(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニオン性イソシアネート（Ａ）が、イソシアネート含有組成物に対して、０．１質量％以上含有される水性バインダー用イソシアネート含有組成物であって、前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物がボードに用いるものであることを特徴とする水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【請求項２】
アニオン性イソシアネート（Ａ）を含有し、ｐＨが５以上７以下の範囲における流動電位法によるポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液の滴定量が、１〜５０μｅｑ／ｇである水性バインダー用イソシアネート含有組成物であって、前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物がボードに用いるものであることを特徴とする水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【請求項３】
前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物が、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）と、未反応イソシアネート（Ｂ）と、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【請求項４】
前記アニオン性イソシアネート（Ａ）が、ポリメリックＭＤＩの変性体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【請求項５】
前記アニオン性イソシアネート（Ａ）がアニオン性官能基を有するポリメリックＭＤＩであり、前記未反応イソシアネート（Ｂ）がポリメリックＭＤＩであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【請求項６】
前記滴定量が、５〜４０μｅｑ／ｇであることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【請求項７】
前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物が、少なくとも有機粉粒体または無機粉粒体の水スラリーと、水性バインダー用イソシアネート含有組成物の乳化分散液と、カチオン性凝集剤とを混合して固形成分を凝集させた後、得られた混合物を濾過し、前記固形成分を加熱、乾燥して得られる成型体に用いる組成物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水性バインダー用イソシアネート含有組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、水性バインダー用イソシアネート含有組成物に関する。より詳しくは、アニオン性イソシアネートを特定量含有する水性バインダー用イソシアネート含有組成物に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来より、湿式抄造工程を経て成型体を製造するに際し、有機粉粒体を用いる場合と無機粉粒体を用いる場合がある。
有機粉粒体を用いる場合はリグノセルロース系材料を用いたものが多く、たとえば木材ファイバーを用い板状に成型し密度を８００ｋｇ／ｍ3以上としたものはハードボードと呼ばれ、建築用材料として有用である。また、同様にリグノセルロース系材料でも古紙を原料とし成型されるパルプモールドがある。これは４００ｋｇ／ｍ3以下の低比重で成型され、梱包時の緩衝材として有用である。
【０００３】
無機粉粒体を用いた場合では、ロックウール等の鉱物質繊維や炭酸カルシウム等の無機フィラーを用い、板状に成型し難燃性の建築材料を製造することが提案されている。
このようないわゆる湿式法により、繊維状体を粒状体や結合剤とともに抄造しマットを形成させる場合には、その後の乾燥工程の負荷軽減のため、充分に水分を抜いておく（いわゆる「濾過」であるが、これを「濾水」ということもある。）必要があり、通常、吸引装置を通過させることで濾過を行っている。しかしながら吸引を強く行うと、物理的に留まっている粒状体や結合剤が水と一緒に抜け落ちてしまうという問題があった。
【０００４】
この場合、濾過された濾液は通常リサイクルされるため、前記吸引により濾液中に抜け落ちた粒状体や結合剤は、最終的には再び繊維に歩留まることも可能である。しかし、イソシアネート類の乳化液を結合剤成分として用いる場合、イソシアネート類として主に用いられるポリメリックＭＤＩなどでは、前記吸引による濾過を行うと、濾液中にイソシアネート類の一部が抜け落ち、経時でNCO基が水と反応し失活するため、リサイクルに供することはできず、生産性の観点から問題があった。
【０００５】
このため、イソシアネート類の有機粉粒体、無機粉粒体（以下「有機無機粉粒体」ということがある。）への歩留まりを向上させ、イソシアネート類の添加量を最小限にして、しかも得られるボード強度等にも優れたボードを提供しうるイソシアネート成分の出現が望まれていた。
そこで、本願発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意研究し、イソシアネート成分として、アニオン性を有するイソシアネートを特定量含有するイソシアネート含有組成物を用いることにより、イソシアネート成分の有機無機粉粒体への歩留まりを向上させ、最小限の添加量で、ボードの強度、寸法安定性に関し従来と同等の効果を得ることができることを見いだし、本願発明を完成するに至った。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、イソシアネート成分の有機無機粉粒体への歩留まりを向上させ、イソシアネートの添加量を最小限にしながら、ボード強度、寸法安定性などに関し従来と同等の効果を与える水性バインダー用イソシアネート含有組成物を提供することを目的としている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、アニオン性イソシアネート（Ａ）が、イソシアネート含有組成物に対して、０．１質量％以上含有されることを特徴としている。
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、アニオン性イソシアネート（Ａ）を含有し、ｐＨが５以上７以下の範囲における流動電位法によるポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液の滴定量が、１〜５０μｅｑ／ｇであることを特徴としている。
【０００８】
前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）と、未反応イソシアネート（Ｂ）と、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）とからなることが好ましい。
前記アニオン性イソシアネート（Ａ）は、ポリメリックＭＤＩの変性体であることが好ましい。
【０００９】
前記アニオン性イソシアネート（Ａ）はアニオン性官能基を有するポリメリックＭＤＩであり、前記未反応イソシアネート（Ｂ）はポリメリックＭＤＩであることが好ましい。
また、前記ポリメリックＭＤＩを用いる場合、前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物が、ボードに用いるものであることが好ましい。
【００１０】
前記滴定量は、５〜４０μｅｑ／ｇであることが好ましい。
前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、少なくとも有機無機粉粒体の水スラリーと、水性バインダー用イソシアネート含有組成物の乳化分散液と、カチオン性凝集剤とを混合して固形成分を凝集させた後、得られた混合物を濾過し、前記固形成分を加熱、乾燥して得られる成型体に好適に用いることができる。
【００１１】
【発明の具体的説明】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、アニオン性イソシアネート（Ａ）が、特定量含有されている。
また、さらに、本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、アニオン性イソシアネート（Ａ）を含有し、ｐＨが５以上７以下の範囲における流動電位法によるポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液の滴定量が、特定範囲にある。
【００１２】
以下、水性バインダー用イソシアネート含有組成物に含まれるアニオン性イソシアネート（Ａ）、水性バインダー用イソシアネート含有組成物、該組成物に含まれてもよい他の成分としての未反応イソシアネート（Ｂ）、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）等について説明する。
アニオン性イソシアネート（Ａ）
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、有機無機粉粒体の接着に用いる水性バインダーとして添加されるものであり、アニオン性イソシアネート（Ａ）を含有している。アニオン性イソシアネート（Ａ）は、イソシアネート基と反応する活性水素基とアニオン性官能基とを有する化合物（ｂ）（以下化合物（ｂ）を「アニオン性活性水素化合物」ということがある。）と、イソシアネート（ａ）とを反応させて得られるイソシアネート変性体であり、イソシアネート基およびアニオン性官能基を有する。
イソシアネート（ａ）
前記アニオン性イソシアネート（Ａ）の原料となるイソシアネート（ａ）としては、公知のイソシアネートを用いることができる。好ましくは、分子内に２個以上の分子末端イソシアネート基を有するポリイソシアネートを用いる。
【００１３】
このようなイソシアネート（ａ）としては、たとえば、トリレンジイソシアネート(ＴＤＩ)、４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート(ＭＤＩ)、キシリレンジイソシアネート(ＸＤＩ)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(ＴＭＸＤＩ)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(ＮＤＩ) 、特公昭38-4576等に記載の従来公知の方法で液状化した液状ジフェニルメタンジイソシアネート(液状ＭＤＩ)、トリレンジイソシアネートの粗製物(クルードＴＤＩ)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックＭＤＩまたはクルードＭＤＩ)等の芳香族イソシアネート；
ヘキサメチレンジイソシアネート(ＨＤＩ)等の脂肪族イソシアネート；
イソホロンジイソシアネート(ＩＰＤＩ)、水添ＸＤＩ(Ｈ６ＸＤＩ)、水添ＭＤＩ(Ｈ１２ＭＤＩ)、水添テトラメチルＸＤＩ、ノルボルナンジイソシアネートメチル(ＮＢＤＩ)等の脂環族ポリイソシアネートが挙げられる。
【００１４】
また、これらのイソシアネートを用いたイソシアネート基末端プレポリマー（以下「ウレタンプレポリマー」ということがある）、カルボジイミド変性体、ウレトニミン変性体、アシル尿素ジイソシアネート、イソシアヌレート変性体、トリメチロールプロパンアダクト体、ビウレット変性物およびアロファネート変性体なども挙げられる。
【００１５】
これらのうちでは、芳香族イソシアネートを好ましく用いることができ、芳香族イソシアネートのうちでは、ポリメリックＭＤＩおよび／またはその変性体をより好ましく用いることができ、ポリメリックＭＤＩを用いることが特に好ましい。ポリメリックＭＤＩを用いる場合は、ポリメリックＭＤＩの平均分子量は３００〜５００程度の範囲にあるものが好ましい。
【００１６】
これらイソシアネート化合物は、１種単独で、または２種以上を混合して使用してもよい。
イソシアネート基と反応する活性水素基とアニオン性官能基とを有する化合物（ｂ）（アニオン性活性水素化合物）
前記アニオン性活性水素化合物（ｂ）としては、ＮＣＯ基と反応する活性水素基を少なくとも１個有するとともに、水中でアニオンとなるアニオン性官能基を少なくとも１個有する化合物が挙げられる。
【００１７】
このようなアニオン性活性水素化合物（ｂ）に含まれる前記アニオン性官能基としては、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）、硫酸エステル基（−ＯＳＯ3Ｈ）、リン酸エステル基（−ＯＰＯ3Ｈ、−ＯＰＯ2Ｈ）などが挙げられる。これらのアニオン性官能基は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩、ＮＨ4+などのアンモニウム塩となっていてもよい。これらのうちでは、カルボキシル基またはスルホン酸基を有する化合物を好ましく用いることができる。
【００１８】
ＮＣＯ基と反応する活性水素基としては、−ＯＨ基、−ＮＨ基などが挙げられる。
このようなアニオン性活性水素化合物（ｂ）としては、カルボキシル基またはスルホン酸基と、−ＯＨ基とを有する化合物を好ましく用いることができ、カルボキシル基と−ＯＨ基を有する化合物が特に好ましい。
【００１９】
このような好ましいアニオン性活性水素化合物（ｂ）としては、具体的には、たとえば、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、リンゴ酸、酒石酸、サリチル酸などのヒドロキシカルボン酸類またはその誘導体；２−ヒドロキシエタンスルホン酸などのヒドロキシスルホン酸類、アミノエチルスルフォン酸などが挙げられる。
【００２０】
また、これら−ＯＨ基を有する化合物を開始剤として、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ε−カプロラクタム、テトラヒドロフラン等のアルキレンオキシドまたは開環性環状エーテルを反応して得られるポリエーテルポリオール等もアニオン性活性水素化合物（ｂ）として用いることができる。
アニオン性イソシアネート（Ａ）
本発明で用いられる前記アニオン性イソシアネート（Ａ）は、１分子中にＮＣＯ基およびアニオン性官能基を有しており、具体的には、前記イソシアネート（ａ）に由来する成分と前記アニオン性活性水素化合物（ｂ）に由来する成分とを含んでいる。
【００２１】
前述のとおり、イソシアネート（ａ）としては、芳香族イソシアネートが好ましく、ポリメリックＭＤＩがより好ましい。また、アニオン性活性水素化合物（ｂ）としては、前記カルボキシル基またはスルホン酸基を有することが好ましく、前記カルボキシル基を有することがより好ましい。
したがって、アニオン性イソシアネート（Ａ）は、好ましくは芳香族イソシアネートの変性体、より好ましくはポリメリックＭＤＩの変性体であることが望ましい。
【００２２】
アニオン性イソシアネート（Ａ）において、１分子中のアニオン性官能基の数は、特に限定はないが、通常、平均１個以上のアニオン性官能基を有していればよく、好ましくは平均１〜５個、さらに好ましくは平均１〜３個のアニオン性官能基を有することが望ましい。
また、アニオン性イソシアネート（Ａ）において、１分子中のＮＣＯ基の数は、少なくとも１個のＮＣＯ基を有していればよく、好ましくは１個以上、さらに好ましくは１または２個有することが望ましい。
【００２３】
このようなアニオン性イソシアネート（Ａ）は、前記イソシアネート（ａ）と前記アニオン性活性水素化合物（ｂ）とを反応させて得られる。アニオン性イソシアネート（Ａ）の合成方法に特に限定はなく、アニオン性イソシアネート（Ａ）はイソシアネートを直接アニオン変性したものでも、あらかじめアニオン変性させたイソシアネートを添加してもよい。たとえば、アニオン性イソシアネート（Ａ）がイソシアネートを直接アニオン変性させる場合は、イソシアネート（ａ）をアニオン性活性水素化合物（ｂ）に対して化学量論的に過剰にして活性水素化合物と一括してブレンドまたはどちらか一方を先に仕込み、他方を後から添加して６０〜１２０℃にて１時間〜１５時間反応することにより得られる。反応を速めるために、３級アミン等の公知の触媒を添加して反応させ製造してもよい。
【００２４】
前記イソシアネート（ａ）のアニオン性活性水素化合物（ｂ）に対する使用量は、具体的には、ＮＣＯ／Ｈ（活性水素）（モル比）で、好ましくは２．１〜１２０、さらに好ましくは４．０〜６０であることが望ましい。ＮＣＯ／Ｈが２．１より小さいと得られるアニオン性イソシアネート（Ａ）の残存するＮＣＯ基が少なくなって水性バインダー用イソシアネート含有組成物中での他のイソシアネートとの相容性が低下することがあり、１２０を超えると得られるアニオン性イソシアネート（Ａ）中のアニオン基の含有量が低下することがあり、好ましくない。
【００２５】
水性バインダー用イソシアネート含有組成物
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）を特定量含有していればよく、アニオン性イソシアネート（Ａ）と異なる他の成分の種類は限定されないが、好ましくは該他の成分としては、前記イソシアネート（ａ）が、前記アニオン性活性水素化合物（ｂ）および／またはノニオン性活性水素化合物で変性されていないイソシアネート化合物（Ｂ）（以下本明細書において「未反応イソシアネート（Ｂ）」という。）であることが望ましい。このような未反応イソシアネート（Ｂ）は、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）の製造において未反応であったイソシアネート（ａ）を含んでいてもよい。
【００２６】
なお、前記ノニオン性活性水素化合物としては、アルキル基末端ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
また、本水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、使用時までにその他のイソシアネート化合物を添加して用いてもよい。
前記未反応イソシアネート（Ｂ）としては、具体的には、前記イソシアネート（ａ）に記載されたものが挙げられ、これらのうち、前記未反応イソシアネート（Ｂ）としては、芳香族イソシアネートを好ましく用いることができ、芳香族イソシアネートのうちでは、ポリメリックＭＤＩおよび／またはその変性体をより好ましく用いることができ、これらのうちではポリメリックＭＤＩを用いることが特に好ましい。
【００２７】
また、未反応イソシアネート（Ｂ）としては、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）を誘導するイソシアネート（ａ）と同一のイソシアネート化合物を用いることが好ましい。同一のイソシアネート骨格を有する化合物を用いることにより、イソシアネート同士の相容性が向上し、粉粒体の接着時に、水分を吸引して濾過する場合にも、濾液中へのイソシアネート類の抜け落ちを抑制することができ、硬化物中へのイソシアネート類の歩留まりを向上させることができる。
【００２８】
さらに、水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、該水性バインダー用イソシアネート含有組成物の水への分散性、乳化性を高めるため、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）を含んでいてもよい。界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）としては、公知の非イオン性界面活性剤あるいは、前記イソシアネート（ａ）が、ノニオン性活性水素化合物で変性され、かつ前記アニオン性活性水素化合物で変性されていないイソシアネート（以下本明細書において「ノニオン性イソシアネート」という。）を含有していてもよい。
【００２９】
これら本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、ボード用に用いることが好ましく、特に鉱物質繊維を用いたボードの接着に用いることが好ましい。ボードに用いる場合には、用いるイソシアネート類はポリメリックＭＤＩまたはその誘導体が好ましい。
界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテルなどのエーテル型非イオン性界面活性剤；
グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテルなどのエーテルエステル型非イオン性界面活性剤；
ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル、プロピレングリコールエステル、ショ糖エステルなどのエステル型非イオン性界面活性剤；
脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミンなど含窒素型非イオン性界面活性剤；
前記イソシアネート（ａ）と、アルキル基末端ポリエチレングリコールなどのノニオン性活性水素化合物とを反応させて得られる自己乳化型の前記ノニオン性イソシアネートなどが挙げられる。
【００３０】
これらのうちでは、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）としては、
前記ノニオン性イソシアネートが好ましく、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）を誘導するイソシアネート（ａ）と同一のイソシアネート骨格を有する前記ノニオン性イソシアネートがさらに好ましい。
同一のイソシアネート骨格を有する化合物を用いることにより、イソシアネート同士の相容性が向上し、本発明の水性バインダー用イソシアネート含有組成物を用いたボードの形成において、水分を吸引して濾過する場合にも、濾液中への水性バインダー用イソシアネート含有組成物の抜け落ちを抑制することができ、硬化物中への水性バインダー用イソシアネート含有組成物の歩留まりを向上させることができる。
【００３１】
前記アニオン性イソシアネート（Ａ）の水性バインダー用イソシアネート含有組成物中の含有量は、アニオン性イソシアネート（Ａ）のアニオン性官能基の数により異なり、全アニオン性イソシアネート（Ａ）における１分子中の平均アニオン性官能基数をｎとすると、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）の含有量は、全水性バインダー用イソシアネート含有組成物に対して、０．１質量％以上、好ましくは０．５〜１５質量％、さらに好ましくは２〜６質量％の量であることが望ましい。
【００３２】
アニオン性イソシアネート（Ａ）が、水性バインダー用イソシアネート含有組成物に対して上記範囲で水性バインダー用イソシアネート含有組成物に含有されていると、成型体の形成において、水分を吸引により濾過する場合にも、濾液中にイソシアネート類の抜け落ちを抑制することができ、硬化物中へのイソシアネート類の歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
これは、アニオン性イソシアネート（Ａ）を水性バインダー用イソシアネート含有組成物に含有させることにより、水性バインダー用イソシアネート含有組成物を乳化して得られる水性バインダー用イソシアネート含有組成物の粒子表面上に現れたアニオン性官能基が、カチオン性凝集剤と結合し易くなり、カチオン性凝集剤と有機無機粉粒体への相互作用と相まって、該カチオン性凝集剤を介在して水性バインダー用イソシアネート含有組成物の有機無機粉粒体に対する相互作用が高まるため、水性バインダー用イソシアネート含有組成物の硬化物中への歩留まりを向上させることができると推測される。
【００３４】
本発明に係る前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、水を添加して乳化分散させた場合に、乳化分散した水性バインダー用イソシアネート含有組成物粒子の有する表面電荷量が一定の範囲にある。具体的には、水性バインダー用イソシアネート含有組成物を含有する乳化分散液について、ｐＨが５以上７以下の範囲における流動電位法によるポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液の滴定量が、１〜５０μｅｑ、好ましくは５〜４０μｅｑ、さらに好ましくは１０〜３０μｅｑの範囲にあることが望ましい。
【００３５】
なお、前記滴定量は、水性バインダー用イソシアネート含有組成物の表面電荷量を示すもので、該表面電荷量は、水性バインダー用イソシアネート含有組成物中に含まれるアニオン性イソシアネート（Ａ）のアニオン性官能基により発現される水性バインダー用イソシアネート含有組成物におけるアニオンの電荷量である。
【００３６】
流動電位法による滴定は、公知の方法により行うことができる。なお、流動電位法による滴定とは、粒子の表面電荷量を測定する方法であって、電荷を有する目的粒子を有する試料溶液に、カウンターイオンを有する滴定液を添加し、流動電位がゼロｍＶとなる点に到達するのに要した滴定液の消費量から目的化合物の電荷量を測定するものである。
【００３７】
本明細書においては、流動電位法による水性バインダー用イソシアネート含有組成物の表面電荷量の測定は、ＭｕＴＥＣ社の「ＰＣＤ（Particle Charge Detector：粒子表面電荷量測定装置）０３」を用いて測定した。標準溶液としては、ポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液を用い、該標準溶液のｐＨを５〜７の範囲に設定して実施した。
【００３８】
アニオン性イソシアネート（Ａ）が、水性バインダー用イソシアネート含有組成物中に上記範囲の滴定量に相当する量で含有されていると、硬化物の形成において、水分を吸引により濾過する場合にも、濾液中にイソシアネート類の抜け落ちを抑制することができ、硬化物中へのイソシアネート類の歩留まりを向上させることができる。その理由は、前述と同様である。
【００３９】
また、前記滴定量が１μｅｑ／ｇより小さいと、イソシアネート類の歩留まりの向上を図ることが難しくなる。さらに、前記滴定量が５０μｅｑ／ｇより大きいと、水性バインダー用イソシアネート含有組成物の親水性が高くなって得られる硬化物の吸水率が高くなり、硬化物の寸法安定性あるいは強度が悪化することがある。
【００４０】
前記水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、たとえば、前記アニオン性イソシアネート（Ａ）と、前記未反応イソシアネート（Ｂ）と、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）とを混合して、たとえば、５０〜１５０℃の温度で３０分〜５時間程度攪拌することにより、上記アニオン性イソシアネート（Ａ）と、前記未反応イソシアネート（Ｂ）と、界面活性作用を有する非イオン性化合物（Ｃ）とが均一に混合した固体または液体状態の組成物として得ることができる。
【００４１】
用途
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、水と混合させ、乳化分散液などとして用いることが好ましい。このような乳化分散液と、少なくとも有機無機粉粒体の水スラリーと、イソシアネート含有組成物の乳化分散液と、カチオン性凝集剤とを混合して固形成分を凝集させた後、得られた混合物を濾過し、前記固形成分を加熱、乾燥して得られる成型体のバインダーとして好適に用いることができる。
【００４２】
具体的には、本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物を含む乳化分散液と、木材ファイバー、古紙、パルプ、バガス、麦わら、稲わら、ケナフ、コーリャン茎等のリグノセルロース系粉粒体、ロックウール、スラグウール、ミネラルウール、ニッケルウール、ガラス繊維等の鉱物質繊維、および必要に応じ、炭酸カルシウム、硅砂、マイクロシリカ、スラグ、水酸化アルミニウム等の無機質フィラーなどの有機無機粉粒体を含有させた水スラリーと、フェノール樹脂等のその他のバインダー樹脂と、ポリ塩化アルミニウムなどのポリ塩化アルミ系化合物、ポリアクリルアミド等のカチオン系凝集剤と、サイズ剤、凝集剤、消泡剤等のその他の抄造用添加剤等とを攪拌機に所定量供給し、固形成分を凝集させてスラリー状にする。なお、該固形成分は、水性バインダー用イソシアネート含有組成物、リグノセルロース系ファイバーおよび／または鉱物質繊維および／または無機質フィラー等の有機無機粉粒体、カチオン系凝集剤、その他の樹脂などからなる。
【００４３】
次いで、攪拌機において混合されたスラリー状混合物を抄造機に供給して抄造した後、濾過（脱水）して、固形成分からなる板状の湿潤マットを得ることができる。
このような湿潤マットを形成させる場合、その後に行う乾燥工程での乾燥負荷の軽減のため、前記濾過を充分に行う必要があり、通常前記濾過は、吸引装置を用いて実施する。
【００４４】
湿潤マットは、イソシアネートとして、特定量あるいは特定の滴定量のアニオン性イソシアネート（Ａ）が含まれた本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物を用いているので、上記のように、イソシアネート成分の湿式マット中への歩留まりを高め、濾液に流出するイソシアネート成分を著しく低減することができる。たとえば、本発明では、前記濾過後の濾液中に流出した水性バインダー用イソシアネート含有組成物の含有量は、濾過前の全水性バインダー用イソシアネート含有組成物に対して好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１〜２０質量％の範囲にすることができる。
【００４５】
このようにして得られた湿潤マットは、たとえば、加熱、圧縮、乾燥等の工程を経て、所望の成型体とすることができる。
また得られる成型体は、特定量のアニオン性イソシアネート（Ａ）を含む水性バインダー用イソシアネート含有組成物を用いているので、成型体の実用性に優れた吸水率にすることができる。このため、本発明の方法により製造された成型体は、強度、寸法安定性にも優れている。たとえば、このようにして得られるボードの吸水率（２０℃の水中で２４時間浸せき後の吸水率）を、好ましくは５５％以下、さらに好ましくは５０％以下とすることができる。
【００４６】
このような成型体は、必要に応じ、所望の寸法に切断、または所望の形状に成型し、表面加工、実加工、塗装などを経て、建築材料など最終製品として各種用途に用いることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明に係る水性バインダー用イソシアネート含有組成物は、アニオン性イソシアネートを特定量含んでいるので、該組成物を有機無機粉粒体などからなる成型体のバインダーとして用いる場合、イソシアネート成分の有機無機粉粒体への歩留まりを向上させ、最小限の添加量で、成型体の強度、寸法安定性に関し従来と同等の効果を得ることができる。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中「部」とは「質量部」を意味する。
【００４９】
【実施例１】
１リットルのセパラブルフラスコにポリメリックＭＤＩ（三井武田ケミカル（株）製、商品名：コスモネートＭ−５０）９６０部と、メトキシ末端ポリエチレングリコール（日本油脂（株）製、商品名：ユニオックスＭ５５０）３０部、および乳酸（和光純薬（株）製）１０部を投入し、窒素気流下で内温を８０℃にして２時間混合攪拌した。得られた反応物（以下「Ａ−１」と記す）は粘度２９０ｍＰａ・ｓ／２５℃で、ＮＣＯ含有量は２９．５％であった。
【００５０】
反応物（Ａ−１）を蒸留水中に１％濃度となるように投入し、ホモディスパー（特殊機化工業（株）製）を用いて、１２００ｒｐｍで１分間攪拌し、乳化液を得た。ｐＨは６．７であった。
この乳化液を流動電位方式のコロイド滴定装置ＭｕＴＥＣ製ＭＯＤＥＬ  ＰＣＤ−０３を用いて表面電荷の測定を行った。このときの１／４００Ｎポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液の滴定量は１０．２μｅｑ／ｇであった。このことは乳化粒子表面の電荷がアニオンであることを示している。
【００５１】
未晒クラフトパルプ（日本製紙（株）製）を２％スラリーとし、ＪＩＳ  Ｐ８１２１に記載のカナディアンスタンダードフリーネス（濾水度）測定方法に準じて、その値が３５０ｍｌとなるまでビーター処理（叩解）を行った。該スラリー中に反応物（Ａ−１）を乾燥パルプあたり５％となるように滴下し、攪拌処理によって乳化を行った。次いで、ポリ塩化アルミニウム（住友化学（株）製）をＡｌ2Ｏ3換算で、乾燥パルプ当たり１％投入した。このときのスラリーのｐＨは６．４であった。このスラリーを秤量で５０ｇ／ｍ2となるように抄造装置に投入し、６０メッシュの網で濾過操作を行った。
【００５２】
漉いた紙を乾燥し、ケルダール窒素分析法により紙中の窒素分析を行いポリメリックＭＤＩの歩留まりを測定した。結果は、９１．０％であった。
なお、歩留まりは、次式の方法で求めた。
【００５３】
【数１】
0004916631.tif 000002
【００５４】
【比較例１】
１リットルのセパラブルフラスコにポリメリックＭＤＩ（三井武田ケミカル（株）製、商品名：コスモネートＭ−２００）９７０部と、メトキシ末端ポリエチレングリコール（日本油脂（株）製、商品名：ユニオックスＭ５５０）３０部を投入し、窒素気流下で内温を８０℃にして２時間混合攪拌した。得られた反応物（以下「Ｂ−１」と記す。）は粘度２３０ｍＰａ・ｓ／２５℃で、ＮＣＯ含有量は３０．２％であった。
【００５５】
反応物（Ｂ−１）を蒸留水中に１％濃度となるように投入し、ホモディスパー（特殊機化工業（株）製）を用いて、１２００ｒｐｍで１分間攪拌し、乳化液を得た。ｐＨは６．７であった。
この乳化液を流動電位方式のコロイド滴定装置ＭｕＴＥＣ製ＭＯＤＥＬ  ＰＣＤ−０３を用いて表面電荷の測定を行った。このときの１／４００Ｎポリ塩化ジアリルメチルアンモニウム溶液の滴定量は３．５μｅｑ／ｇであった。このことは乳化粒子表面の電荷がカチオンであることを示している。
【００５６】
この反応物（Ｂ−１）を用いて、実施例１と同様にして、紙を抄造した。
漉いた紙を乾燥し、ケルダール窒素分析法により紙中の窒素分析を行いポリメリックＭＤＩの歩留まりを実施例１と同様（ただし、前記式中、（Ａ−１）の代わりに、（Ｂ−１）を用いた。）にして測定した。結果は、６２．４％であった。