SE447641B - Forfarande for framstellning av spanskivor med anvendning av polyisocyanatbindemedel med ett fosforhaltigt inre sleppmedel - Google Patents

Description

05 10 15 20 25 30 35 447 641 vidhäftar plåtarna. Samtliga dessa alternativ, speciellt där förfarandet genomföres kontinuerligt är besvärligt och utgör en olägenhet med det i övrigt tillfredsställande förfarandet för framställning av spànskivor med ytterst attraktiva konstruktionshållfasthetsegenskaper.

Det har nu visat sig att ovanstående olägenheter med använd- ning av organiska isocyanater som bindemedel i spånskivor kan minskas på ett mycket tillfredsställande sätt genom in- förande av vissa fosfin-' eller fosfonsyror eller derivat ' därav eller fosfiter som inre släppmedel i de använda isocy- anatkompositionerna.

Den amerikanska patentskriften 4.257.995 beskriver införan- de av sura fosfater och pyrofosfater som inre släppmedel i för spånskivor avsedda bindemedelskompositioner, baserade på organiska polyisocyanater. Den amerikanska patentskriften 4_25L996 beskriver användning av besläktade fosforföreningar för samma ändamål.

Allmän beskrivning av uppfinningen.

Föreliggande uppfinning består av ett förbättrat förfarande för framställning av spånskivor i vilka partiklar av orga- niska material med förmågan att kunna sammanpressas, sättes i kontakt med ett polyisocyanat och de behandlade partiklar- na därefter formas till skivor genom påförande av värme och tryck, kännetecknat av att partiklarna förutom behandling med polyisocyanat behandlas med 0,1 till 20 delar per 100 viktdelar polyísocyanat av en förening utvald ur gruppen å» 05 10 15 20 25 30 35 447 641 3 (a) Föreningar med formeln H Q \ L \ I \\/.

R 9 P - Y I .

I .

,P-~«-X och R“- -{O-CH-CH)n O /f ' R' A B (I) (II) där R betecknar en kolvätegrupp; där R' betecknar en kolvätegrupp, alkoxy, hydroxyl och R" - (O - CH - CH)n - O - | A B där R" betecknar alkyl eller aryl, där en av grupperna A och B betecknar vate och den andra väte, metyl, klor- metyl eller 2,2,2-trikloretyl och där n är ett tal med ett genomsnittsvärde från l till 25; där R och R' tillsammans betecknar en alkylengrupp med 3 till 5 kolatomer i kedjan mellan valenserna; där X betecknar hydroxí, halogen. acyloxi, kolväte-amino och R" - (0 - CH - cH)n - o - A B där R", A och B samt n tidigare definierats; och där 05 10 l5_ 20 25 30 35 447 641 betecknar halogen eller R"-(ø-cH-cH)n-o- > .-.___- w -__-.._.. (b) Metall, ammonium eller organiska aminsalter av syra med formeln (I) där R' och/eller X betecknar hydroxí Uppfinningen innefattar också nya kompositioner bestående organiska polyisocyanater i vilka ínkorporerats en eller flera av ovannämnda föreningar. Uppfinningen innefattar vidare spânskivor framställda i enlighet med det beskrivna förfarandet.

'Uttrycket kolvätegrupp betecknar en monovalent grupp erhål- len genom avlägsnande av en väteatom ansluten till en kol- atom 5. kolväte. Exempel på kolvätegrupper är alkyl, såsom propyl, butyl, oktyl, nonyl, dekyl, undekyl, dodekyl, tridekyl, tetradekyl, penta- metyl, etyl, pentyl, hexyl, heptyl, dekyl, hexadekyl, heptadekyl, oktadekyl, nonadekyl, eikosyl, heneikosyl, dokosyl, trikosyl, pentakosyl, hexakosyl, hepta- kosyl, oktakosyl, nonakosyl, triakontyl, pentatriakontyl och liknande, inkluderande ísomera former därav; alkenyl såsom allyl, kenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, oktenyl, dekenyl, unde- tridekenyl, hexadekenyl, oktadekenyl, nonadekenyl, eikosenyl, dokosenyl, trikosenyl, hexakosenyl, oktakosenyl, nonakosenyl, triakontenyl, pentatriakontenyl och liknande, inkluderande isomera former; aryl såsom fenyl, naftyl, bífe- trifenylyl, tolyl, xylyl, butylfenyl, oktylfenyl, dekylfenyl, dekyltolyl, oktadekylfenyl och lik- fenetyl, nylyl, nonylfenyl, nande: aralkyl såsom bensyl, fenylpropyl, benshyd- ryl, naftylmetyl och liknande; cykloalkyl såsom cyklobutyl, cyklopentyl, cyklohexyl, cykloheptyl, cyklooktyl och liknan- de; och cykloalkenyl såsom cyklopentenyl, cyklohexenyl, cyk- loheptenyl, cyklooktenyl och liknande.

OS 10 15 20 25 30 35 447 641 Uttrycket "alkoxi" betecknar gruppen -O~alky1 där alkyl definieras ovan.

Kolvätegruppen närvarande i föreningarna med formeln (I) kan vara substituerad med en eller flera inerta substituenter, dvs substituenter som inte reagerar med en isocyanatgrupp eller på annat sätt stör användningen av föreningen (I) i Exempel på inerta substi- ~ 6 kol- atomer, alkylmerkapto med 1 - 6 kolatomer, alkenyl med 1 - 6 förfarandet enligt uppfinningen. tuenter är alkyl med 1 - 6 kolatomer, alkoxi med 1 kolatomer, cyano och halogen (dvs klor, brom, fluor och jod) Uttrycket "alkylen med 3 till 5 kolatomer i kedjan mellan valensen" betecknar 1,3-propylen, 1,4-butylen och l,5-penty- len, av vilka var och en kan vara substituerad med en eller flera alkylgrupper (som ovan definieras) med det villkoret att det totala antalet kolatomer i alkylengruppen icke över- skrider 6. Föreningarna med formel (I) i vilken R och R' tillsammans betecknar 1,3-propylen är l-hydroxifosfaetan-l- oxider, sådana där R och R' tillsammans betecknar l,4-buty- len är l-hydroxifosfolan-l-oxider och sådana där R och R' tillsammans betecknar 1,5-pentylen är l-hydroxi-fosforan-l- oxider.

Uttrycket "metallsalt" innefattar salter av alkalimetaller. såsom litium, natrium, kalium och rubidium; alkaliska jord- artsmetaller, såsom kalcium, strontium, magnesium och barium och tunga metaller som vanadin, krom, mangan, järn, kobolt, nickel, koppar, zink och liknande. Uttrycket "aminsalter" betecknar salter av fosfonater och fosfinater i fråga med organiska aminer av vilka de senare exemplifieras av monoal- kylaminer, såsom metylamin, etylamin, isopropylamin, sekun- där-butylamin, amylamin, hexylamin, isohexylamin, oktylamín och liknande; dialkylaminer, såsom dimetylamín, N-etyl-N- metylamin, N-metyl-N-propylamin, N-metyl-N-isobutylamin, di- isopropylamin, N-etyl-N-hexylamin, N-metyl-N-isooktylamin o OS 10 30 35 * cykliska amíner såsom pyridin, 447 641 trimetyl- NI N-d i” och liknande; trialkylaminer såsom trietylamin, amin, N,N-dimetylpropylamin,' N,N-dimetylhexylamin, etylisobutylamin och liknande; monoalkenylaminer såsom al- lylamin, 2-butenylamin, 3-hexenylamin, oktenylamin och liknande; dialkenylaminer såsom diallylamin, di-2-butenyl- amin, di-3-hexenylamin och liknande; cykloalkylaminer såsom cyklopropylamin, cyklobutylamin, cyklopentylamin, cyklo- hexylamin och liknande; N-alkyl-cykloalkylaminer såsom N- N~etylcyklo- metylcyklopentylamin, N-metylcyklopentylamin, pentylamin, N-propylcyklohexylamin och liknande; cykloalke- nylaminer såsom cyklopentenylamin, cyklohexenylamin och liknande; cykloalkenylaminer såsom cyklopentenylamin, cyklo- hexenylamín och liknande; aralkylaminer såsom bensylamin, fenetylamin, fenylpropylamin, benshydrylamin och liknande; N-alkyl-N-aralkylaminer såsom N-metylbensylamin, N-propyl- bensylamin, N-isobutylbensylamin, N-oktylbensylamin, N-meÉyl- fenetylamín och liknande; N;N-disubstituerade aralkylaminer N,N- N-butyl-2-fenetylamin och liknan- såsom N,N-dimetylbensylamin, N-metylbenshydrylamin, dietyl-3-fenylpropylamin, de; N-alkyl-arylaminer såsom N-metylanilin, N-isopropyl- anilin, N-hexylanilin, N-metyl-p-toluidin, N-etyl-m-xylidin, N-metylnaftylamin, N-metylbensidin, N,N'-dimetylbensidin och såsom N,N-dimetylanilin, N,N-dimetyltolui- liknande; N.N-dibutylanilin. din och liknande; N-aralkyl-arylaminer såsom N-bensylanilin, N,N-dialkylaqylaminer N-hexyl-N-metylanilín, N-fenetylanilin, N-benshydrylanilin och liknande; arylaminer såsom anilin, o-, m- och p-toluidin, o-, m- och p-xylidin, 1-naftylamin, 2-naftylamin och liknande; alkanolaminer såsom etanolamin, propanolamin, dietanolamín och liknande; hetero- kinolín, pyrrolidín, piper- azín, morfolin och alkyl-substituerade pyrrolidiner, piperi- díner, piperaziner och morfolíner, såsom N-metyl-pyrrolídin, N-etylpiperidin, N-metyl-N'-hexylpíperazin, N-metyl-morfolin och liknande. 05 10 15 20 25 30 35 447 641 Särskild beskrivning.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning genomföres i huvudsak i enlighet med de metoder som tidigare beskrivits, där organiska polyisocyanater användes som bindemedelsharts eller en komponent därav, (se exempelvis tyska utläggnings- skriften 2 610 S52 och amerikanska patentskriften 3 428 592) med det huvudsakliga undantaget att föreningarna (I) eller (II) eller salt därav som ovan definieras utnyttjas i kombi- nation med isooyanat-kompositionen, vilken användes för att behandla partiklarna, vilka är bundna tillsammans med var- andra i form av spånskiva.

Spånskivor framställes sålunda enligt den föreliggande upp- finningen genom sammanbindning av trä eller andra cellulosa eller organiska eller oorganiska material vilka sammanpres- sas med användning av värme och tryck i närvaro av ett bin- demedelssystem vilket utgör en kombination av ett organiskt polyisocyanat och åtminstone en förening (I) eller (II) eller salt av föreningen (I), nedan kallat med samlings- namnet "släppmedel". Polyisocyanatet och släppmedlet kan sättas i kontakt med partiklarna som separata individuella komponenter eller i en.föredragen utföringsform kan polyiso- cyanatet och släppmedlet bringas i kontakt med partiklarna antingen samtidigt eller efter blandningsförfarandet. Huru- vida polyisocyanatet och släppmedlet införes separat eller i blandning kan de utnyttjas outspädda, dvs utan utspädnings- eller lösningsmedel eller den ena eller den andra eller båda kan utnyttjas i form av vattendispersioner eller emulsioner.

Polyisocyanatkomponenten i bindemedelssystemet kan vara varje organiskt polyisocyanat, vilket innehåller åtminstone tvâ isocyanatgrupper per molekyl. Belysande exempel på orga- niska polyisocyanater är difenylmetan-diisocyanat, m- och p- fenylen-diisocyanater, klorofenylen-diisocyanat, a,a'-xyly- len-diísocyanater, 2,4- och 2,6-toluen-diisocyanat och blandningar av dessa två isomerer, vilka är kommersiellt 05 10 15 20 25 30 35 447 641 tillgängliga, trifenylmetan-triisocyanater, 4,4-diisocya- natodifenyleter och polymetylen-polyfenyl-polyisocyanater.

De senare polyisocyanaterna är blandningar innehållande från omkring 25 till omkring 90 viktprocent metylenbis(fenyliso- cyanat) och återstoden av blandningen polymetylen-polyfenyl- polyísocyanater med en högre funktionalitet än 2,0. Sådana polyisocyanater och förfaranden för deras framställning är välkända, se exempelvis amerikanska patentskrifterna 2 683 730, 2 950 263, 3 012 008 och 3 097 191. Dessa poly- isocyanater är också tillgängliga i olika modifierade former. En sådan form består av polymetylen-polyfenyl-poly- isocyanater som ovan, vilka utsatts för en värmebehandling, vanligen en temperatur från omkring 150 till omkring 300°C till dess viskositeten (vid 25°C) ökat till ett värde inom omrâdet från omkring 800 till 1500 centipoise. Andra modifi- erade polymetylen-polyfen-polyisocyanater är sådana vilka behandlas med mindre mängder av en epoxid för reduktion av amerikanska patentskriften surheten i enlighet med 3 793 362.

Polymetylen-polyfenyl-polyisocyanaterna är föredragna poly- isocyanater för användning i bindemedelssystemet enligt föreliggande uppfinning, Speciellt föredragna polymetylen- polyfenyl-polyisocyanater är sådana vilka innehåller 35 till 65 viktprocent metylenbis(fenylisocyanat).

När det organiska polyisocyanatet utnyttjas som bindemedels- system i form av en vattenemulsion eller dispersion i enlig- het med föreliggande uppfinning kan vattenemulsionen eller dispersionen framställas på i och för sig känt sätt för framställning av vattenemulsioner eller dispersioner innan användningen av kompositionen som bindemedel. Exempelvis kan polyisocyanatet dispergeras i vatten i närvaro av ett emul- geringsmedel- Det senare kan vara något av de emulgerings- medel som är kända innefattande anjoniska och nonjoniska medel. Ett belysande exempel pâ nonjoniska emulgeringsmedel 05 10 15 20 25 30 35 447 641 medel som är kända innefattande anjoniska och nonjoniska medel. Ett belysande exempel på nonjoníska emulgeringsmedel är polyoxietylen- och polyoxipropylenalkoholer och segment- sampolymerer av två eller flera etylenoxid, propylenoxid, butylenoxid och styren, alkoxilerade alkylfenoler, såsom nonylfenoxi-poly(etylenoxi)etanoler, alkoxilerade alifatiska alkoholer, såsom etoxilerade och propoxilerade alifatiska alkoholer innehållande från omkring 4 till 18 kolatomer; glycerider av mättade och omättade fettsyror, såsom stea- rinsyra, oleinsyra och ricinolsyra och liknande; propoxi- alkylenestrar av fettsyror, såsom stearinsyra, laurinsyra, oljesyra och liknande; fettsyra-amider, som dialkanolamid av fettsyror, exempelvis stearinsyra, laurinsyra, oljesyra och liknande syror. En detaljerad uppräkning av sådana material finns i Encyclopedia of Chemical Technology, andra upplagan av volym 19, sid 531-554, 1969, Interscience Publishers, New York.

Bildningen av emulsionen eller dispersionen kan genomföras vid varje tidpunkt före användningen som bindemedelskomposi- tion men det föredrages att detta genomföras omkring 3 tim- mar före användning. Varje förfarande som konventionellt användes för framställning av vattenemulsioner kan användas för framställningen av en vattenhaltig polyisocyanat- emulsion i enlighet med föreliggande uppfinning. Belysande exempel på emulsioner som bildas genom att polyisocyanatet kommer emulgeringsmedlet och vattnet tillsammans under tryck sprutat med en konventionell sprutpistol i en ström vatten och där polyisocyanatet slås in i och blandas under turbu- lenta villkor i. blandningskammaren i sprutpistolen. Emul- sionen bildad på detta sätt utmatas i form av sprutdimma, vilken pâföres cellulosapartiklarna vilka skall bilda skivor pâ ovan beskrivet sätt.

Som ovan diskuterats kan släppmedlet sättas i kontakt med partiklarna som en separat komponent i vilket fall de 05 10 15 20 25 30 35 447 641 10 utnyttjas i outspädd form, dvs utan utspädningsmedel eller som en vattenlösning eller dispersion. Det föredrages att släppmedlet användes antingen i outspädd form eller i ut- spädd form när det användes ensamt, dvs skilt från polyiso- cyanatet och överföres till partiklarna i. en form av en sprutdimma. Emellertid, enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, utnyttjas släppmedlet och polyisocyanatet tillsammans i en enda komposition. Denna kan åstadkommas på flera sätt. Sålunda när polyisocyanatet utnyttjas som binde- medelsharts utan utspädningsmedel, såsom vatten, kan släpp- medlet införas i polyisocyanatet genom enkel inblandning.

När polyisocyanatet utnyttjas som bindemedel i form av en vattenemulsion kan släppmedlet tillsättas som en separat komponent under bildning av emulsionen eller efter dess stelning i en speciellt föredragen utföringsform, varvid släppmedlet förblandas med de organiska polyisocyanatet in- nan emulgeringen av de senare. Det organiska polyisocyanatet 'och släppmedlet kan sålunda förblandas och lagras under öns- kad tid före bildningen av emulsionen. Vidare, när emulge- ringsmedlet utnyttjas för framställning av emulsionen kan nämnda medel också införas i blandningen av organiska poly- isocyanater och släppmedel för att bilda en stabil kom- position, vilken vid önskad tidpunkt kan omvandlas till en vattenemulsion för användning som bindemedelsharts genom enkel blandning med vatten.

När polyisocyanatet utnyttjas som bindemedel i form av en vattenemulsion ligger förhållandet för närvarande organiskt polyisocyanat i nämnda vattenemulsion företrädesvis inom om- rådet från omkring 0,1 till 99 viktprocent, företrädesvis inom området från omkring 25 till omkring 75 viktprocent.

Oavsett om släppmedlet införes som en separat komponent eller i kombination med polyisocyanatet ligger förhållandet utnyttjat släppmedel inom området från omkring 0,1 till om- kring 20 viktdelar per 100 viktdelar polyisocyanat och 05 10 15 20 25 30 35 447 641 ll företrädesvis inom området från omkring 1 till 10 viktdelar per 100 viktdelar polyisocyanat. Proportionen emulgerings- medel som krävs för att framställa en vattenemulsion är-inte kritisk och varierar beroende på det speciella använda emul- geringsmedlet men ligger vanligen inom omrâdet från omkring 0,1 till omkring 20 viktprocent räknat på polyisocyanatet.

Utgângsmaterialet för spånskivorna består av partiklar av cellulosa och liknande material med förmågan att kunna sam- manbindas i form av skivor. Typiska sådana material är trä- erhållna från hyvelspån, fanerflis och liknande. Partiklar av andra cellu- partiklar trävaruhandelsavfall såsom losamaterial såsom rivet papper, massa eller vegetabiliska fibrer, som majsstjälkar, halm, bagasse och liknande samt icke-cellulosahaltiga material som polyuretanträ, polyiso- cyanat och liknande polymera skum kan användas. Oorganiska material som hydrerad aluminiumoxid, gips, hackade mineral- fibrer och liknande kan utnyttjas antingen ensamma eller i kombination med någon av ovanstående cellulosa eller icke- cellulosamaterial vid bildningen av spânskivor i enlighet med föreliggande uppfinning. Om så önskas kan blandningar av cellulosapartiklar användas. Spànskivor har med framgång framställts exempelvis av träpartikelblandningar innehållan- de upp till 30% bark.

Fukthalten i partiklarna kan lämpligen variera från 0 till 24 viktprocent. Typiskt partiklar framställda ur trävaruav- fallsmaterial innehållande omkring 10 - 20% fuktighet och kan användas utan att först torkas.

Spånskivor fabriceras genom sprutning av partiklarna med kom- ponenterna i bindemedelskompositionen antingen var för sig eller i kombination medan'partiklarna trumlas eller omröres i en blandare eller liknande apparat. Exempelvis tillsättes 2 till 8 viktprocent av bindemedelssystemet (uteslutande närvarande vatten) räknat på torrvikt av partiklarna men 05 10 15 20 25 30 35 447 641 12 högre eller mindre mängder bindemedelsharts kan användas vid varje givet tillfälle. Exempel där partiklarna är av större storlek, såsom spikpaneler eller fanerpaneler, är det möjligt att använda bindemedelsmängder så låga som l vikt- procent och ännu mindre räknat på torra partiklar. Där par- tiklarna är mycket små, dvs har en stor yta i förhållande till volym, vilket är fallet med pulveriserat oorganiskt material, är det önskvärt att använda bindemedelsmängder av storleksordningen 20 viktprocent eller eventuellt högre. Om så önskas kan andra material såsom vaxande medel, eldhämman- de medel, pigment och liknande tillsättas partiklarna under blandningssteget.

Efter tillräcklig blandning för erhållande av en blandning formas de belagda partiklarna till en lös matta eller filt, företrädesvis innehållande mellan omkring 4 till 18 viktpro- cent fuktighet. Mattan överföres sedan till en uppvärmd press mellan pressplâtar och pressas för att sammanfoga par- tiklarna i skivan. Presstider och temperaturer och tryck kan variera kraftigt beroende på tjockleken hos den skiva som skall framställas, den önskade tätheten hos skivan, de an- vända partiklarnas storlek och andra faktorer som är välkän- da för fackmannen. Man behöver exempelvis för framställande av en 1,25 cm tjock spånskiva med medeltäthet ett tryck på omkring 2 till 5 MPa och temperaturer på 160 till 200°C är typiska. Presstiderna är vanligen omkring 2 - 5 minuter. Be- roende på den del fuktighet som är närvarande kan mattan reagera med polyisocyanat under bildning av polyurea, som tidigare beskrivits, men fuktighetsgraden i mattan är inte så kritisk med isocyanat-bindemedlet som med andra bindeme- delssystem.

Ovan beskrivna förfarande kan genomföras satsvis, dvs indi- viduella ark av spânskivor kan formas genom behandling av en lämplig mängd partiklar med ett bindemedelsharts i kombina- tion med upphettning och pressning av det behandlade materi- IL 05 10 15 20 25 30 35 447 641 13 alet. Alternativt kan förfarandet genomföras på konventio- nellt sätt genom att mata behandlade partiklar i form av en kontinuerlig väv eller bana genom en upphettnings- och presszon avgränsad av en övre och en lägre kontinuerligt stålbälte och genom vilket nödvändig värme och tryck kan påföras.

Föreningarna med formlerna (I) och (II) är i de flesta fall kända föreningar eller kan framställas på i och för sig känt sätt. Förfarandet för deras framställning beskrives av Van Wazer, Phosphorus and Its Compounds, Vol l, Interscience Publishers Inc, New York, 1958, sid 370 och 384-5 beträff- ande fosfinsyraderivat (I:R' = kolväte) och fosfonsyraderi- vat (I:R' = OH eller alkoxi) och förfarande för framställ- ning av fosfiter (II) visas på sid 371 och efterföljande i samma publikation. .

Belysande kända föreningar i formeln (I) är: bromkloropro- pyl-, 1-bromo-2-cyanoetenyl-, 2-bromcyklohexyl-, 2-bromo- -2,2-dicyano-l-fenyletyl-, 2-bromoetyl-, 4-bromofenyl-, 4-bromobensyl, 1-butenyl-, 1-butoxietyl-, -butylfenyl-, 4-klorobutyl, 2-klorododekyl-, 4-klorofenyl-, 4-cyanobutyl-, f-cyanofenyl-, 1-cyklohepten-1-yl-, 1-cyklohexen-1-yl-, cyklohexyl-, cyklohexylmetyl-, dekyl-, 2,4-dimetoxifenyl-, dodekyl-, 1-heptenyl-, isobutyl-, 2.4-xylyl-, benshydryl-, dokosyl-, 2-etylhexyl-, 4-etylfenyl-, 3-fluorofenyl-, heptyl-, hexadekyl-, 3-hexenyl-, 4-metoxifenyl-, 4-metoxi- bensyl-, p-tolyl-, l-naftyl-, 2-naftyl-, nonyl-, 9-oktadeke- nyl-, oktadekyl-, 2-pentenyl-, fenyl-, 4-fenylbutyl-, fenetyl-, bensyl-, tetradekyl- och (triklorometyl)feny1- fosfonsyra: bís(2-bromoetyl)-, bís(bromobensy1)-, bis(4- klorofenyl)-, bis(2-cyanoetyl)-, bis(cyklohexylmetyl)-, bis(2-etylhexyl)-, bis(heneikosafluorodekyl)-, bis(2-metoxi- fenyl)-, bis(p-tolyl)-, bís(bensyl)-, bis(triklorometyl)-, 2-butenyletyl-, (butyl, bensyl)-, (butyl, triklorometyl)-. (4-kloro~ 1-dekenyl-, (2-klorocyklohexyl)-, (2-klorocyklopentyl)-, fenyl)-, 1-cyklohexen-1-yletyl-, cyklohexyl-, 05 glo 15 20 25 30 35 447 641 14 dibutyl-) didodekyl-, dieikosyl-, dietyl-, dihexadekyl-, (2,4-dimetoxifenyl), 2,5-xylyl-, dioktadekyl-, difenyl-, 1-dodekenyl-, (4-metoxifenyl)-, tolyl-, 2-naftyl-, oktyl- fenyl-, fenyl-, bensyl-, fenylpropyl-, tetrakosyl- och 1-undekenyl-fosfinsyra; l-hydroxi-3-metyl-3-fosfolen-1-oxid och 1-hydroxi-2,2,3,3,4,4-hexametylfosfetan-l-oxid; och metyl, etyl, hexyl och oktylestrar av fenyl-, cyklohexyl-, dodekyl- och bensylfosfonsyror.

En ytterligare utföringsform av uppfinningen kan kombina- tionen av polyisocyanat och släppmedel utnyttjas som binde- medelsförfarandet enlig uppfinningen i förening med härdplastbindemedel som hittills utnyttjats i samband med fenol-formaldehyd, resorcinol-formaldehyd, melamin-formalde- hyd, urea-formaldehyd, urea-furfural och kondenserade furfurylalkoholer. Användningen av en sådan kombination und- viker inte endast vidhäftningsproblem med de färdiga spån- skivorna till pressplattorna, vilka problem tidigare möttes med en blandning av isocyanat och en typ av härdplastbinde- medel, men de fysikaliska egenskaperna hos skivan som erhölls var markerat bättre än med användning av den tidi- gare kända kombinationen.

Följande exempel beskriver sätt och förfaranden vid till- verkning och användning av uppfinningen.

FRAMSTÄLLNING 1 Dibutylheptylfosfonat' En sats på 50,1 g (0,2 mol) tributylfosfit omrördes vid rumstemperatur (ca 20°C) i en kolv försedd med återflödes- kondenser och totalt 45,2 g (0,2 mol) heptyljodid tillsattes långsamt. Den erhållna blandningen upphettades för framkall- ande av en exoterm reaktion och reaktionstemperaturen hölls vid ca l70°C under 1,5 h till dess reaktionen bedömdes fullständig baserad på kärnspinnresonansspektralanalys IA u 05 10 15 20 25 30 35 447 6-41 15 av provmängden. Den på så sätt erhållna produkten kyldes till rumstemperatur och den frigjorda butyljodiden avlägs- nades genom destillation under förminskat tryck varvid erhölls 54 g dibutylheptylfosfonat.

Med användning av ovanstående förfarande men med utbytande av heptyljodiden mot dodecyljodid erhölls dibutyldodekyl- fosfonat.

FRAMSTÄLLNING 2 Heptylfosfonsyra En sats på 53 g dibutylheptylfosfonat upphettades till l70°C i en kväveatmosfär under omröring och vattenfri väteklorid bubblades genom blandningen i långsann takt under 1,6 h.

Hydrolysen bedömdes fullständig vid den tiden baserad på kärnspinnresonansanalys av provmängden. Den resulterande produkten utsattes för destillation under förminskat tryck för avlägsnande av återstående butylklorid och väteklorid.

Därvid erhölls en återstod, heptylfosfonsyra. Med användning av ovanstående förfarande men med utbytande av dibutyl- heptylfosfonatet mot dietyl~etylfosfonat och dioktyl-oktyl- fosfonat erhölls O-etylfetylfosfonat och O-oktyl-oktylfosfo- nat. På förfarande men med utbyte av dibutyl-dodekylfosfonatet mot liknande sätt med användning av ovanstående dibutyl-butylfosfonat erhölls dodecylfosfonsyra.

FRAMSTÄLLNING 3 Cl 0-(butoxíetoxietyl)-klorofosfit oczahoczflrøcqng [denna förening kan också kallas O-(butoxietoxietyl)-väte- klorofosfonat]. 447 641 16 En blandning av 13,96 g fosfortriklorid och 50 ml petroleum- eter (kokpunkt 30 - 75°C) omrördes i kväveatmosfär under det att totalt 16,05 g butylkarbitol tillsattes droppvis under en tidsperiod av 0,5 h. Sedan tillsatsen slutförts avlägsna- des lösningsmedlet genom destillation och de sista spåren avlägsnades under förminskat tryck. Den resulterande produk- ten behandlades försiktígt med en stökiometrisk mängd vatten nödvändig för att hydrolysera mellanprodukten till den önskade O-(butoxietoxietyl)klorofosfiten, vilken bildades som en vätska. Den antagna strukturen bekräftades med kärnspinnresonansspektrografi.

FRAMSTÃLLNING 4 Il 0,0-di(butoxietoxietyl)fosfit HP(OC2Hu0C2HqOCqH9)2 [också kallad 0,0-di(butoxietoxietyl)-vätefosfonat]. \«§Én blandning av 13,96 g fosfortriklorid och 50 ml petroleum- eter (kokpunkt 30 - 75°C) omrördes i kväveatmosfär under det att totalt 32,4 g butylkarbitol tillsattes droppvis under en period av 0,5 h. Sedan tillsatsen var fullständigt kunde den resulterande vätskeformiga produkten genom prov med kärn- spinnresonansspektrografi visas huvudsakligen vara 0,0-di (butoxietoxietyl)-fosfit.

Exempel l En serie prov på träspånplattor med användningen av polyme- tylen-polyfenyl-polyisocyanat och _en förening med formeln (I) som bindemedel, varvid den senare tillsattes i de mäng- oder som anges i Tabell I nedan. Polyisocyanatet som användes i samtliga fall var ett polymetylen-polyfenyl-polyisocyanat innehållande ca 50 viktprocent metylenbis(fenylisocyanat) m. 05 10 15 20 25 30 35 447 641 17 och med en isocyanatekvivalent på 134 och en viskositet om- kring 140 cp vid 25°C. Förfarandet för framställning av spânplatteproverna i samtliga fall var följande: En sats på 2500 g träflis från Douglas-gran sprutades med en blandning av 112 g polyisocyanat och en mängd (se Tabell I) av förening (I) tillräcklig för att ge en fosfornivä på 1% i blandningen, vilken blandning utspäddes med 50 g Freon R ll innan den sprutades på träflisen. Sprutningsoperationen genomfördes genom att träflisen placerades i en roterande blandningstrumma och trumman roterades under tillförsel av en blandning av polyisocyanatföreningen till de tumlade fli- sen med ett inre blandande sprutmunstycke. Flisen tumlades under ytterligare 2 minuter efter avbrytande av sprutningen.

Ett prov (2156 g) av de behandlade träflisen utnyttjades för att framställa en spånskiva genom formning av flisen till en filtad massa på en aluminiumfolie, som stöder pâ en kallval- sad stålplåt (60 X 90 cm). En formningsram av plywood (47 X 76 cm användes för framställning av den filtade mattan.

Ramen avlägsnades varefter mattan bereddes med två centime- ter tjocka distansstavar placerade längs de två längre kanterna av den undre plåten. Skiktet av aluminiumfolie och en andra stålplât (60 K 90 cm) placerades på mattans över- sida. Hela satsen placerades på den lägre plåten i en press med en kapacitet på 46 000 kp. Båda plattorna i pressen var förvärmda till l75°C. Tryck pàfördes plâtarna till de tvåcentimeters distansstavarna och hölls under hölls under 2,5 minut. Vid slutet av denna period minskades trycket och pressplâtarna, spânskivan och aluminiumfolien avlägsnades från pressen. Den relativa lätthet varmed aluminiumskiktet separerades från den färdiggjorda spånskivan var betecknad som "utomordentligt" (ingen motstånd för avlägsnande), "gott" (inget motstånd för manuellt avlägsnande) eller "dåligt" (kunde avlägsnas med visst motstånd utan avdragning eller annan skada på folien). Resultaten upptecknades i Tabell I. Det framgår att alla föreningarna visade signifi- kanta släppegenskaper. 05 10 15 20 25 30 35 .447 641 18 Tabell I Förening (I) Vikt% P i Vikt% föref Lätthet att bindemedel] ning (I) i släppa bindemedell O-etyl-etyl- 0,96 4,3 God fosfonatz Heptylfos- 1,0 6,2 Utomordentlig fonsyraz Fenylfos- 0,96 4,9 God fonsyra3 Fenylfos- 0,96 4,4 God fonsyra“ Difenylfos- 0,43 5,0 God fonsyra5 Fotnoter 1 Bindemedel = polyisocyanat + förening (I) 2 Framställning 2 3 Aldrich Chemical Company " Aldrich Chemical Company 5 Aldrich Chemical Company Exempel 2 Två spänskivor framställes med användning av samma förfaran- de som beskrevs i (I) med det enda undantaget att polyisocy- 05 10 15 20 25 30 35 447 641 19 anatet och föreningen (I) [utspädd med 40 g Freon R ll] till- fördes separat på träflisen snarare än förblandades och pâ- fördes tillsammans. Resultaten visas i Tabell II.- Det visar sig att föreningarna med formeln (I) använda i dessa två ski- vor visar utomordentliga släppegenskaper.

Tabell II Förening (I) Vikt% P i Vikt% före- Lätthet att bindemedell ning (I) i släppa bindemedell O-oktyl- 0,91 9,0 Utomordentlig oktyl-fos- fonatz Dodecyl- 0,67 5,0 Utomordentlig fosfon- syraz Fotnoter 1 Bindemedel = polyisocyanat + förening (I) 2 Framställning 2 Exempel 3 __ 1 Två spânskivor framställdes med användning av samma förfaran- de som beskrevs i Exempel 2 men med användning av släppmedlet O-(butoxietoxietyl)-klorofosfit (Framställning 3) i det ena och 0,0-di(butoxietoxietyl) fosfit (Framställning 4) i den andra. Båda medlen användes i mängder motsvarande 5 viktpro- cent räknat på totalt bindemedel. Den tidigare föreningen gav släppegenskaper som betecknades som "goda" och den senare gav “utomordentliga" släppegenskaper.

Claims (9)

1. 05 10 15 20 25 30 35 Förfarande för framställning av spânplattor där partiklar av 447 641 20 Patentkrav »nu .n v, ett material med förmågan att kunna sammanpressas sättes i kontakt med en polyisocyanatlösning och de behandlade par- tiklarna därefter formas till en skiva genom pàförande av värme och tryck, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda partiklar förutom behandling med nämnda polyisocyanatlös- ning, vilken utgör 0,1 till omkring 20 delar per 100 vikt- delar av nämnda polyisocyanat med en förening bestående av (a) Förening med formeln H Q \\ R el? \“P' - Y >1;=-_x och wíço-cn-crnïío ”ål A B (I) . (II) där R betecknar en kolväte: där R' betecknar kolväte, alkoxy, hydroxyl eller R" - (0 - CH - CH) - 0 - n A B ? där R" betecknar alkyl eller aryl och där en av grupper- na A och B betecknar väte och den andra väte, metyl, klormetyl eller 2.2.2-tríkloretyl och där n betecknar ett tal med ett genomsnittsvärde från l till 25; 3 där R och R' tillsammans betecknar en alkylen med 3 till 5 kolatomer i kedjan- som skiljer valenserna; 05 10 15 20 25 30 35 447 641 21 där X betecknar hydroxi, halogen, acyloxi, kolväte-amino eller w-(o-cn-cmn-o- i A B där R", A och B och n tidigare definierats och där Y betecknar halogen eller w-(o-cn-CH) -o- ! n A B (b) Metall, ammonium och organiska aminosalter av sy- rorna med formel (I) där R' och X betecknar hydroxi. .-
2. 2. Förfarande enligt krav 1, k a n n e t e c k n a t a v att nämnda polyisocyanat utgöres av po1ymetylen-polyfenyl- polyisocyanat innehållande från omkring 25 till omufing90 viktprocent metylenbis(fenyl-isocyant), varvid resten av nämnda blandning utgöres_av oligomera polymetylen-po1yfenyl- polyisocyanater med en funktionalitet större än 2. k ä n n'e t e c k n a t a v innehåller från omkring 35 till omkring 65 viktprocent metylenbis(fenyl-iso-
3. 3. Förfarande enligt krav 2, att polymetylen-polyfenyl-polyisocyanat cyanat). I
4. 4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda förening (I) utgöres av en förening eller bland- ning av föreningar ur gruppen O-etyl-etylfosfonsyra, heptyl- fosfonsyra, 0-oktyl-oktylfosfonsyra, dodecylfosfonsyra, fe- nylfosfonsyra, fenylfosfinsyra, difenylfosfinsyra, O-butoxi- etoxietyl-klorofosfit och 0,0-di(butoxietoxietyl)fosfit. 05 10 15 20 447v641 22
5. 5. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att partiklarna utnyttjade vid framställning av nämnda spån- skivor är träflis»
6. 6. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda polyisocyanat och föreningen med formeln (I) eller salt därav eller nämnda förening med formeln (II) tillföres samtidigt till nämnda partiklar i form av en vattenemulsion. ï
7. 7.§ Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda vattenemulsion av polyisocyanat utgöres av ett emulgeringsmedel.
8. 8. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a V att nämnda partiklar sättes i kontakt med nämnda polyiso- cyanat och nämnda förening med formeln (I), ett salt därav eller nämnda förening med formeln (II).
9. 9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda polyisocyanat. och nämnda förening med formeln (I), ett salt därav eller nämnda förening med formeln (II) utnyttjas i form av en.vattenemulsion. W) f .- .mn