Brevet FR2212411A1 — publié le 19740726

La présente invention concerne la préparation de liants pour bois modifiés résistant aux agents atmosphériques, notamment pour des panneaux de copeaux agglomérés résistant aux intempéries, ces liants étant à base de résines phenol-for maldéhyde et urée-acétone-formaldéhyde. Il est connu d'utiliser des résines urée-formaldéhyde comme liants pour la production de bois modifiés, notamment de panneaux de copeaux de bois. Malheureusement, les bois modifiés réalisés avec ces résines ne satisfont pas aux conditions de résistance à l'eau et aux agents atmosphériques qui leur sont imposées. De plus, les résines d'urée libèrent du formaldéhyde longtemps après le durcissement, en sorte que leur utilisation n'est possible que dans certaines limites. Beur avantage réside dans leur teinte claire et dans leur prix avantageux. tes bois modifiés produits avec les résines mélamine coûteuses, qui passent généralement pour être des bois résistant à l'eau bouillante, n'ont cependant qu'une résistance insuffi sante à l'eau. tes bois modifiés encollés avec des résines phénol formaldéhyde durcissables sont seuls à posséder une résistance suffisante à l'eau et aux agents atmosphériques. L'inconvénient de ces résines par rapport aux résines d'urée réside dans leur prix élevé et dans leur couleur foncée-. Mais on parvient depuis peu (voir demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DOS NO 1 657 267) à produire,même avec des résines phénol-formal déhydevdes encollages clairs, en sorte que, à côté des grands avantages techniques, le seu4-Lnconvénient des résines phénoliques par rapport aux résines d'urée ne reside plus que dans leur prix élevé. C'est pourquoi tout en maintenant les avantages techni ques, on a souvent tenté de remplacer le phénol par des matières coûtant moins cher. Ainsi, d'après la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DOS NO 2 020 481, il est possi ble d'obtenir des bois modifiés résistant aux agents atmosphé riques avec une résine produite à partir de mélamine,de phénol, d'urée et de formaldéhyde. Mais étant donné que,dans ce cas,une partie du phénol a été remplacée par la mélamine qui coûte encore plus cher, aucun progrès n'est ainsi réalisé en ce qui concerne l'obtention d'une résine d'encollage moins coûteuse pour la production de bois modifiés résistant aux agents atmosphériques.En conséquence, le but de l'invention est de trouver une résine d'encollage pour bois modifiés résistant aux agent-s atmosphériques, dans laquelle le phénol est remplacé au moins en partie par des matières premières moins coûteuses. De plus, cette résine d'encollage doit avoir une meilleure durée de stockage que les liants connus pour bois.Conformément à ltin- vention, ce but est atteint par des résines d'encollage à base de résines phénol-formaldéhyde obtenues par condensation alcaline et de résines urée-acétone-formaldéhyde obtenues par condensation alcaline et acide, que l'on obtient en mélangeant ensemble les résines phénol-formaldéhyde de condensation alcaline et les résines urée-acétone-formaldéhyde de condensation alcaline et acide, après préparation séparée et que l'on condense ensuite ensemble, le cas échéant, en utilisant des substances à action catalytique, jusqu'à l'obtention de la viscosité désirée. De préférence, on poursuit la condensation jusqu'à une viscosité de 40 à 70 secondes, mesurée au bécher DIN de 4 mm. Il est très surprenant de constater que des mélanges de résines phénol-formaldéhyde de condensation alcaline et de résines urée-acétone-formaldéhyde de condensation alcaline et acide, qui sont ensuite condensées ensemble, donnent des liants résistant aux agents atmosphériques,attendu que de simples mélanges n'ont que des valeurs qui correspondent à la règle des mélanges et que des résines qui ont été préparées par condensa tiote mélanges de phénol et d'urée ou de phénol, d'urée et d'acétone, ou par addition d'urée, ou d'urée et d'acétone,à des mélanges déjà pré-condensés de phénol-formaldéhyde et de formaldéhyde, ne résistent ni à l'eau ni aux agents atmosphériques. Il est,en outre,très important de remarquer que la stabilité au stockage des liants conformes à î'inventiorkst nettement meilleure que celle des liants déjà connus. Naturellement, la résine phénolique peut contenir en plus du phénol, des dérivés phénoliques tels que, par exemple, des crésols, des xylénols, etc., et des phénols polyvalents, par exemple le résorcinol, le pyrocatéchol, etc. Des résultats particulièrement convenables ont été obtenuidvec des résines urée-acétone-formaldéhyde préparées comme décrit dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 1 247 017. Bes deux produits sont utilisés dans un état qui permet de poursuivre leur condensation. D'autres détails de l'invention ressortent des exemples suivants Exemple 1 On mélange 2675 g d'une résine phénol-formaldéhyde aqueuse, de condensation alcaline, ayant un rapport molaire phénol-formaldéhyde de 1:2,6, une viscosité de 15 secondes me- surée au bécher DIN de 4 mm et une teneur en matières sèches de 47,1 %, avec 525 g de résine urée-acétone-formaldéhyde (0,8:2:2,0), préparée comme décrit dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 1 247 017, à teneur en matières sècheste 39,2 %, on chauffe le mélange à 700C et, en ajoutant 340 g d'une solution dthydroxyde de sodium à 50 %, on effectue la condensation jusqu'à une viscosité de 59 secondes dans l'essai au bécher DIN de 4 mm (150 minutes). ta solution de résine ainsi obtenue a une teneur en matières sèches de 46,0 %, et ne présente aucune variation de viscosité au bout de quatre semaines de stockage à la tempé- rature ambiante (environ 200G). Exemple 2 En suivant le mode opératoire de l'exemple 1, on mélange 2675 g d'une résine phénol-formaldéhyde de condensation alcaline (1:2,6),ayant une teneur en matières sèches de 47,2%, avec 525 g d'une résine urée-acétone-formaldéhyde (0,5:0,5:2,0) de condensation alcaline et acide à teneur en matières sèches de 79,3 %, on chauffe le mélange à 750C et,en ajoutant 340 g d'une solution à 50 % d'hydroxyde de sodium, on procède ensuite à la condensation jusqu'à une viscosité de 52 secondes, mesurée au bécher DIN de 4 mm. On obtient une résine à 46 %- de bonro, stabilité au stockage. Exemple 3 On chauffe à 800C, 2470 g diurne résine phénol-formaldéhyde (1:2,6) de condénsation alcaline, on la condense jusqu'à une viscosité de 100 secondes mesurée au bécher DIN de 6 mm (environ 180 mn) et on la dilue avec 1645 g de résine uréeacétone-formaldéhyde (0,8:0,2:2,0) préparee comme décrit dans le brevet de la République Fédérale dtAllemagne NO 1 247 017 précité. Après une lente addition de 600 g d'une solution à 50 % d'hydroxyde de sodium et une condensation subséquente à 650C, on obtient une résine dont la viscosité finale, mesurée au bécher DIN de 4 mm,est de 55 secondes. Cette résine à-46 %0 aselle aussi, une bonne stabilité au stockage. Exemple 4 On condense 165G g d'une résine phénol-formaldéhyde (1:2,6) de condensation alcaline jusqu'à une viscosité de 4.0 secondes, mesurée au bécher DIN de 6 mm, et on la dilue avec 550 g d'une résine u-rée-acétone-formaldehyde (0,5:0,5:2,0) de condensation alcaline et acide. On obtient ainsi un mélange de résines de viscosité, mesurée au bécher -DIN de 4 mm,égale à 56 secondes, viscosité que l'on maintient constante pendant la condensation ultérieure par lente addition de 291 g d'une solution à 50 % d'hydroxyde de sodium. Au bout d'environ 120 mn, on obtient une résine à 46 %, qui a une bonne stabilité au stockage. Essais techniques d'utilisation tes.résines obtenues dans les exemples 1 à 4, après incorporation dans des panneaux de copeaux de bois, ont été soumises à des essais comparatifs impliquant une résine phénolformaldéhyde pure (environ 48 %) dans les conditions suivantes Encollage 9 r de résine (sur base sèche)par rap port au bois (sur base sèche) Traitement hydrophobe 1 % de paraffine (sur base sèche) par rapport au bois- (sur base sèche) Accélé-rateur 4 solution de résine TempératLre de pressage 1800C Pression de moulage 20 kp/cm2 Facteur de compression 0,25 mn/mm Résine phé- Exemples nolique pure 1 2 3 4 Spaisseur du panneau, mm 16 16 16 16 16 Poids spécifique, g/cm3 0,670 0,678 0,664 0,666 0,666 Résistance à la flexion, norme DIN 52 362 201 237 195 196 199 Résistance à la traction dans la direction transversale, V20 d'après la norme DIN 52 365, kp/cm 6,6 6,7 6,8 6,7 6,6 Résistance à la traction dans la direction transversale, V100 d'après la 2 norme DIN 52 365, kp/cm 3,3 3,4 2,7 2,8 2,8 Gonflement en épaisseur, deux heures, d'après la norme DIN 52 364, % 3,8 3,8 3,7 3,1 3,7 Gonflement en épaisseur, 24 heures, d'après la norme DIN 5? 364, ffi 8,9 10,0 9,8 9,1 9,7 FVEWI CAT IONS 1. Procédé de production de liants pour bois modifiés résistant aux agents atmosphériques, notamment de panneaux de copeaux de bois, à base de résines phénol-formaldéhyde de condensation alcaline et de résines urée-acétone-formaldéhyde de condensation alcaline et acide, caractérisé par le fait que les résines phénol-formaldéhyde de condensation alcaline et les résines urée-acétone-formaldéhyde de condensation alcaline et acide sont mélangées ensemble après avoir été préparées individuellement, puis condensées ensemble, le cas échéant en présence de catalyseurs, jusqu'à l'obtention de la viscosité désirée. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on os utilise des résines urée-acétone-formaldéhyde préparées en poursuivant la condensation d'un pré-condensat obtenu de façon connue, tout d'abord en milieu faiblement alcalin, puis en milieu faiblement acide à partir d'une mole d'urée et de 1,5 à 2,5 moles de formaldéhyde, après addition de 0,05 à 0,5 mole d'acétone par mole d'urée, à un pH de 7,5 à 8,5 et à une température de 50 à 850C. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on utilise la lessive de soude comme catalyseur. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on poursuit la condensation jusqu'à une viscosité de 40 à 70 secondes mesurée au bécher de 4 mm, d'après la norme DIN 53 211.