Brevet FR2325687A1 — publié le 19770422

La présente invention concerne des compositions liquide des comprenant une résine thermodurcissable et en particulier une résine urée-formaldéhyde, une résine mélamine-formalaéhyde ou un mélange de ces résines. Les résines urée-formaldéhyde liquides prenant à froid durcies au moyen d'acides ou de substances formant des acides connues dans l'industrie sont beaucoup utilisées comme adhésifs, par exemple pour les matières cellulosiques et autres matieres poreuses, de meme que pour le traitement du papier et des matières textiles en vue de modifier utilement leurs propriétés. Toutefois, ces résines subissent un retrait excessif au durcissement et deviennent fort cassantes de sorte qu'elles n'adhèrent que médiocrement aux surfaces non cellulosiques lisses et que, lorsqu'elles sont coulées en masses épaisses,elles subissent rapidement la fissuration, c'està-dire qu'elles se désagrègent rapidement par erevassementsen raison des contraintes internes exercées au cours du-durcissement. Jusqu'à un certain point, cette fissuration peut être atténuée par addition d'une charge ou par durcissement au moyen d'acide formique ou encore par éthérification partielle de la résine au moyen dtal- cools. La Demanderesse a découvert à présent que les résines urée-formaldéhyde hydrosolubles courantes dans l'industrie, par exemple celle vendue sous le nom d"'AEROLITE 300" par la Société Ciba-Geigy Ltd, mélangées avec une dispersion colloTdale de silice, appelée ci-après sol de silice,peuvent etre durcies en masses épaisses résistant à l'eau qui sont beaucoup moins susceptibles de fissuration et qui adhèrent de manière excellente à des surfaces pour lesquelles les résines urée-formaldéhyde ne conviennent par elles-m8- mes pas. Les mélanges de l'invention sont utiles par exemple comme liants pour des matières particulaires et fibreuses telles que les fibres de verre ou l'asbeste, de ua8ne que comme revêtements.Avec ou sans addition de matières de renforcement particulaires ou fibreuses, elles peuvent mètre coulées ou moulées à chaud en blocs, panneaux et carreaux qui sont beaucoup plus résistants que les mêees-produits moulés en résines urée-formaldéhyde ordinaires et qui ne se désagrègent pas ultérieurement par fissuration. Le moulage peut Entre exécuté après que le séchage et/ou le durcissement de la résine ont atteint un avancement partiel. L'invention a donc pour objet une composition livide qui comprend 5 à 50% en poids d'un sol de silice et 95 à 50z; en poids d'une solution aqueuse d'une résine thermodurcissable. Les sols de silice convenables ont une teneur en solides de 25 a' 60 et specialement de 30 à 50 sur base pondérale. Des exemples en sont ceux vendus par La Société Crosfield Chemicals Ltd. sous les noms de nPyramol A301' et "Pyramol F30". Chacun de ces sols comprend 30% en poids de silice. La granulométrie du Pyramol A30 est supérieure à celle du Pyramol F30. La granulome trie moyenne du Pyramol A30 est d'environ 40 à 50 m/u et celle du Pyramol F30 d'environ 10 à 15 m/u. En particulier, il a été établi que le Pyramol A30 ajouté à raison de 20 % en poids à des résines urée-formaldéhyde qui sont ensuite acidifiées et durcies en empêche le crevassement. Le fait que le sol de silice peut-retarder ou mEme empêcher le crevassement étant totalement imprévisible..D'autres sols de silice utiles sont ceux vendus par la Société Nalfloc Ltd. sous les noms de t'NALPLOC N1030" et "NALFLOC Ego50". La résine thermodurcissable est de préférence une résine de formaldéhyde, une résine urée-formaldéhyde étant généralement appropriée. La solution aqueuse a une teneur en solides qui est avantageusement de 50 à 85% et spécialement de 60 à 70% sur base pondérale. Bien que la composition liquide de l'invention puisse être obtenue par simple mélange d'un sol de silice et d'une résine thermodurcissable disponibles dans le commerce, elle peut être préparée également par mélange d'un silicate de métal alcalin tel que le silicate de sodium avec une résine thermodurcissable du commerce, puis par acidification dans des conditions telles que le sol de silice se forme in situ dans la résine. Lorsque la composition est trop alcaline, des fractions de résine peuvent s'en séparer par précipitation. Au contraire d'un gel de silice ajouté à une composition de silicate et de résine, le sol de silice ne semble contribuer que peu ou pas aux propriétés adhésives. Le rapport optimal du sol de silice à la solution de résine diffère avec la composition précise de l'un et de l'autre et avec l'application envisagée pour la composition et peut normalement être trouvé par quelques essais simples. Néanmoins, une composition généralement utile comprend lO à 35% en poids de sol de silice et 90 à 65 en poids de solution de résine. Les résines de formaldéhyde modifiées par un sol de silice comme décrit ci-dessus offrent sur les résines classisles les avantagas de pouvoir etre coulées, stratifiées ou autrement utilisées à l'état de résine aqueuses puis séchées et durcies au moyen de catalyseurs acides sans que la résine subisse de crevassement. Ces propriétés rendent les résines utiles pour la coulée, le revêtement et la stratification tant isolément qu'avec une charge.Il est également particulièrement utile d'en prépa- rer des matières mixtes renforcées par des fibres de verre qu'on peut obtenir en imprégnant les fibres de verre deenforcement, présentées sous forme de voile ou d'étoffe, au moyen de la résine, puis en laissant ou en faisant prendre la résine en une feuille ou bien en formant un mélange ou pate de résine, de fibres et de charges éventuellement désirées, puis en façonnant la pate et en durcissant la résine pour obtenir un produit manufacturé rigide. Des adhésifs peuvent être préparés au moyen de la résine comme au moyen d'une résine de formaldéhyde classique, auquel cas est désirable qu'au moins une des surfaces à coller soit absorbante ou poreuse pour l'eau. Souvent, l'adhérence peut être meilleure qu'avec les résines habituelles en raison de la résistance des résines de l'invention au crevassement à long terme qui est particulièrement fréquent dans les cas normaux- lorsque la ligne de colle est épaisse. Des revêtements des agents d'étanchéité, des mortiers et des coulis peuvent avec avantage titre préparés par incorporation de charges ou agrégats tels que le sable, > l'argile, le gypse ou le platre. Une addition de charge atténue beaucoup le retrait au séchage et au durcissement et la modification de la résine par le sol de silice empêche le microcrevassement interne subi par les résines classiques qui tend à affaiblir le produit. On trouvera ci-après quelques exemples des applica- tions possibles pour les compositions de l'invention. 1. Revêtements de surface pour le bois, les panneaux de particules de bois, les produits en résine urée-formaldéhyde expansée, les stratifiés rigides de matières plastiques synthétiques expansées, le placoplatre et les produits de platre. 2. Le collage de voiles de renforcement, par exemple en papier, en verre, en tissu, en métal, en panneau ou en plaque saints des matières ci-dessus. 3. Le collage et la liaison du bois et des panneaux de particules de bois et matières semblables,à la condition qu'au moins l'une des matières soit suffisamment poreuse pour laisser s'échapper l'husidite. 4. Les revêtements anti-acide sur la brique et la pierre. 5. Les mortiers anti-acide contenant du sable, de l'argile, du platre,du gypse ou d'autres charges et agrégats pour le jointoyage et le scellement. 6. Le moulage de carreaux anti-acide contenant du sable, de l'argile ou d'autres charges ou agrégats de renforcement. 7. Les couches anti-acide sur le béton, en particulier dans les silos en béton, le béton étant d'abord recouvert d'une composition de liant neutre comme couche de fond puis de la composition de liant acidifiée. 8. Les revêtements sur les tuyaux en béton armé. 9. La fabrication de tuyaux et cylindres suivant des procédés classiques appropriés, comme l'enroulement de papier, de filaments, de fibres ou d'autres matières de renforcement imprégnés de la composition de liant sur des tubes en papier ou d'autres supports temporaires ou permanents ou par moulage centrifuge de la composition dans un moule ou suivant des procédés analogues. La composition peut être additionnée d'une charge et/ou d'un agent de renforcement du genre suggéré ci-dessus. 10. La liaison des particules de vermiculite pour la fabrication de blocs. ll La fixation des poils dans la fabrication des brosses qui est un débouché traditionnel des résines époxydes. 12. L'imperméabilisation, par exemple des sols en béton, de préférence avec du sable, de l'argile ou d'autres matières de renforcement. 13. Le couchage du papier pour la fabrication des papiers ayant un lustre élevé et de la solidité à l'état humide. 14. Le couchage du carton,par exemple dans la fabrication des semelles intérieures de chaussures. 15. Le collage des abrasifs sur le papier. 16. La confection de joints. 17. La liaison des fibres dans les étoffes non tissées, notamment le traitement des fibres d'asbeste pour empêcher le dégagement des fibres fines courtes. 18. LJagglutination de matières particulaires telles que le sable pour les noyaux de fonderie ou de la houille dans la fabrication des briquettes. 19. La préparation de mortiers à base de sable pour revêtements intume scents. . L'adhérence entre du béton neuf et du béton ancien. 21. La préparation d'adhésifs rapides pour le collage bois sur bois. 22. La préparation d'adhésifs rapides pour cartons ondulés, papiers stratifiés et panneaux stratifiés. 23. La préparation de bétons améliorés, l'addition d'une composition de liant conforme à l'invention ayant pour effet d'obturer les vides et d'augmenter la résistance mécanique. 24. La liaison du béton à l'acier,du ciment pouvant etre ajouté à la composition de liant. 25. L'amélioration du platre, tout ou partie de l'eau pour le gachage du platre pouvant être remplacée par une composition de liant conforme à l'invention qui améliore beaucoup la résistance mécant- que et rend les produits de platre stables aux intempéries. 26. La fabrication de revêtements de toiture stratifiés et de feuilles de doublage, par exemple pour le batimentXavec incornora- tion de fibres de verre de renforcement. 27. Coffrage à béton et revêtement permanent de même qu'autres profilés. EXEMPLE On mélange les constituants ci-après: a. 80 parties d'une résine urée-formaldéhyde contenant environ 66 de solides dans de l'eau, vendue sous le nom d'tzAEROLITE 300tut par la Société Ciba-Geigy Ltd., 20 parties de la suspension de silice colloldale vendue sous le nom de "Pyramol A30" par la Société Crosfield Chemicals Ltd. contenant environ 30 de silice dans de l'eau et 10 parties d'une solution à lOS d'acide formique; b. mélange ayant la mEme constitution qu'en a, mais contenant du "Pyramol F30" au lieu de "Pyramol A30" ; c. mélange ayant la même constitution qu'en a, mais ne contenant pas de sol de silice. On coule les différents mélanges pour en former des feuilles non poreuses dans des moules de 15 cu x 15 cm x 2 mm et on les presse légèrement entre des feuilles de parement en polyCté- réphtalate d'éthylène) pendant 2 à 3 minutes à 6G-7QoC sur une plaque chaude pour gélifier les feuilles. On découpe les feuilles en éprouvettes qu'on fait sécher jusqu'au lendemain à l'étuve à 600C. On détermine la résistance au crevassement des éprouvettes en observant leur comportement à l'étuve à 90 C pendant une longue durée. Les éprouvettes du mélange a restent exemptes de crevasses pendant au moins 20 jours (fin de l'essai). Les éprouvettes du mélange b sont désagrégées après 3 joears et les éprouvettes du mélange c sont désagrégées après 4 heures. En particulier, le mélange a convient pour préparer des produits manul'ac- turés mixtes renforcés par des fibres-de verre qui résistent au crevassement et peut être utilisé comme revêtement sur le plAtre, le bois et les panneaux de particules. Il est possible aussi de préparer une composition de revebtement et de rejointoyage contenant une charge en ajoutant du sable ou de l'argile au mélange a. R E V E N D I C A T I O N S. l - Composition liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend 5 à 50 en poids d'un sol de silice et 95 à 50 en poids d'une solution aqueuse d'une résine thermodurcissable. 2 - Composition suivant la revendication l, caractérisée en ce qu'elle comprend 10 à 35% en poids de sol de silice et 90 à 65 en poids de solution aqueuse de résine. 3 - Composition suivant la revendication l ou 2, Ca- ractérisée en ce que la résine est une résine urée-formaldéhyde. 4 - Procédé pour préparer une composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce qu'on mélange un sol de silice contenant 30 à 50 en poids de solides avec une solution aqueuse d'une résine thermodurcissable contenant 60 à 70% en poids de solides. 5 - Procédé pour préparer une composition suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce qu'on mélange une solution de silicate de métal alcalin avec une solution aqueuse d'une résine thermodurcissable,puis on acidifie le mélange pour former le sol de silice in situ. 6 - Procédé de collage, de liaison ou de revêtemeat, caractérisé en ce. qu'on utilise une composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou une composition obtenue par un procédé suivant la revendication 4 ou 5. 7-- Produits manufacturés, comprenant des matières particulaires ou fibreuses liées par un procédé suivant la revendication 6. 8 - Produits manufacturésen béton, mortier, ou platret revêtus par un procéde suivant la revendication 6.