183031. lajstromszámú szabadalom • Forgácslemez előállításához szükséges kötőanyag és eljárás a forgácslemez előállítására
1 183 031 2 A találmány forgácslemez kötőanyagokra, különösen szerves poliizocianátokat tartalmazó forgácslemez kötőanyagokra vonatkozik. Széles körben ismeretes, hogy szerves poliizocianátokat, különösen toluol-diizocianátot, metilén-bisz-(fenil-izocianátot), polimetilén-polifenil-poliizocianátokat használtak forgácslemezek előállításánál mint kötőanyagot vagy kötőanyag-komponenst. Lásd például: 3 428 592; 3 440189; 3 557 263; 3 636199; 3 870 665; 3 919 017 és 3 930 110 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásokat. Tipikus eljárás szerint a kötőanyag gyantákat adott esetben oldat, vizes szuszpenzió vagy emulzió formájában felviszik vagy összekeverik cellulózszerű anyag vagy más forgácslemez képzésére alkalmas anyag részecskéivel, miközben valamilyen formájú keverőberendezést alkalmaznak. A részecskék és a kötőanyag elegyét ezután matricává formálják, majd melegített nyomólemezek használatával hőnek és nyomásnak teszik ki. Az eljárást folyamatosan vagy szakaszosan végezhetjük. Ahhoz, hogy elkerüljük, hogy a fűtött nyomólemezek és a lemez között tapadás következzen be, eddig egy lemezt kellett közbehelyezni, amely nem engedi át az izocianátot és amely a lemez és nyomólemez között helyezkedik el a formázási eljárás során vagy a lemez felületét minden formázási művelet előtt megfelelő szerrel kellett bevonni vagy magukat a részecskéket kellett bevonni egy olyan anyaggal, amely nem tapad a nyomólemezhez. A fenti megoldások különösen folyamatos eljárás esetén igen körülményesek és hátrányt jelentenek az egyébként kielégítő forgácslemez előállítási eljárásnál, ahhoz, hogy igen jó szerkezeti szilárdságú tulajdonságokkal rendelkező forgácslemezt tudjunk előállítani. Azt találtuk, hogy a fenti hátrányok minimálisra csökkenthetők szerves izocianátok, mint forgácslemez kötőanyagok alkalmazása esetén, ha bizonyos foszfortartalmú vegyületeket alkalmazunk belső elválasztószemek az izocianát kompozíciókban. Ilyen célra alkalmaztak foszfortartalmú vegyületeket poliéter-poliuretánok előállításánál a 4 024 088 számú amerikai szabadalmi leírás szerint. Azt találtuk azonban, hogy az ott leírt foszforvegyületek a találmány szerinti eljárás során nem alkalmazhatók. A találmány szerint tehát forgácslemezeket állítunk elő, amelyben a préselhető szerves anyagot poliizocianáttal hozzuk érintkezésbe, majd a kezelt részecskéket nyomás és hő segítségével lemezekké alakítjuk és a részecskéket a poliizocianátos kezelésen kívül 100 súlyrész poliizocianátra számítva 0,1- 20 súlyrész foszfáttal kezeljük az alábbi foszfátok valamelyikével: a) (I) és (II) általános képletű foszfátok vagy ezek ekvimoláris elegye. b) (I) és (II) képletű foszforsav-észterekből (III) és (IV) általános képletű levezethető pirofoszfátok és az (I) és (II) képletű vegyületek elegyéből levezethető pirofoszfátok. c) A fenti vegyületek közül kettő vagy többnek az elegye, a fenti képletekben R jelentése egymástól függetlenül 8-15 szénatomos alkilcsoport, 8-20 szénatomos alkenilcsoport és (I) általános képletű csoport, ahol R' jelentése 8-35 szénatömos alkilcsoport, A és B hidrogénatom, n jelentése 1 és 5 közötti átlagérték. A találmány a fenti vegyületekből egyet vagy többet és szerves poliizocianátokat tartalmazó új készítményekre vonatkozik. A találmány kiterjed a fenti eljárással előállított forgácslemezekre is. A 8-15 szénatomos alkilcsoport telített egyértékű gyököt jelent, amely egyenes vagy elágazó láncú és az említett szénatomszámú. Ilyen csoportok lehetnek például: oktil-, nonil-, decil-, undecil-, dodecil-, tridecil-, tetradecil-, pentadecil- és izomerjeik. A 8—20 szénatomos alkenilcsoport kifejezés egyértékű egyenes vagy elágazó láncú alifás, legalább egy kettőskötést tartalmazó csoportot jelent. Ilyen csoportok lehetnek például: oktenil-, nonenil-, decenil-, undecenil-, dodecenil-, tridecenil-, tetradecenil-, pentadecenil-, hexadecenil-, heptadecenil-, oktadecenil-, nonadecenil-, eikozenil- és izomerjeik. Az (I) és (II) képletű foszforsav-észterekből és az (I) és (II) képletű vegyületek elegyéből levezethető pirofoszfát fogalom azt jelenti, hogy az (I) és (II) képletű foszforsav-észtereket általában a (II) képletű foszforsav-diészter és az (I) képletű foszforsav-észter elegye formájában állítjuk elő, mely elegyeket a megfelelő ROH képletű alkohol, ahol R jelentése a fenti, és foszfor-pentoxid reakciójával állítjuk elő az irodalomból ismert módon, például Kosolapoff: Szerves foszforvegyületek, 220-221. oldal, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1950. Az így kapott foszforsav-észterek és -diészterek elegyét kívánt esetben például bárium vagy hasonló sók frakcionált kristályosításával választhatjuk szét, lásd a fent megjelölt irodalom. Az egyes foszforsavésztereket vagy a kettő elegyét használhatjuk a találmány szerinti eljárásban. A (III) és (IV) általános képletű pirofoszfátokat könnyen kaphatjuk a (II) és (I) képletű megfelelő foszforsav-észterekből, ha utóbbiakat dehidráló szerrel, például karbonil-kloriddal, aril- vagy alkil-monoizocianátokkal és poliizocianátokkal, N-N ' -dihidrokarbil-karbodiimiddel stb. reagáltatjuk az irodalomból ismert módon; lásd például: F. Cramer és M. Winter, Chem. Ber. 94, 989 (1961); ugyanott 92, 2761 (1959); M. Smith, J. G. Moffat és H. G. Khorana, J. Amer. Chem. Soc. 80, 6204 (1958); F. Ramirez, J. F. Marecek és I. Ugi, JACS 97, 3809 (1975). Az (I) és (II) általános képletű savfoszfátokat külön alakíthatjuk a megfelelő pirofoszfátokká vagy az (I) és (II) képletű foszforsav-észterek elegyét a megfelelő pirofoszfátok elegyévé alakíthatjuk. (II) általános képletű foszforsav-alkilészterek esetén a megfelelő pirofoszfátokat a (III) általános képlettel jellemezhetjük, ahol R jelentése a fenti. (I) általános képletű foszforsav-alkilészterek esetén a megfelelő pirofoszfátot a (IV) általános képletű komplex eleggyel jellemezhetjük, ahol * jelentése egy vagy nagyobb átlagérték, R jelentése a fenti. A találmány szerinti eljárást lényegében a fent leírt módon visszük véghez, ahol az irodalomban kötő gyantaként vagy komponenseként szerves poliizocianátot alkalmaznak, lásd pl. a 2 610 552 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratot és a 3 428 592 számú amerikai szabadalmi leírást, azzal a lényeges különbséggel, hogy az izocianát kompozícióval együtt a fent defi5 10 15 20 25 30 35 4C 45 5C 55 60 65 2
