JPH0262588B2 - - Google Patents
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は一般にリグノセルロース性物質の、複
合体、シート等への圧縮成形に関し、そしてさら
に詳しくは、イソシアネート結合剤の含有量が実
質的に低くても成形プレスされた複合製品に等し
い性質かまたはそれ以上の性質を与えるリグノセ
ルロース性物質用の、改良された有機ジ−または
ポリイソシアネートを基礎とする結合剤を含むリ
グノセルロース性組成物に関する。 リグノセルロース及びリグノセルロース含有繊
維、粒子または層を成形して複合物品をつくるこ
とは公知である。通常使用される結合剤は水中の
尿素−ホルムアルデヒドまたはフエノール−ホル
ムアルデヒド樹脂の溶液のような合成樹脂接着剤
（glues）である。この方法で生成したリグノセル
ロース含有複合製品は耐久性に欠け、湿気条件に
敏感でありそしてそれらを用いうる或る建造目的
において劣化しやすい。 リグノセルロース物質用の結合剤としてジ−及
びポリイソシアネートが提案されておりそして安
定性及び機械的強度が増大した製品を与えること
が公知である。西独公開特許第2109686号
（OffenlegungsschriftNo.o.2109686）においてポリ
イソシアネートの処理技術上の利点が開示されて
いる。ポリイソシアネート結合剤の使用に伴つて
生ずる問題が２つあり、(1)結合剤使用含有量が少
ない場合でも、尿素−ホルムアルデヒドまたはフ
エノールホルムアルデヒド樹脂結合剤に比較して
ポリイソシアネートの費用が好ましくないことそ
して(2)通常使用されるポリイソシアネート結合剤
の粘度が合成樹脂接着剤樹脂より非常に高く、し
たがつて、通常の使用装置または方法にリグノセ
ルロースを使用することが困難であるということ
である。水中においてポリイソシアネートを乳化
する技術の出現によつて粘度が減少した結合剤生
成物が提案されたが、しかしそのサービスライフ
はほんの２〜４時間であつた。 本発明は、液体環式アルキレンカーボネート
（炭酸の環式アルキレンエステル）及び場合によ
りリグニンの添加により容量が増大された改良さ
れたポリイソシアネートを基礎とする接着性結合
剤組成物を含むものであり、上記不利益を回避し
たものである。 本発明はポリイソシアネート−環式アルキレン
カーボネート結合剤組成物を含むリグノセルロー
ス性組成物に関しそしてリグノセルロース性複合
成形製品の製造に使用するに適した該組成物に関
する。 本発明の主な目的は、ジ−またはポリイソシア
ネート（以下一般的にはポリイソシアネート類と
云う）含有量及び費用を非常に減少して、先行技
術の成形プレスされた複合製品に等しいかそれよ
り良好な性質を与える、改良されたリグノセルロ
ース結合剤を含む組成物を提供することである。 本発明の利点は、硬化されプレスされた複合リ
グノセルロース性製品を生成するために必要なジ
−またはポリイソシアネートの含有量を、同等の
またはより優れた複合板の物理的性質を保ちなが
ら実質的に減少させることができることである。
希釈剤としてリグニンを使用してまたはそれを使
用せずにジ−またはポリイソシアネート−環式ア
ルキレンカーボネートの組み合わせを使用するこ
とにより結合剤樹脂の経済性は、合成接着剤樹脂
の経済性と同等かまたはそれより良好である。こ
の接着性結合剤を用いてつくられた複合製品は、
尿素−ホルムアルデヒドまたはフエノールホルム
アルデヒド結合剤システムを用いてつくられた複
合製品よりも優れた物理的性質を有する。ジ−ま
たはポリイソシアネートに液体還式アルキレンカ
ーボネートを添加すると結合剤システムの全体の
粘度が実質的に減少し、一方ではサービスライフ
において30日までの著しい増加を示す。この結合
剤システムは、現在の適用技術を用いて、水中の
ホルムアルデヒド型樹脂システム（これは、リグ
ノセルロース小片、粒子等に適用されるインスタ
ント結合剤システムを可能にするものである）と
同等かまたはそれより低い粘度を有する。別の利
点として、この結合剤システムは、現在の適用技
術を用いて、それ自体でリグノセルロース性生成
物接着剤として使用することを妨げる高分子量固
体または半固体のジ−またはポリイソシアネート
とともに使用することができることである。 有機ポリイソシアネート類は一般に本発明にお
ける結合剤として使用可能である。使用できる有
機ポリイソシアネート類には、２個またはそれ以
上のイソシアネート基を含有することにより特徴
づけられる、脂肪族、脂環式及び芳香族のポリイ
ソシアネート類が包含される。そのようなポリイ
ソシアネート類には、ジイソシアネート類及び高
官能性イソシアネート類、特に芳香族ポリイソシ
アネート類が包含される。例えば、アニリン−ホ
ルムアルデヒド縮合物のホスゲン化によりつくら
れた、あるいは米国特許第3962302号及び同第
3919279号に記載されているような適当な溶媒中
に溶解された対応するカルバミン酸エステル類の
熱分解によりつくられたような、ジ−及び高官能
性ポリイソシアネートの粗混合物（双方とも粗
MDIまたはPMDIとして知られている）である。
ポリイソシアネート類の混合物を使用することが
できる。有機ポリイソシアネートは、過剰のポリ
イソシアネートをポリオール（これはポリイソシ
アネート対ポリオール基準で約20：１〜２：１の
範囲であつてよく、そして例えばポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ール等、ならびにグリコール類またはポリグリコ
ール類であつてポリエステルポリオール類及びポ
リエーテルポリオール類を包含し、カルボン酸で
部分的にエステル化されたものを包含する）と、
標準の公知の条件下反応させることによりつくら
れたイソシアネート末端プレポリマーであつてよ
い。有機ポリイソシアネート類またはイソシアネ
ート末端プレポリマーは、また乳化剤の存在下そ
のような物質を水と混合することにより水性エマ
ルジヨンの形で使用してもよい。イソシアネート
類は、不純物、あるいはカルボジイミド、イソシ
アヌレート基、尿素、加水分解可能な塩化物及び
ビウレツト（biurets）のような添加剤、ならび
にある種の離型剤をまた含有してよい。使用しう
るそのようなジ−またはポリイソシアネートの例
としてはトルエン−２，４−及び２，６−ジイソ
シアネートあるいはその混合物、ジフエニルメタ
ン−４，4′ジイソシアネート（固体）及びジフエ
ニルメタン−２，4′−ジイソシアネート（固体）
あるいはその混合物、即ち、室温で液体である
２，4′−またはより高いものの約10重部を含有す
る混合物、ポリメチレンポリフエニルイソシアネ
ート類、ナフタレン−１，５−ジイソシアネー
ト、３，3′−ジメチルジフエニルメタン−４，
4′−ジイソシアネート、トリフエニルメタントリ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、３，3′−ジトリレン−４，4′−ジイソシアネ
ート、ブチレン１，４−ジイソシアネート、オク
チレン−１，８−ジイソシアネート、４−クロロ
１，３−フエニレンジイソシアネート、１，４
−、１，３−、及び１，２−シクロヘキシレンジ
イソシアネート及び一般に米国特許第3577358号
に開示されたポリイソシアネート類が包含され
る。好ましいポリイソシアネート類は、ジフエニ
ルメタンジイソシアネート２，4′及び４，4′異性
体であつて２，2′異性体を含むもの、及び高官能
性ポリイソシアネート、及びポリメチレンポリフ
エニルイソシアネート混合物（ジフエニルメタン
ジイソシアネート異性体の約20〜85重量パーセン
トを含有してよい）である。代表的な好ましいポ
リイソシアネート類は、“ルビネート−Ｍ
（Rubinate−Ｍ）”（ルビコンケミカル社）及び
“パピ（Papi）”（アプジヨン社）として市販され
ているポリイソシアネート類である。一般に、有
機ポリイソシアネート類は約100〜10000の範囲内
の分子量を有し、ポリイソシアネートカーボネー
ト混合物に基づいて20〜95重量部、好ましくは50
〜75重量部の量で使用される。 イソシアネート−カーボネート結合剤混合物に
基づいて約５〜80重量部、好ましくは50〜25重量
部の量で本発明において使用される液体環式アル
キレンカーボネートには、例えば、プロピレンカ
ーボネート及びブチレンカーボネートが包含され
る。 前述したように、液体環式アルキレンカーボネ
ートを添加することによつて結合剤システムの全
体的粘度は減少し、使用が容易となる。25℃でセ
ンチポワーズ（C.P.）で達成されるPMDI−プロ
ピレンカーボネート混合物についての代表的な粘
度は、ルビコンケミカル社により“ルビネート−
Ｍ（Rubinate−Ｍ）”として市販され且つ25℃で
230C.P.の粘度を有するジフエニルメタンジイソ
シアネートポリエチレンポリフエニルイソシアネ
ート混合物を用いて下記のとおりである。プロピ
レンカーボネートに対するポリイソシアネートの
種々の重量比で１，７，12及び28日熟成後（C.
P.）で粘度が測定された。
合体、シート等への圧縮成形に関し、そしてさら
に詳しくは、イソシアネート結合剤の含有量が実
質的に低くても成形プレスされた複合製品に等し
い性質かまたはそれ以上の性質を与えるリグノセ
ルロース性物質用の、改良された有機ジ−または
ポリイソシアネートを基礎とする結合剤を含むリ
グノセルロース性組成物に関する。 リグノセルロース及びリグノセルロース含有繊
維、粒子または層を成形して複合物品をつくるこ
とは公知である。通常使用される結合剤は水中の
尿素−ホルムアルデヒドまたはフエノール−ホル
ムアルデヒド樹脂の溶液のような合成樹脂接着剤
（glues）である。この方法で生成したリグノセル
ロース含有複合製品は耐久性に欠け、湿気条件に
敏感でありそしてそれらを用いうる或る建造目的
において劣化しやすい。 リグノセルロース物質用の結合剤としてジ−及
びポリイソシアネートが提案されておりそして安
定性及び機械的強度が増大した製品を与えること
が公知である。西独公開特許第2109686号
（OffenlegungsschriftNo.o.2109686）においてポリ
イソシアネートの処理技術上の利点が開示されて
いる。ポリイソシアネート結合剤の使用に伴つて
生ずる問題が２つあり、(1)結合剤使用含有量が少
ない場合でも、尿素−ホルムアルデヒドまたはフ
エノールホルムアルデヒド樹脂結合剤に比較して
ポリイソシアネートの費用が好ましくないことそ
して(2)通常使用されるポリイソシアネート結合剤
の粘度が合成樹脂接着剤樹脂より非常に高く、し
たがつて、通常の使用装置または方法にリグノセ
ルロースを使用することが困難であるということ
である。水中においてポリイソシアネートを乳化
する技術の出現によつて粘度が減少した結合剤生
成物が提案されたが、しかしそのサービスライフ
はほんの２〜４時間であつた。 本発明は、液体環式アルキレンカーボネート
（炭酸の環式アルキレンエステル）及び場合によ
りリグニンの添加により容量が増大された改良さ
れたポリイソシアネートを基礎とする接着性結合
剤組成物を含むものであり、上記不利益を回避し
たものである。 本発明はポリイソシアネート−環式アルキレン
カーボネート結合剤組成物を含むリグノセルロー
ス性組成物に関しそしてリグノセルロース性複合
成形製品の製造に使用するに適した該組成物に関
する。 本発明の主な目的は、ジ−またはポリイソシア
ネート（以下一般的にはポリイソシアネート類と
云う）含有量及び費用を非常に減少して、先行技
術の成形プレスされた複合製品に等しいかそれよ
り良好な性質を与える、改良されたリグノセルロ
ース結合剤を含む組成物を提供することである。 本発明の利点は、硬化されプレスされた複合リ
グノセルロース性製品を生成するために必要なジ
−またはポリイソシアネートの含有量を、同等の
またはより優れた複合板の物理的性質を保ちなが
ら実質的に減少させることができることである。
希釈剤としてリグニンを使用してまたはそれを使
用せずにジ−またはポリイソシアネート−環式ア
ルキレンカーボネートの組み合わせを使用するこ
とにより結合剤樹脂の経済性は、合成接着剤樹脂
の経済性と同等かまたはそれより良好である。こ
の接着性結合剤を用いてつくられた複合製品は、
尿素−ホルムアルデヒドまたはフエノールホルム
アルデヒド結合剤システムを用いてつくられた複
合製品よりも優れた物理的性質を有する。ジ−ま
たはポリイソシアネートに液体還式アルキレンカ
ーボネートを添加すると結合剤システムの全体の
粘度が実質的に減少し、一方ではサービスライフ
において30日までの著しい増加を示す。この結合
剤システムは、現在の適用技術を用いて、水中の
ホルムアルデヒド型樹脂システム（これは、リグ
ノセルロース小片、粒子等に適用されるインスタ
ント結合剤システムを可能にするものである）と
同等かまたはそれより低い粘度を有する。別の利
点として、この結合剤システムは、現在の適用技
術を用いて、それ自体でリグノセルロース性生成
物接着剤として使用することを妨げる高分子量固
体または半固体のジ−またはポリイソシアネート
とともに使用することができることである。 有機ポリイソシアネート類は一般に本発明にお
ける結合剤として使用可能である。使用できる有
機ポリイソシアネート類には、２個またはそれ以
上のイソシアネート基を含有することにより特徴
づけられる、脂肪族、脂環式及び芳香族のポリイ
ソシアネート類が包含される。そのようなポリイ
ソシアネート類には、ジイソシアネート類及び高
官能性イソシアネート類、特に芳香族ポリイソシ
アネート類が包含される。例えば、アニリン−ホ
ルムアルデヒド縮合物のホスゲン化によりつくら
れた、あるいは米国特許第3962302号及び同第
3919279号に記載されているような適当な溶媒中
に溶解された対応するカルバミン酸エステル類の
熱分解によりつくられたような、ジ−及び高官能
性ポリイソシアネートの粗混合物（双方とも粗
MDIまたはPMDIとして知られている）である。
ポリイソシアネート類の混合物を使用することが
できる。有機ポリイソシアネートは、過剰のポリ
イソシアネートをポリオール（これはポリイソシ
アネート対ポリオール基準で約20：１〜２：１の
範囲であつてよく、そして例えばポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ール等、ならびにグリコール類またはポリグリコ
ール類であつてポリエステルポリオール類及びポ
リエーテルポリオール類を包含し、カルボン酸で
部分的にエステル化されたものを包含する）と、
標準の公知の条件下反応させることによりつくら
れたイソシアネート末端プレポリマーであつてよ
い。有機ポリイソシアネート類またはイソシアネ
ート末端プレポリマーは、また乳化剤の存在下そ
のような物質を水と混合することにより水性エマ
ルジヨンの形で使用してもよい。イソシアネート
類は、不純物、あるいはカルボジイミド、イソシ
アヌレート基、尿素、加水分解可能な塩化物及び
ビウレツト（biurets）のような添加剤、ならび
にある種の離型剤をまた含有してよい。使用しう
るそのようなジ−またはポリイソシアネートの例
としてはトルエン−２，４−及び２，６−ジイソ
シアネートあるいはその混合物、ジフエニルメタ
ン−４，4′ジイソシアネート（固体）及びジフエ
ニルメタン−２，4′−ジイソシアネート（固体）
あるいはその混合物、即ち、室温で液体である
２，4′−またはより高いものの約10重部を含有す
る混合物、ポリメチレンポリフエニルイソシアネ
ート類、ナフタレン−１，５−ジイソシアネー
ト、３，3′−ジメチルジフエニルメタン−４，
4′−ジイソシアネート、トリフエニルメタントリ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、３，3′−ジトリレン−４，4′−ジイソシアネ
ート、ブチレン１，４−ジイソシアネート、オク
チレン−１，８−ジイソシアネート、４−クロロ
１，３−フエニレンジイソシアネート、１，４
−、１，３−、及び１，２−シクロヘキシレンジ
イソシアネート及び一般に米国特許第3577358号
に開示されたポリイソシアネート類が包含され
る。好ましいポリイソシアネート類は、ジフエニ
ルメタンジイソシアネート２，4′及び４，4′異性
体であつて２，2′異性体を含むもの、及び高官能
性ポリイソシアネート、及びポリメチレンポリフ
エニルイソシアネート混合物（ジフエニルメタン
ジイソシアネート異性体の約20〜85重量パーセン
トを含有してよい）である。代表的な好ましいポ
リイソシアネート類は、“ルビネート−Ｍ
（Rubinate−Ｍ）”（ルビコンケミカル社）及び
“パピ（Papi）”（アプジヨン社）として市販され
ているポリイソシアネート類である。一般に、有
機ポリイソシアネート類は約100〜10000の範囲内
の分子量を有し、ポリイソシアネートカーボネー
ト混合物に基づいて20〜95重量部、好ましくは50
〜75重量部の量で使用される。 イソシアネート−カーボネート結合剤混合物に
基づいて約５〜80重量部、好ましくは50〜25重量
部の量で本発明において使用される液体環式アル
キレンカーボネートには、例えば、プロピレンカ
ーボネート及びブチレンカーボネートが包含され
る。 前述したように、液体環式アルキレンカーボネ
ートを添加することによつて結合剤システムの全
体的粘度は減少し、使用が容易となる。25℃でセ
ンチポワーズ（C.P.）で達成されるPMDI−プロ
ピレンカーボネート混合物についての代表的な粘
度は、ルビコンケミカル社により“ルビネート−
Ｍ（Rubinate−Ｍ）”として市販され且つ25℃で
230C.P.の粘度を有するジフエニルメタンジイソ
シアネートポリエチレンポリフエニルイソシアネ
ート混合物を用いて下記のとおりである。プロピ
レンカーボネートに対するポリイソシアネートの
種々の重量比で１，７，12及び28日熟成後（C.
P.）で粘度が測定された。
【表】
さらに、2.5：1.0、2.0：1.5及び3.0：0.5の４，
4′異性体対プロピレンカーボネートの重量部比で
プロピレンカーボネートと混合された固体ジフエ
ニルメタン−４，４−ジイソシアネートは、それ
ぞれ、60C.P.より低い液体混合物、10C.P.の透明
な液体混合物及び100C.P.より低い液体混合物を
提供した。 本発明で用いる結合剤システムにおいて希釈剤
として使用しうるリグニンは、ポリイソシアネー
ト−カーボネート−リグニン混合物全量に基づい
て０〜60重量パーセント、好ましくは20〜35重量
パーセントの量で使用される。リグニンの正確な
組成は変化する。種々の異なつた源から由来する
リグニンを、接着性混合物を形成する本発明結合
剤システムにおいて使用してよい。一つの源とし
ては、リグノセルロースの化学的パルプ化から生
ずる廃液の混合物である。使用しうる適当なリグ
ニンには、例えば純化マツ木材リグニン、クラフ
ト廃液、ソーダ廃液、カルシウム、マグネシウ
ム、ナトリウム及びアンモニウム塩基亜硫酸塩
液、塩素化廃液等が包含される。硬質木材源及び
軟質木材源からのリグニンを、酸沈澱及びアルカ
リ再構成クラフト液からのリグニンと同様に使用
してよい。紙工場漂白剤からの豊富に手に入る塩
素廃液を使用してよい。廃液は、本発明の接着性
結合剤中にそれらの元の状態で使用してよい。リ
グニンはまた、広いPHの範囲で約10〜90重量パー
セントの固体含有量を有してもよい。使用する場
合、リグニンは、製造時にイソシアネートカーボ
ネート接着剤と単に物理的に混合してもよく、ま
たはリグノセルロース性物質に直接適用してもよ
い。 本発明によつて、リグノセルロース含有複合物
品をつくるために使用されるリグノセルロースに
は、木材小片、木材繊維、かんなくず、おがく
ず、木毛、コルク、樹皮及び木材加工工業の同様
の生成物が包含される。わら、アマ残渣、乾燥雑
草及び牧草、堅果の殻、米及び麦のような穀物か
らの外皮等のような、リグノセルロースである他
の天然生成物からの繊維、粒子等を使用してもよ
い。さらにリグノセルロース性物質をガラス繊維
またはガラスウール、雲母及びアスベストのよう
な無機薄片または繊維物質と混合してもよく、同
様に特定形状のゴム及びプラスチツク材料と混合
してもよい。リグノセルロースには約25重量パー
セントまでの湿気（水）含量が含まれてもよいが
好ましくは４〜12重量パーセントを含有する。 本発明組成物をリグノセルロース性複合製品の
製造に使用するに当り、リグニンとともにまたは
リグニンなしで少量の結合剤がリグノセルロース
性物質とともに単に粉砕されるかまたはともに均
一に一緒に混合される。一般に、リグニンを有す
るまたはリグニンなしでイソシアネート−カーボ
ネート結合剤を物質上に噴霧し、一方では適当な
従来の装置中で混合するかまたはかきまぜる。強
力な剪断混合機のような種々のタイプの混合用装
置を使用してもよい。本発明による結合剤使用量
は、オープン乾燥した（０％湿分含量）リグノセ
ルロース性物質の重量に基づいて約1.5〜12重量
パーセント、好ましく2.5〜6.5重量パーセントで
ある。リグノセルロース−接着性結合剤混合物
を、一般にプレスに“ケーキ”を坦持するのに役
に立つアルミニウムまたはスチールの当て板上に
所望の割合で散布するかまたは形成して製品の所
望の厚さとする。ここで、当て板はステアリン酸
鉄、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸
亜鉛化合物の如き金属セツケンのような離型剤で
噴霧されているかまたは被覆されている。石炭酸
ナトリウム及び或る種の三級アミンのような他の
従来の離型剤もまた使用できる。 次の例は本発明組成物を用いてリグノセルロー
ス性複合物品を製造する例を示すものであるが本
発明を限定するものではない。 次の例において、記載された試験結果は
ASTMD1037値として表現され、その中で M.C. 水分含量（％） I.B. 内部結合力（Kg／cm2）（psi） T.S. 冷水（25℃）厚さ膨潤、24時間液浸
（％） PMDI 46.5％ジフエニルメタンジイソシアネ
ート含有量を有する液体ジフエニルメタン
ジイソシアネート−ポリメチレンポリフエ
ニルイソシアネート混合物 P.C. プロピレンカーボネート B.C. ブチレンカーボネート TDI トルエン−２，４ジイソシアネート TPMI トリフエニルメタントリイソシアネー
ト 例 １ ６パーセントの水分含有量に乾燥させた580g
のマツ木材小片をオープンタンブラーミクサー中
においた。46.5パーセントジフエニルメタンジイ
ソシアネートを含有する粗製液体ジフエニルメタ
ンジイソシアネート−ポリメチレンポリフエニル
イソシアネート（PMDI）混合物71部とプロピレ
ンカーボネート29部とを混合することによりつく
られたイソシアネートを基礎とする結合剤の、前
記木材の100重量部に基づいて3.5部を、空気加圧
化システムにより、前記小片上に、回転させなが
ら噴霧する。２つの当て板77.4平方センチ（12平
方インチ）にステアリング酸亜鉛外部離型剤を均
一に噴霧する。成形箱を用いて、前記小片−結合
剤混合物の67.7平方センチ（10.5平方インチ）の
“ケーキ”が当て板上で成形される。そのケーキ
上に第二の当て板を置き、それをプレスし190℃
で13mmの厚さで止める。４分30秒後、プレスされ
たケーキをプレス板間から離型し、物理試験用に
試料片に切断する。複合板の試験結果は12.0Kg／
cm2（170psi）I.B.及び18.4パーセントのT.S.であ
る。 例 ２〜６ 結合剤の全含有量を木材の重量に基づいて3.5
パーセントと一定に維持しながら、種々の含有量
のプロピレンカーボネートを、46.5パーセントジ
フエニルメタンジイソシアネートを含有する粗製
液体ジフエニルメタンジイソシアネート−ポリメ
チレンポリフエニルイソシアネート（PMDI）混
合物で置き換えた以外は、例１の方法を繰り返
す。
4′異性体対プロピレンカーボネートの重量部比で
プロピレンカーボネートと混合された固体ジフエ
ニルメタン−４，４−ジイソシアネートは、それ
ぞれ、60C.P.より低い液体混合物、10C.P.の透明
な液体混合物及び100C.P.より低い液体混合物を
提供した。 本発明で用いる結合剤システムにおいて希釈剤
として使用しうるリグニンは、ポリイソシアネー
ト−カーボネート−リグニン混合物全量に基づい
て０〜60重量パーセント、好ましくは20〜35重量
パーセントの量で使用される。リグニンの正確な
組成は変化する。種々の異なつた源から由来する
リグニンを、接着性混合物を形成する本発明結合
剤システムにおいて使用してよい。一つの源とし
ては、リグノセルロースの化学的パルプ化から生
ずる廃液の混合物である。使用しうる適当なリグ
ニンには、例えば純化マツ木材リグニン、クラフ
ト廃液、ソーダ廃液、カルシウム、マグネシウ
ム、ナトリウム及びアンモニウム塩基亜硫酸塩
液、塩素化廃液等が包含される。硬質木材源及び
軟質木材源からのリグニンを、酸沈澱及びアルカ
リ再構成クラフト液からのリグニンと同様に使用
してよい。紙工場漂白剤からの豊富に手に入る塩
素廃液を使用してよい。廃液は、本発明の接着性
結合剤中にそれらの元の状態で使用してよい。リ
グニンはまた、広いPHの範囲で約10〜90重量パー
セントの固体含有量を有してもよい。使用する場
合、リグニンは、製造時にイソシアネートカーボ
ネート接着剤と単に物理的に混合してもよく、ま
たはリグノセルロース性物質に直接適用してもよ
い。 本発明によつて、リグノセルロース含有複合物
品をつくるために使用されるリグノセルロースに
は、木材小片、木材繊維、かんなくず、おがく
ず、木毛、コルク、樹皮及び木材加工工業の同様
の生成物が包含される。わら、アマ残渣、乾燥雑
草及び牧草、堅果の殻、米及び麦のような穀物か
らの外皮等のような、リグノセルロースである他
の天然生成物からの繊維、粒子等を使用してもよ
い。さらにリグノセルロース性物質をガラス繊維
またはガラスウール、雲母及びアスベストのよう
な無機薄片または繊維物質と混合してもよく、同
様に特定形状のゴム及びプラスチツク材料と混合
してもよい。リグノセルロースには約25重量パー
セントまでの湿気（水）含量が含まれてもよいが
好ましくは４〜12重量パーセントを含有する。 本発明組成物をリグノセルロース性複合製品の
製造に使用するに当り、リグニンとともにまたは
リグニンなしで少量の結合剤がリグノセルロース
性物質とともに単に粉砕されるかまたはともに均
一に一緒に混合される。一般に、リグニンを有す
るまたはリグニンなしでイソシアネート−カーボ
ネート結合剤を物質上に噴霧し、一方では適当な
従来の装置中で混合するかまたはかきまぜる。強
力な剪断混合機のような種々のタイプの混合用装
置を使用してもよい。本発明による結合剤使用量
は、オープン乾燥した（０％湿分含量）リグノセ
ルロース性物質の重量に基づいて約1.5〜12重量
パーセント、好ましく2.5〜6.5重量パーセントで
ある。リグノセルロース−接着性結合剤混合物
を、一般にプレスに“ケーキ”を坦持するのに役
に立つアルミニウムまたはスチールの当て板上に
所望の割合で散布するかまたは形成して製品の所
望の厚さとする。ここで、当て板はステアリン酸
鉄、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸
亜鉛化合物の如き金属セツケンのような離型剤で
噴霧されているかまたは被覆されている。石炭酸
ナトリウム及び或る種の三級アミンのような他の
従来の離型剤もまた使用できる。 次の例は本発明組成物を用いてリグノセルロー
ス性複合物品を製造する例を示すものであるが本
発明を限定するものではない。 次の例において、記載された試験結果は
ASTMD1037値として表現され、その中で M.C. 水分含量（％） I.B. 内部結合力（Kg／cm2）（psi） T.S. 冷水（25℃）厚さ膨潤、24時間液浸
（％） PMDI 46.5％ジフエニルメタンジイソシアネ
ート含有量を有する液体ジフエニルメタン
ジイソシアネート−ポリメチレンポリフエ
ニルイソシアネート混合物 P.C. プロピレンカーボネート B.C. ブチレンカーボネート TDI トルエン−２，４ジイソシアネート TPMI トリフエニルメタントリイソシアネー
ト 例 １ ６パーセントの水分含有量に乾燥させた580g
のマツ木材小片をオープンタンブラーミクサー中
においた。46.5パーセントジフエニルメタンジイ
ソシアネートを含有する粗製液体ジフエニルメタ
ンジイソシアネート−ポリメチレンポリフエニル
イソシアネート（PMDI）混合物71部とプロピレ
ンカーボネート29部とを混合することによりつく
られたイソシアネートを基礎とする結合剤の、前
記木材の100重量部に基づいて3.5部を、空気加圧
化システムにより、前記小片上に、回転させなが
ら噴霧する。２つの当て板77.4平方センチ（12平
方インチ）にステアリング酸亜鉛外部離型剤を均
一に噴霧する。成形箱を用いて、前記小片−結合
剤混合物の67.7平方センチ（10.5平方インチ）の
“ケーキ”が当て板上で成形される。そのケーキ
上に第二の当て板を置き、それをプレスし190℃
で13mmの厚さで止める。４分30秒後、プレスされ
たケーキをプレス板間から離型し、物理試験用に
試料片に切断する。複合板の試験結果は12.0Kg／
cm2（170psi）I.B.及び18.4パーセントのT.S.であ
る。 例 ２〜６ 結合剤の全含有量を木材の重量に基づいて3.5
パーセントと一定に維持しながら、種々の含有量
のプロピレンカーボネートを、46.5パーセントジ
フエニルメタンジイソシアネートを含有する粗製
液体ジフエニルメタンジイソシアネート−ポリメ
チレンポリフエニルイソシアネート（PMDI）混
合物で置き換えた以外は、例１の方法を繰り返
す。
【表】
例 ７〜10
下記の施行を変えた以外は例１〜６の方法を繰
り返す。結合剤の全含有量を、木材の重量に基づ
いて4.5パーセントと一定に維持する。リグノセ
ルロースの化学的パルプ化から生ずる生成物であ
る第三成分、リグニンを結合剤混合物に加える。
46.5パーセントのジフエニルメタンジイソシアネ
ートを含有する液体ジフエニルメタンジイソシア
ネート−ポリメチレンポリフエニルイソシアネー
ト（PMDI）混合物及びカーボネートの含有量を
下記の表２に特定された範囲にわたつて変える。
り返す。結合剤の全含有量を、木材の重量に基づ
いて4.5パーセントと一定に維持する。リグノセ
ルロースの化学的パルプ化から生ずる生成物であ
る第三成分、リグニンを結合剤混合物に加える。
46.5パーセントのジフエニルメタンジイソシアネ
ートを含有する液体ジフエニルメタンジイソシア
ネート−ポリメチレンポリフエニルイソシアネー
ト（PMDI）混合物及びカーボネートの含有量を
下記の表２に特定された範囲にわたつて変える。
【表】
例 11〜15
次の事項を変えた以外は例１〜10の方法を繰り
返す。ブチレンカーボネートをプロピレンカーボ
ネートの代りに使用する。例11〜15用の結合剤含
有量を木材の100重量部に基づいて3.5パーセント
と一定に維持する。例11は、46.5パーセントジフ
エニルメタンジイソシアネートを有する100パー
セント液体PMDIである。例15には、結合剤の含
有量が4.5重量パーセントで22重量パーセントの
リグニンが含まれる。46.5パーセントジフエニル
メタンジイソシアネートを含有する液体ジフエニ
ルメタンジイソシアネート−ポリメチレンポリフ
エニルメタンイソシアネート（PMDI）混合物及
びカーボネートのパーセンテージを下記表３にし
たがつて変える。
返す。ブチレンカーボネートをプロピレンカーボ
ネートの代りに使用する。例11〜15用の結合剤含
有量を木材の100重量部に基づいて3.5パーセント
と一定に維持する。例11は、46.5パーセントジフ
エニルメタンジイソシアネートを有する100パー
セント液体PMDIである。例15には、結合剤の含
有量が4.5重量パーセントで22重量パーセントの
リグニンが含まれる。46.5パーセントジフエニル
メタンジイソシアネートを含有する液体ジフエニ
ルメタンジイソシアネート−ポリメチレンポリフ
エニルメタンイソシアネート（PMDI）混合物及
びカーボネートのパーセンテージを下記表３にし
たがつて変える。
【表】
【表】
例16 （比較例）
フエノールホルムアルデヒド樹脂（６パーセン
ト）を結合剤として使用し、プレス時間が９分で
ありそしてプレス温度が220℃である以外は例１
〜15の方法を繰り返す。下に示すのが試験結果で
あり、これより所望の結果を得るためにはワツク
スをプレスされる物質に加えなければならないこ
とが示される。 I.B.Kg／cm2（psi） 7.10（101） T.S.（％） 32.3 例 17〜21 30重量部のプロピレンカーボネート及びブチレ
ンカーボネートそして70重量部のポリイソシアネ
ートの組成物を用いて、例１〜６の方法に従つて
多くの実験を行う。実施例21は、70重量部の
PMDI、15重量部のP.C.及び15重量部のB.C.であ
る。結合剤含有量を、木材の100重量部に基づい
て3.5重量パーセントに維持する。試験結果とと
もにカーボネート及びイソシアネートを表４に示
す。
ト）を結合剤として使用し、プレス時間が９分で
ありそしてプレス温度が220℃である以外は例１
〜15の方法を繰り返す。下に示すのが試験結果で
あり、これより所望の結果を得るためにはワツク
スをプレスされる物質に加えなければならないこ
とが示される。 I.B.Kg／cm2（psi） 7.10（101） T.S.（％） 32.3 例 17〜21 30重量部のプロピレンカーボネート及びブチレ
ンカーボネートそして70重量部のポリイソシアネ
ートの組成物を用いて、例１〜６の方法に従つて
多くの実験を行う。実施例21は、70重量部の
PMDI、15重量部のP.C.及び15重量部のB.C.であ
る。結合剤含有量を、木材の100重量部に基づい
て3.5重量パーセントに維持する。試験結果とと
もにカーボネート及びイソシアネートを表４に示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リグノセルロース粒子、及び約20〜95重量パ
ーセントの有機ジ−またはポリイソシアネートと
約５〜80重量パーセントの液体アルキレンカーボ
ネートとからなる接着性結合剤組成物の約1.5〜
12重量パーセント（オーブン乾燥リグノセルロー
ス粒子を基準とする）を含むことを特徴とする圧
縮成形可能なリグノセルロース性組成物。 ２ 2.5〜6.5重量パーセントの接着性結合剤が組
成物中で使用される特許請求の範囲第１項の組成
物。 ３ 全接着性結合剤組成物に基づいて０〜60重量
パーセントのリグニンが希釈剤として加えられる
特許請求の範囲第１項の組成物。 ４ リグニンが20〜35重量パーセント使用される
特許請求の範囲第３項の組成物。 ５ アルキレンカーボネートがプロピレンカーボ
ネート及びブチレンカーボネートから選ばれる特
許請求の範囲第１項の組成物。 ６ アルキレンカーボネートがプロピレンカーボ
ネートである特許請求の範囲第５項の組成物。 ７ アルキレンカーボネートがブチレンカーボネ
ートである特許請求の範囲第５項の組成物。 ８ 50〜75重量パーセントの有機ジ−またはポリ
イソシアネート及び50〜25重量パーセントのアル
キレンカーボネートが接着性結合剤において使用
される特許請求の範囲第１項の組成物。 ９ ジーまたはポリイソシアネートがジフエニル
メタンジイソシアネートである特許請求の範囲第
１項の組成物。 １０ ジ−またはポリイソシアネートがジフエニ
ルメタンジイソシアネートと高官能性ポリメチレ
ンポリフエニルイソシアネートとの混合物である
特許請求の範囲第１項の組成物。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/293,564 US4414361A (en) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | Organic polyisocyanate-cyclic alkylene carbonate adhesive binder compositions |
| US293564 | 1981-08-17 |
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|---|---|---|---|
| JP1154154A Division JPH02147617A (ja) | 1981-08-17 | 1989-06-16 | リグノセルロース性複合物品の製造方法 |
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|---|---|
| JPS61190555A JPS61190555A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0262588B2 true JPH0262588B2 (ja) | 1990-12-26 |
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|---|---|---|---|
| JP56202363A Granted JPS5834879A (ja) | 1981-08-17 | 1981-12-15 | 有機ポリイソシアネ−ト−環式アルキレンカ−ボネ−ト接着性結合剤組成物 |
| JP61007814A Granted JPS61190555A (ja) | 1981-08-17 | 1986-01-17 | 圧縮成形可能なリグノセルロース性組成物 |
| JP1154154A Granted JPH02147617A (ja) | 1981-08-17 | 1989-06-16 | リグノセルロース性複合物品の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP56202363A Granted JPS5834879A (ja) | 1981-08-17 | 1981-12-15 | 有機ポリイソシアネ−ト−環式アルキレンカ−ボネ−ト接着性結合剤組成物 |
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| DE (1) | DE3150626A1 (ja) |
| DK (1) | DK153498C (ja) |
| ES (1) | ES8305248A1 (ja) |
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| GB (1) | GB2104062B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US4490518A (en) * | 1983-10-03 | 1984-12-25 | Olin Corporation | Liquid organic polyisocyanate-dicarboxylic ester binder composition and lignocellulosic composite materials prepared therefrom |
| US4490517A (en) * | 1983-10-03 | 1984-12-25 | Olin Corporation | Solid TDI residue-dicarboxylic ester binder composition and lignocellulosic composite materials prepared therefrom |
| JPS61203093A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-08 | 株式会社日立製作所 | グラブバケツトの制御装置 |
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| GB8822788D0 (en) * | 1988-09-28 | 1988-11-02 | Ici Plc | Novel composition comprising isocyanate-reactive hydrogen-containing compounds |
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-
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