Brevet FR2279812A1 — publié le 19760220

La présente invention concerne un nouveau liant aminoplaste pour le placage collé, a base d'un produit de condensation de formaldéhyde et d'urée, obtenu par incorporation par condensation aldéhyde hydroxypivalique (AHP) comme agent modificateur. Les recherches dans le domaine des colles de résines aminoplastes portent sur l'amélioration de leurs propriétés, par exemple en ce qui concerne le comportement lors du durcissement, la résistance à l'eau à l'état durci, le pouvoir adhésif du collage, l'absence d'odeur, qui se manifeste par une amélioration correspondante des bois modifiés préparées avec ces colles. L'invention vise l'amélioration des propriétés d'une colle à bois à base d'un produit de condensation - éventuellement présent en solution aqueuse - de formaldéhyde et d'urée et éventuellement d'agents modificateurs. L'invention consiste à utiliser comme agent modificateur l'aldéhyde hydroxypivalique en petite quantité, par exemple à raison de 1 à 10 mol % par rapport au générateur d'aminoplaste. Cela correspond en général à une quantité par exemple de 3 à 15 % en poids par rapport au formaldéhyde. Incorporé par condensation à l'aminoplaste produit par condensation pendant la préparation de celui-ci, l'agent modificateur selon l'invention provoque l'amélioration avant tout du pouvoir adhésif et de la résistance à l'eau des collages. L'incorporation d'AHP par condensation à un produit de condensation d'urée et de formaldéhyde usuel suppose la présence d'AHP au début ou bien pendant la partie conduite comme réaction acide de la réaction de condensation. Le moyen le plus simple pour l'obtenir consiste à l'ajouter au début de la condensation. L'aldéhyde hydroxypivalique-se formant à partir d'aldéhyde isobutyrique et de formaldéhyde dans des conditions alcalines, on pourrait supposer que l'amélioration selon l'invention est réalisable à l'aide d'aldéhyde isobutyrique également. Cela n'est cependant pas le cas. Les conditions réactionnelles de la condensation de l'a minoplaste sont les conditions usuelles, telles qu'elles sont par exemple décrites dans les brevets allemands 2 109 754 ou 1 810 925. Selon ces brevets, l'urée et le formaldéhyde dans des proportions molaires de 1:2 à 1:3 sont méthylolés en milieu faiblement alcalin et à une température supérieure à 8O0C et ensuite condensés en milieu faiblement acide (par exemple à un pH de 3,5 à 4,5) à une température supérieure à 9O0C jusqu'à ce que la solution de résine ne puisse plus etre diluée à volonté avec de l'eau. L'augmentation de la teneur en urée jusqu' à un rapport molaire compris entre environ 1:1,2 à 1:1,8 (en particulier de 1:1,4 à 1:1,6) entre urée et formaldéhyde s'effectue en partie dans la partie acide et/ou après l'arrêt de la condensation acide par neutralisation de la solution réactionnelle. Puis la solution de condensation est éventuellement portée à la concentration plus élevée désirée par un traitement sous pression réduite. Lors du mode opératoire en continu, on effectue les diverses opérations du procédé avantageusement les unes après les autres dans 3 à 5 chaudières munies d'agitateurs montées en cascade. L'addition d'aldéhyde hydroxypivalique n'a aucune influence particulière sur les conditions de condensation à observer. La température de condensation est habituellement située au-dessus de 8O0C. La vitesse de condensation peut être modifiée aussi bien par la variation de cette température que par un changement des conditicns de pH. D'autre part, le mode opératoire du procédé de condensation, par exemple par charges successives en chaudière munie d'agitateur ou en continu dans une chaudière munie d'agitateur, dans une cascade de chaudières munies d'agitateurs ou dans un réacteur tubulaire, n'est soumis à aucune restriction. L'aldéhyde hydroxypivalique incorporé selon l'invention par condensation dans les résines d'urée et de formaldéhyde provoque entre autres par exemple les modifications suivantes du produit de condensation En cuisant pendant une heure à 1200C une soluticn de colle d'urée et de formaldéhyde à 60% avec un durcisseur sous forme de pellicule de 30 30pm d'épaisseur sur une plaque de verre, on obtient une pellicule extrêmement fragile et si peu adhérente qu'un simple souffle suffit pour la détacher de la plaque de verre.Une résine adhésive condensée en présence d'AHP fournit par contre dans les mêmes conditions une pellicule à surface continue de bonne adhérence et de bon brillant; la résistance de cette pellicule à l'eau est également remarquable car une goutte d'eau déposée sur cette pellicule de létale pas et ne laisse après évaporation aucune modification défavorable de la surfacé. Les panneaux de particules et les contreplaqués préparés à l'aide d'une telle résine adhésive présentent par conséquent une amelioration de la résistance à la traction transversale et une diminution des valeurs de gonflement au bout de 2 et de 24 heures de stockage. La teneur en AHP peut être établie par analyse du fait de la présence d'aldéhyde isobutyrique après l'hydrolyse des résines. Les propriétés d'AHP qui améliorent l'élasticité et la résistance à l'eau des résines aminoplastes se manifestent aussi lors de l'utilisation des résines pour d'autres buts usuels. En utilisant une résine adhésive selon l'invention, on peut ainsi préparer par exemple à partir de résines d'urée et de formaldéhyde adhésives des produits résineux alvéolaires dont le retrait au séchage est réduit et la résistance à l'eau en même temps faiblement accrue. EXEMPLE 1 On obtient un produit caractéristique en ajustant à l'aide de lessive de soude le pH de Soo g de formaldéhyde à 40% et de 52,8g d'AHP à une valeur de 8,5, en ajoutant 357g d'urée, en chauffant le mélange à 900C et en le maintenant pendant 10 minutes à cette température, en ajustant ensuite le pH à l'aide d'un acide à une valeur de 4,6 et en chauffant, tout en agitant, à 900C jusqu'à ce qu'un échantillon soutiré et dilué avec 5 parties d'eau se troubade lors du refroidissement à 180C. Après neutralisation, la solution est refroidie à 600C et additionnée d'encore 178g d'urée Puis on porte la concentration de la solution à 66 % à l'aide de l'évaporateur à vide. Lors du traitement ultérieur, on ajoute à cette colle par exemple 1,5% de chlorure d'ammonium comme durcisseur et on utilise 8% de colle par rapport au bois absolument sec (panneau de particu les). EXEMPLE 2 79,14 parties de formaldéhyde à 40% 2,1 parties d'AHP et 30,7 parties d'urée sont ajustées à pH 8,0 à l'aide de lessive de soude et maintenues pendant 10 minutes à 900C. Puis on ajuste le pH à l'aide d'acide formique à une valeur comprise entre 4,2 et 4,8 et l'on maintient à la température de 950C jusqu'à ce qu'un échantillon soutiré ait une compatibilité avec l'eau de 1:5. Après neutralisation à l'aide de lessive de soude, on refroidit à 650C et l'on ajoute 15,4 parties d'urée. Puis on élimine 25 parties d'eau par distillation sous pression réduite et l'on ajuste à pH 9 à l'aide de lessive de soude la solution de colle qui est maintenant à 66,5 %. La colle obtenue selon ce mode opératoire a un rapport molaire de 1:1,4. En diminuant de manière correspondante la teneur en urée, on peut augmenter le rapport molaire, par exemple à 1:1,6. La quantité d'AHP ajoutée peut varier par exemple entre 1 et 5 parties par 100 parties de colle terminée. En comparant des panneaux de particules préparés à l'aide de ces colles, on trouve les propriétés suivantes Résistance à Résistance à Gonflement la flexion la traction trans versale (V 20) N/nr:2 N 2 heures 24 heures Rapport molaire 1::1,4 sans AHP (comparaison) 22,8 0,50 18,6 23,6 1% dSHP 23,3 0,68 17,5 22,1 2% d'AHP 25,3 0,76 16,7 21,8 4% d'AHP 24,5 0,76 16,6 21,4 Rapport molaire 1: :1,6 sans AHP (comparaison) 24,7 0,68 17,3 22,3 1% d'AHP 25,7 0,74 16,8 21,7 2% d'AHP 25,4 0,83 15,1 21,7 4% d'AHP 26,0 0,75 16,0 21,5 Les valeurs rassemblées dans le tableau montrent une nette amélioration des résistances à la flexion et à la traction transversale et une diminution des valeurs de gonflement. REVENDICATIONS 1.- Résine aminoplaste à base d'un produit de condensation - éventuellement présent en solution aqueuse - de formaldéhyde et d'urée ainsi qu'éventuellement d'agents modificateurs, caractérisée par le fait quelle contient comme agent modificateur de l'aldéhyde hydroxypivalique à raison de 1 à 15 mol par rapport au générateur d'aminoplaste. 2.- Résine aminoplaste selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle contient un produit de condensation d'urée et de formaldéhyde dans des proportions molaires de 1:1,2 à 1:1,8. 3.- Résine aminoplaste selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est préparée par chauffage d'une solution aqueuse d'urée et de formaldéhyde dans une cascade de chau dières munies d'agitateurs. 4.- Procédé de préparation d'une résine aminoplaste selon la revendication 1, caractérisé par l'addition d'aldéhyde hydroxypivalique avant ou pendant la condensation.