsyre, laurinsyre, oljesyre og lignende syrer. En detaljert redegjørelse på slike materialer finnes i Encyclopedia of Chemical Technology, Second Edition, Vol. 19, s. 531 - 554, 1969, Interscience Publishers, New York.

Dannelse av emulsjonen eller dispersjonen kan finne sted ved et hvilket som helst tidspunkt før bruk som bindemiddel, men fortrinnsvis utføres dette innen 3 timer før bruk. En hvilken som helst av de metoder som er vanlig innen faget for fremstilling av vandige emulsmoner, kan anvendes ved fremstilling av den vandige polyisocyanatemul-sjon anvendt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Eksempelvis dannes emulsjonen ved at polyisocyanatet, emulgeringsmiddel og vann bringes sammen under trykk under anvendelse av en konvensjonell sprøytepistol hvori strømmene av vann og polyisocyanat treffer og blandes under turbulente betingelser i sprøytepistolens blandekammer. Den således dannede emulsjon utleveres i form av støv som påføres de cellulosepartikler som skal dannes i platematerialet slik som diskutert i det etterfølgende.

Som ovenfor angitt kan fosfatslippmidlet bringes

i kontakt med partiklene som en separat komponent, i hvilket tilfelle det anvendes i ren form, dvs. uten fortynningsmidler, eller som en vandig løsning eller dispersjon. Fortrinnsvis vil fosfatet, enten rent eller i fortynnet form, anvendes alene, dvs. adskilt fra polyisocyanatet, tilføres partiklene i form av et støv. I en foretrukket utførelses-form anvendes imidlertid fosfatslippmidlet og polyisocyanatet sammen i et enkelt materiale. Dette kan utføres på flere måter. Når således polyisocyanatet anvendes som en bindemiddelharpiks uten fortynningsmidler

slik som vann, kan fosfatslippmidlet innarbeides i polyisocyanatet ved enkel blanding. Hvor polyisocyanatet anvendes

som en bindemiddelharpiks i form av en vandig emulsjon,

kan fosfatslippmidlet tilsettes som en separat komponent under dannelsen av emulsjonen, eller etter dannelse av denne, og i en særlig foretrukket utførelsesform forblandes fosfatet med det organiske polyisocyanat før emulgering av sistnevnte. Det organiske polyisocyanat og fosfatslippmidlet kan således forblandes og lagres i en hvilken som helst ønsket tid før dannelse av emulsjonen. Når envidere et emulgeringsmiddel anvendes ved fremstilling av emulsjonen, kan midlet også innarbeides i blandingen av organisk polyisocyanat og fosfatslippmiddel under dannelse av et lagrings-stabilt materiale som kan omdannes, ved et hvilket som helst ønsket tidspunkt, til en vandig emulsjon for anvendelse som en bindemiddelharpiks ved enkel blanding med vann.

Når polyisocyanatet anvendes som et bindemiddel i form av en vandig emulsjon, er mengden av organisk polyisocyanat tilstedeværende i den vandige emulsjon fortrinnsvis innen området fra 0,1 til 99 vekt%, og fortrinnsvis innen området fra 25 til 75 vekt%.

Enten fosfatslippmidlet innføres som en separat komponent eller i kombinasjon med polyisocyanatet, er mengden av fosfatslippmiddel anvendt innen området fra 0,1 til 20 vektdeler, pr. 100 deler polyisocyanat, og fortrinnsvis innen området fra 2 til 10 vektdeler pr. 100 vektdeler polyisocyanat. Mengden av emulgeringsmiddel som er nødvendig for å fremstille den vandige emulsjon er ikke kritisk, og varierer etter det bestemte emulgeringsmiddel som anvendes, men er generelt innen området fra 0,1 til 20 vekt%, basert på polyisocyanat.

Utgangsmaterialet for partikkelplatene omfatter partikler av cellulose og lignende materiale som er i stand til å sammenpresses og bindes i form av plater. Typiske slike materialer er trepartikler avledet fra tømmerfremstil-lingsavfall slik som spon, finérflis og lignende. Partikler av annet cellulosemateriale slik som papirstrimler, tremasse eller vegetabilske fibre slik som maisstilker, halm,

bagasse og lignende, og av ikke-cellulosematerialer slik som polyurethanavfall, polyisocyanoratavfall og lignende poly-

merskum kan også anvendes. Uorganiske materialer slik som hydratisert aluminiumoxyd, gips, oppkuttet mineralfibre

og lignende kan også anvendes, enten alene eller i kombinasjon med hvilke som helst av de ovenfor angitte cellulose-eller ikke-cellulosematerialer, ved dannelse av partikkelplater . Om ønsket kan

blandinger av cellulosepartikler anvendes. Partikkelplater er med hell blitt fremstilt fra trepartikelblandinger inneholdende opp til 3 0 % bark.

Fuktighetsinnholdet i partiklene kan hensiktsmessig variere fra 0 til 24 vekt%. Typisk inneholder partikler fra tømmeravfall 10 - 20 % fuktighet, og kan anvendes uten først å tørkes.

Partikkelplater fabrikeres ved at partiklene sprøy-tes med komponentene i bindemiddelmaterialet, enten separat eller i kombinasjon, mens partiklene tomles eller omrøres i et blandeverk eller lignende blandeapparatur. Eksempelvis tilsettes totalt 2-8 vekt% av bindemiddelsystemet (ute-lukkende ethvert tilstedeværende vann), basert på tørrvek-ten ("bone dry") av partiklene, men større eller mindre mengder av bindemiddelharpiks kan anvendes for en gitt på-føring. Hvor partiklene er meget små, dvs. har et høyt overf lateareal i forhold til volum, som når det gjelder pulverformede uorganiske materialer, er det ønskelig å anvende mengder av bindemiddel så høye som ca. 20 vekt% eller høyere. Om ønsket kan andre materialer slik som voksglattemidler, brann-hemmende midler, pigmenter og lignende tilsettes til partiklene under blandingstrinnet.

Etter tilstrekkelig blanding til å gi en jevn blanding, formes de belagte partikler til en løs matte eller filt, fortrinnsvis inneholdende mellom 4 og 18 vekt% fuktighet. Matten anbringes deretter i en oppvarmet presse mellom "kald"-plater, og sammenpresses for å konsolidere partiklene til en plate. Presstider, temperatur og trykk varierer vidt avhengig av tykkelsen på den fremstilte plate, den ønskede tetthet på platen, størrelsen på de anvendte partikler og andre faktorer velkjent innen faget. Eksempelvis vil for en 1,27 cm tykk partikkelplate med middels

tetthet, trykk på 21,1 - 4 9,2 kg/cm 2 og temperaturer på

163 - 190° C være typiske. Presstider på 2 - 5 minutter er typiske. På grunn av at den del av fuktigheten tilstedeværende i matten reagerer på polyisocyanatet under dannelse av polyurea, som tidligere beskrevet, er konsen-trasjonen av tilstedeværende fuktighet i matten ikke så kritisk med isocyanatbindemidler som med andre bindemiddel-systemer.

Den ovenfor beskrevne prosess kan utføres satsvis, dvs. individuelle partikkelplater kan støpes ved å behandle en hensiktsmessig mengde av partiler med bindemid-delharpikskombinasjonen, og å oppvarme og presse det behandlede materiale. Alternativt kan prosessen utføres kontinuerlig ved å mate behandlede partikler i form av en kontinuerlig bane eller matte gjennom en oppvarmings- og pressohe avgrenset av øvre og nedre kontinuerlige stålbelter til hvilke og gjennom hvilke, den nødvendige varme og trykk påføres.

Enten prosessen utføres sats-

vis eller kontinuerlig, er det funnet at partikkelplaten fremstilt under anvendelse av polyisocyanatet og fosfatslipp-middelkombinasjonen / frigis lett fra

metallplatene av presset anvendt ved dannelse av disse, og

utviser ingen tendens til å klebe eller å adhere til platene. Dette står i direkte motsetning til tidligere erfaringer ved anvendelse av polyisocyanater alene som bindemiddelharpikser, slik som tidligere diskutert.

Selv om hvilken som helst av de ovenfor definerte fosfatslippmidler kan anvendes, enten alene eller i kombinasjon, ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, foretrekkes det å anvende pyrofosfåtene eller blandede pyrofosfater avledet fra blandinger av de sure fosfater (i) og (II). Således vil de fri hydroxylgrupper tilstedeværende i pyrofosfåtene, eller hvilke som helst fri hydroxylgrupper tilstedeværende i form av uomdannet surt fosfatutgangsmateriale, generelt være tilstrekkelig hindret til å være ureaktive ved omgi-vende temperaturer med det anvendte polyisocyanat i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og pyrofosfåtene kan lagres i kombinasjon med polyisocyanatet i lengre tid uten å ut-vise noen tendens til svekkelse. Når imidlertid blandingen av pyrofosfat og polyisocyanat emulgeres og anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, vil bearbeidelses-temperaturen og den damp som utvikles ved dannelsen av partikkelplaten antas å føre til hydrolyse av pyrofosfatet med regenerering av de tilsvarende sure fosfater, som deretter tjener til å lette den etterfølgende frigivelse av partikkelplaten fra pressplatene. Det skal forstås at den ovenfor angitte teori bare er beregnet på å gi en forklaring, og er på ingen måte angitt for å begrense oppfinnelsens ramme.

Som ovenfor angitt erholdes monosure fosfater (II) og disure fosfater (I) og saltene derav, som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, etter konvensjonelle prosedyrer slik som omsetning fra den tilsvarende alkohol ROH, hvori R er som tidligere definert, med fosforpentoxyd; Kosolapoff, ibid. Selvsagt er det mulig ved anvendelse av blandinger av to eller flere forskjellige alkoholer i den ovenfor angitte reaksjon, å oppnå en tilsvarende blanding av sure fosfater (I) og/eller (II) hvori de forskjellige komponenter i blandingen har forskjellige verdier for gruppen R. Som ovenfor angitt kan blandingen av mono- og di-sure fosfater erholdt ved den ovenfor angitte reaksjon, separeres i dets individuelle komponenter ved kjente metoder, slik som fraksjonert krystallisering og lignende, og de således individuelle forbindelser kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Alternativt og fortrinnsvis kan blandingen av mono- og di-sure fosfater erholdt ved den ovenfor angitte reaksjon anvendes som sådan, uten sepa-rasjon i dens komponenter, ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, eller den kan omdannes til en tilsvarende blanding av pyrofosfater under anvendelse av de tidligere beskrevne prosedyrer, hvilken sistnevnte blanding deretter anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Illustrative eksempler på de sure fosfater av formel (I) som kan anvendes individuelt eller i kombinasjon med andre sure fosfater ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er: Mono-O-propyl, mono-O-butyl, mono-O-pentyl, mono-O-hexyl og mono-O-heptyl, og disure fosfater hvori det forestrede radikal er et avledet fra en énverdig alkohol som er blitt terminert under anvendelse av passende molarmengder av ethylenoxyd, propylenoxyd, epiklorhydrin eller 1,1,1-triklorbutylenoxyd.

Illustrative eksempler på de sure fosfater av formel (II) som kan anvendes individuelt eller i kombinasjon med andre sure fosfater ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er: 0,0-di(propyl), 0,0-di(butyl), 0,0-di(pentyl), 0,0-di(hexyl) og 0,0-di(heptyl), og de diforestrede monosure

fosfater hvori det forestrede radikal er avledet fra en énverdig alkohol som er blitt terminert med den egnede molar-mengde ethylenoxyd, propylenoxyd, epiklorhydrin eller 1,1,1-triklorbutylenoxyd. Eksempler på den sistnevnte type av fosfat som er tilgjengelig, i blanding med de tilsvarende disure fosfater, er de materialer som markedsføres under varemerket "Tryfac".

I en ytterligere utførelsesform

er det funnet at kombinasjonen av polyisocyanat og fosfatslippmiddel som anvendes som bindemiddel i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan anvendes i forbindelse med varme-herdende harpiksbindemidler som hittil har vært anvendt innen faget, slik som fenol-formaldehyd, resorcinol-formaldehyd, melamin-formaldehyd, urea-formaldehyd, urea-furfural og kondenserte furfurylalkoholserier. Ikke bare forhindrer bruk av en slik kombinasjon problemene med adhesjon av de ferdige partikkelplater til pressplatene, hvilke problemer tidligere var forbundet med en blanding av isocyanat og den ovenfor angitte type av termoherdende harpiksbindemidler, men de fysikalske egenskaper til de således erholdte partikkelplater forbedres markert ved anvendelse av kombinasjonen.

Den etterfølgende fremstilling og eksempler beskri-ver oppfinnelsen og angir den beste måte å utøve oppfinnelsen på.

Fremstilling

En serie av sure fosfater (blandinger av mono- og di-sure fosfater) ble fremstilt ved omsetning av en tilsvarende alkohol med fosforpentoxyd under anvendelse av føl-gende standard prosedyre som er illustrert for fremstillingen av blandingen av det tilsvarende mono- og di-(hexyl-oxyethylenoxyethyl)-fosfat ved omsetning av hexylcarbitol (hexylether av diethylenglycol) med fosforpentoxyd.

Totalt 9,97 g (0,07 mol) fosforpentoxyd ble tilsatt under nitrogen og i fravær av fuktighet, til 50 g friskt destillert methylenklorid. Til den resulterende blanding ble tilsatt under hurtig omrøring totalt 41,4 g (0,218 mol) hexylcarbitol med en slik hastighet at en jevn grad av tilbakeløp av løsningsmidlet ble opprettholdt.

Når tilsetningen var fullført, fikk løsningsmidlet destil-lere langsomt fra reaksjonsblandingen mens pannetemperaturen ikke fikk stige over ca. 80° C. De siste spor av løsnings-middel ble fjernet i vakuum på en rotasjonsfilmfordamper i 15 - 30 minutter ved 85 - 90° C. Det ble således erholdt en blanding av mono- og di-(hexyloxyethylenoxyethyl)-sure fosfater.

Ved anvendelse av den ovenfor angitte prosedyre men ved å erstatte hexylcarbitol med en ekvivalent mengde av følgende alkoholer:

propyloxypropanol; butyloxypropanol; fenoxypropanol; fenoxyethanol; nonylfenoxyethanol; butylcarbitol; tridecylfenoxyethylenoxyethanol[

butylether av tri(ethylenglycol)[C4HgO(CH20(CH2)2<0>(CH2)2OH]; tridecylether av nona(ethylenglycol)tci3H27°(CH2CH20)gH] ; methylether av dodeca(ethylenglycol)[CH30(CH2CH20)12H]; dodecylether av dodeca(ethylenglycol) [C12H25° (CH2CH20^12H^' methylether av heptadeca(ethylenglycol)[CH30(CH2CH20)1?H; fenol;

blanding av methanol og dodecanol;

n-propanol;

n-butanol;

heptanol; og tridecylalkohol;

ble de tilsvarende blandinger av mono- og di-sure fosfater erholdt.

Alle de ovenfor angitte sure- fosfater ble anvendt som slippmidler i kombinasjon med et polyisocyanatbindemiddel ved fremstilling av partikkelplater.

Eksempel 1

En serie av prøver av trepartikkelplater ble fremstilt under anvendelse av en kombinasjon av et polymethylen-polyf enyl-polyisocyanat og et surt fosfat som bindemiddel. Polyisocyanatet anvendt i alle tilfeller var et polymethylen-polyf enyl-polyisocyanat inneholdende ca. 48 vekt% methylenbis (f enylisocyanat) og med en isocyanatekvivalent på 134,5 og en viskositet ved 25° C på 173 eps. Et forskjellig surt fosfat ble anvendt i hvert tilfelle, men alle sure fosfater var blandinger av di-sure fosfater av formel

og monosure fosfater

hvor R har den

verdi som er vist i den etterfølgende tabell 1, hvilken blanding av sure fosfater er blitt fremstilt som beskrevet i den ovenfor angitte fremstilling, med mindre annet er angitt.

Metoden for fremstilling av partikkelplateprøven var i alle tilfeller som følger: En sats på 2500 g Douglas edelgranflis ble anbragt i en rotasjonsblandetrommel og sprøytet, under tromling, med 112 g av polyisocyanatet under anvendelse av en sprøytepi-stol. Når sprøytingen og tromlingen med polyisocyanat var fullført, ble de behandlede flis deretter sprøytet under anvendelse av samme prosedyre og temperatur, med en mengde av blandingen av sure fosfater slik at den totale mengde av fosfor tilstedeværende i kombinasjonen av surt fosfat og polyisocyanat var ca. 1 vekt%. Den eksakte mengde av surt fosfat anvendt i hvert tilfelle er angitt i tabell 1. Blandingen av sure fosfater ble fortynnet med 40 - 50 g "Freon Ril" (triklorfluormethan) eller vann (fortynningen indikert i hvert tilfelle i tabell 1) for å lette sprøytin-gen. En prøve (2156 g) av de behandlede flis ble deretter anvendt for å fremstille en partikkelplate med en tykkelse på 0,952 cm under anvendelse av følgende prosedyre. De belagte partikler ble formet til en filtet matte, på en 60,9 x 91,4 cm's kaldvalset stålplate dekket med et ark av aluminiumfolie, ved hjelp av en finérramme med utsidedimen-sjoner på 46,9 x 76,2 cm. Etter fjerning av rammen, ble stålstaver med en tykkelse på 0,952 cm (identisk med den ønskede tykkelse på den endelige partikkelplate) anbragt rundt kantene av den filtede matte, og et ark av aluminiumfolie og en andre 60,4 x 91,4 cm<1>s kaldvalset stålplate ble anbragt på toppen av matten. Den hele montasje ble deretter anbragt på den nedre plate av en presse og underkastet pressing i 2,5 minutt ved anvendelse av et trykk på 35,15 kg/cm . Pressplatene var blitt forvarmet til 176,7° C før pressingen fant sted. Etter at partikkelplaten, med aluminiumfolien i kontakt dermed, var fjernet fra pressplatene, ble den relative letthet ved hvilken aluminiumfolien kunne separeres fra partikkelplaten gradert som "glimrende" (ingen resistens mot fjerning), "god" (en viss resistens mot avtrekking av folier) eller "middels god"

(noen resistens, men folien kunne trekkes av uten å slite denne i stykker). Det var tydelig at alle syrefosfatene ga signifikante slippegenskaper. Dataene tilknyttet prøvene er angitt i tabell 1.

Eksempel 2

Ved anvendelse av den prosedyre som er beskrevet i eksempel, men ved å erstatte blandingen med fosfater med dibutylprofosforsyre i en mengde som

representerer 12 vekt%, basert på den totale vekt av pyro-fosf orsyre og polyisocyanat, ble det erholdt en partikkelplate hvor graden av lett frigivelse ble gradert som "middels".

Eksempel 3

En ytterligere serie av trepartikkelplater ble

fremstilt under anvendelse av nøyaktig samme prosedyre som beskrevet i eksempel 1, med det ene unntak at blandingen av sure fosfater ble blandet med polyisocyanatet, og blandingen ble fortynnet med 40 - 50 g Freon Ril før sprøyting på tre-flisene. Det polyisocyanat som ble anvendt i serien, var

det samme som ble anvendt i eksempel 1. Et forskjellig surt fosfat ble anvendt i hvert tilfelle, men alle sure fosfater var blandinger av di-sure fosfater av formel

og mono-sure fosfater hvor R har de verdier som er vist i tabell 2, hvilken blanding av sure fosfater er blitt fremstilt som beskrevet i den tidligere angitte fremstilling, når ikke annet er angitt. Graden av lett frigivelse av partikkelplatene fra aluminiumfolien ble gradert som angitt i eksempel 1. Resultatene er oppført i tabell 2.

Fotnoter til tabell 2

Hvert av disse sure fosfater i blanding med isocyanatet

dannet en god emulsjon når de ble ristet med vann.

1: bindemiddel = polyisocyanat + surt fosfat 2: "Tryfac 610A"

Som observert i det ovenfor angitte eksempel og i eksempel 1, utviser et utall av de anvendte sure fosfater "selvemulgerende" egenskaper, dvs. danner emulsjoner når de ristes eller på annen måte omrøres med vann i fravær av et ytterligere overflateaktivt middel. Denne oppdagelse er særlig fordelaktig hvor polyisocyanatbindemidlet inneholdende fosfatslippmidlet anvendes i form av en vandig emulsjon, da - når det gjelder de ovenfor angitte sure fosfater - det ikke er behov for å anvende noe ytterligere emulgeringsmiddel, idet det sure fosfat tjener både som slipp-middel og emulgeringsmiddel. Det er funnet at slike "selvemulgerende" egenskaper finnes i de sure fosfater av

formel (I) og (II) hvori R betegner

hvori R',

A og B har de tidligere angitte betydninger, og m er en midlere verdi fra 3 til 25.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av partikkelplater, hvorved partikler av organisk materiale som er i stand til å sammenpresses, spesielt treflis, bringes i kontakt med et polyisocyanatbindemiddel, og de behandlede partikler deretter formes til plater ved påføring av varme og trykk, karakterisert ved at partiklene, i tillegg til behandlingen med polyisocyanatbindemidlet, bringes i kontakt med fra 0,1 til 20 vektdeler, pr. 100 vektdeler av polyisocyanatet, av et fosfat valgt fra klassen bestående av (a) sure fosfater med formlene og ammonium-, alkalimetall-, jordalkalimetall- og aminsalter derav; (b) pyrofosfater avledet fra de sure fosfatene (I) og (II) og blandinger av (I) og (II); hvori hver av R uavhengig er valgt fra klassen bestående av alkyl med fra 3 til 7 carbonatomer, alkenyl med fra 3 til 7 carbonatomer, aryl, aryl substituert med minst én alkylgruppe, og hvori R' er valgt fra alkyl, aryl og aryl substituert med minst én alkylgruppe, én av A og B representerer hydrogen og den andre er valgt fra hydrogen, methyl, klor-methyl og 2,2,2-triklorethyl, og m er et tall med en midlere verdi fra 1 til 25, forutsatt at: (i) R' ikke betegner alkyl med 8 eller fler carbonatomer når m har en verdi mindre enn 6; (ii) når én av R i formel (II) er alkyl med 3-7 carbonatomer, kan den andre R også være methyl eller ethyl, og (iii) de to RO-grupper i formel II sammen med P-atomet til hvilket de er bundet, kan i tillegg danne resten av en heterocyklisk kjerne med 5 eller 6 ringatomer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som polyisocyanat anvendes et polymethylen-polyfenylpolyisocyanat inneholdende fra 25 til 90 vekti methylenbis(fenyl-isocyanat), hvor det gjenværende er oligomer polymethylenpolyfenyl-polyisocyanater med funksjonalitet større enn 2.

"3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes et polymethylen-polyf enylpolyisocyanat som inneholder fra 35 til 65 vekt% methylenbis(fenyl-isocyanat).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et fosfat hvor R i formel (I) og (II) betegner alkyl med fra 3 til 7 carbonatomer.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at polyisocyanatet og fosfatet påføres samtidig på partiklene i form av en vandig emulsjon.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det påføres en vandig emulsjon av polyisocyanat som også omfatter et emulgeringsmiddel .

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at partiklene bringes i kontakt separat med polyisocyanatet og fosfatet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at polyisocyanatet og fosfatet hver anvendes i form av en vandig dispersjon.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at partiklene bringes i kontakt med vann før de bringes i kontakt med polyisocyanatet og fosfatet.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som fosfat anvendes butyldisurt fosfat, dibutylmonosurt fosfat, blandinger derav, eller pyrofosfater avledet ved å fjerne kondensasjonsvann fra disse eller blandinger derav.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som fosfat anvendes heptyldisurt fosfat, diheptylmonosurt fosfat, blandinger derav, og pyrofosfåtene avledet ved å fjerne kondensasjonsvann fra disse eller blandinger derav.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som fosfat anvendes et selvemulgerende fosfat valgt blant sure fosfater med følg-ende formler, blandinger derav, og pyrofosfater avledet ved å fjerne kondensasjonsvann fra disse fosfater og blandinger derav: hvori R betegner hvori R<1>, A og B har de i krav 1 angitte betydninger, og m er et tall med en midlere verdi på fra 3 til 25.