Brevet FR2481299A1 — publié le 19811030

La présente invention concerne des résines d'imprégnation mélamineformaldéhyde modifiées. Elle a plus particulièrement pour objet des résines qui conviennent pour la fabrication de matériaux stratifiés. Les solutions aqueuses de résines mélamine-formol sont utilisées pour l'imprégnation de matériaux absorbants tels que papier, tissu utilisés lors de la fabrication de matériaux ligneux revêtus ou de stratifiés revêtus. Après séchage les matériaux ainsi traités peuvent être laminés par mise sous presse à chaud ou être utilisés pour le doublage de matériaux, en particulier pour le doublage de panneaux particules. Pour doubler des panneaux de particules on pose sur ces derniers des papiers imprégnés de résine puis on chauffe et on comprime, le plus souvent dans des presses à plusieurs étages à la température de durcissement de la résine, généralement à une température comprise entre 120 et 2 1800C et sous une pression pouvant atteindre 100 kg/cm2. Une fois la ré- sine durcie, on refroidit la presse jusqu'à 500C, tout en maintenant la pression puis on démoule. Ce cycle de moulage à la presse peut durer jusqu'à 25 minutes. Dans les ateliers de fabrication de stratifiés, on cherche à réduire au maximum les frais c'est-à-dire le temps nécessaire et les dépenses d'énergie : on s'est donc attaché à fabriquer des résines hautement réactives qui pendant la mise sous presse durcissent rapidement. Malheureusement si le problème de la vitesse de durcissement est résolu grâce à l'emploi d'agents de durcissement rapides, deux autres problèmes majeurs apparaissent. D'une part la haute-réactivité de ces résines diminue la stabilité au stockage et par conséquent la durée d'utilisation possible. D'autre part l'emploi de ces résines trés réactives provoque un jaunis serment des stratifiés obtenus après chauffage et mise sous presse. Par ailleurs il faut souligner que cet emploi provoque également le plus souvent une diminution des propriétés mécaniques des matériaux finis. On voit donc qu'en réalité on exige des solutions de résine mélamineformol des propriétés qui sont difficilement conciliables. On a trouvé selon l'invention qu'on peut obtenir des résines d'imprégnation qui peuvent être durcies à des températures élevées et pendant des temps plus courts et qui permettent d'obtenir des matériaux stratifiés qui ne jaunissent pas sans que leurs propriétés mécaniques soient altérées. Les résines selon l'invention permettent donc d'augmenter les cadences de fabrication de panneaux stratifiés et conservent par ailleurs une excellente stabilité au stockage. La présente invention concerne des résines d'imprégnation mélamineformol caractérisées en ce qu'elles contiennent du phenoxy-2 éthanol et du caprolactame. Pour préparer les résines conformes à l'invention on condense de manière connue la mélamine avec le formaldéhyde en milieu basique, à une température comprise entre 80 et 1000C jusqu'à une tolérance à l'eau comprise entre 1/1 à 1/1,5. Les quantités de mélamine et de formol mises en oeuvre sont telles que le rapport molaire mélamine est compris entre formol 1/1,5 et 1/3,5 de préférence compris entre 1/1,8 et 1/1,2. La mélamine peut éventuellement être additionnée au milieu réactionnel en deux fois. Le phenoxy-2 éthanol et le caprolactame peuvent être ajoutés avant, pendant ou après la condensation de la résine. Toutefois lorsque ces composés sont additionnés à la résine mélamine-formol après la condensation de la résine, l'addition est réalisée de préférence dans la solution encore chaude de la résine. Le phénoxy-2 éthanol est utilisé à raison de 1 à 20 % en poids par rapport à la teneur en solides de la résine mélamine-formol et de préférence à raison de 2 à 10 %. C'est un produit commercial connu également sous le nom d'éthylène glycol monophenyl ether qui répond à la formule C6H5-OCH2-CH20H. Le caprolactame est utilisé à raison de 0,5 à 20 % en poids par rapport à la teneur solide de la résine mélamine-formol et de préférence à raison de 2 à 10 % en poids par rapport au poids sec de résine mélamine-formol. Les solutions de résines d'imprégnation conformes à l'invention peuvent contenir des additifs connus comme des alcools, des glycols, ou des amines. Elles peuvent aussi être additionnées d'autres substances capables de former des résines à base de mélamine tel que urée, thiourée, toluène-sulfo- namide et amides. Les solutions de résines d'imprégnation de l'invention peuvent être utilisées pour imprégner des supports à base de papier, de matières textiles, de nappes fibreuses..., matériaux nécessaires à la fabrication de stratifiés ou pour l'amélioration de surface des matériaux à base de produits obtenus par le broyage de matières premières vgétales compri es et renfermant des liants, tels que des cartons stratifiés, des panneaux en copeaux agglomérés... Elles donnent notamment des panneaux en copeaux agglomérés dont la surface est améliorée et ne présente pas de jaunissement ce qui permet de les utiliser pour la fabrication des meubles. Les exemples suivants donnés à titre non limitatif illustrent la présente invention Exemple 1 On condense à 850C, tout en ajustant le pH à 9,3 par une solution de soude, 252,8 grammes de mélamine, 341,6 grammes d'une solution de formaldéhyde à 37 % 79 grammes d'eau. Lorsque le mélange est clarifié on ajoute 36 grammes de phénoxy-2 éthanol et on poursuit le chauffage à une température de 850C pendant 5h30 jusqu'à ce que la tolérance à l'eau soit égale à 1 : la tolérance à l'eau est mesurée en prélevant un échantillon du mélange réactionnel 1 ml (par exemple) que l'on place dans un tube à essais et que l'on refroidit à 20"C. On ajoute ensuite la quantité d'eau nécessaire pour provoquer la précipitation du mélange réactionnel. Dans l'exemple ci-dessus il a fallu 2 ml d'eau pour faire précipiter le mélange réactionnel : la tolérance à l'eau est donc le rapport entre le volume de l'échantillon et le volume d'eau nécessaire pour provoquer la précipitation. Le milieu réactionnel est ensuite refroidi jusqu'à 750C par addition de 67,6 grammes d'eau : à cette température on ajoute 44 grammes de caprolactame. La durée de conservation de la résine obtenue est de 4 semaines cette durée de conservation exprime le temps au bout duquel la solution de résine maintenue à température ambiante commence à se troubler. 1000 parties en poids de la résine d'imprégnation sont mélangées avec 8 parties en poids d'un durcisseur constitué d'une solution d'acétate de N-méthylammonium et 1 partie d'un agent tensio actif. On imprègne à l'aide de cette solution de résine un papier décoratif dans une installation d'imprégnation comportant 3 zones de séchage à 145 C, 1350C et 1400C dans laquelle le papier se déplace à raison dé 1 mètre/minute. On utilise deux papiers présentant des grammages initiaux différents. Le tableau suivant indique les résultats obtenus Poids de papier Poids de papier d dt produits brut imprégné volatils (formol, eau) 2 2 80 g/m 195 g/m 6 120 g/m 293 g/m 6 On presse ensuite le papier imprégné contre une plaque de copeaux de bois, on utilise une presse de la société SIEMPELKAMP qui présente des 2 plateaux de 600 mm, sous une pression de 20 Kglcm à une température de 140"C. Le temps de séjour dans la presse est de 6 minutes. On refroidit ensuite jusqu a une température de 700C. Le stratifié obtenu revêtu de papier imprégné est soumis ensuite à un test énergique pour estimer le jaunissement : pour cela il est laissé sous 2 presse à 1600C à une pression de 20 Kg/cm pendant 5 minutes : après dé- moulage le stratifié obtenu ne présente après examen visuel aucune trace de jaunissement sur sa surface. Exemple 2 On condense à 85"C, tout en ajustant continuellement le pH à 9,3 à l'aide d'une solution de soude caustique à 10 %, 379,2 g de mélamine, 512,4 g d'une solution de formaldéhyde à 37 % 15,6 g de caprolactame Après clarification du mélange réactionnel, ce qui nécessite un chauffage de 1/2 heure, on ajoute 12,8 g de phenoxy-2 éthanol et on poursuit la condensation à 85"C jusqu'à ce que la tolérance à l'eau tombe à 1/1,4: une durée de 5 heures est nécessaire pour parvenir à cette valeur de la tolérance à l'eau de la solution. Cette solution est ensuite refroidie par addition de 65 grammes d'eau. La solution de résine obtenue présente une stabilité de 3 semaines. De la manière décrite dans l'exemple 1 on imprègne avec cette solution un pa 2 pier décoratif ayant un grammage de 80 g/m2, puis on le sèche. Le trai- tement complémentaire a lieu comme dans l'exemple 1. Le panneau de copeaux de bois revêtu du papier imprégné ne présente pas de jaunissement après un traitement à la presse réalisé à 1600C 2 pendant 5 minutes à une pression de 20 Kg/cm Exemple 3 L'exemple 2 est répété en mettant en oeuvre les mêmes quantités de mélamine et de formol mais en additionnant 18 g de caprolactame (au lieu de '5,6) et en supprimant le phénoxy-2 éthanol. Le chauffage est main tenu jusqu'à ce que la tolérance à l'eau de la solution soit égale à 1/1,2. La solution de résine obtenue présente une stabilité de 2 semaines. Utilisée pour la fabrication d'un stratifié revêtu d'un papier imprégné comme dans les exemples 1 et 2, elle conduit à un stratifié qui présente un jaunissement après avoir subi le test à la presse dans les conditions décrites dans les exemples précédents. Exemple 4 On condense à 85"C tout en ajustant le pH à 9,1 par une solution de soude 309,2 g de mélamine 377 g d'une solution de formol à 37 % 102,4 g d'eau 56,6 g de caprolactame Après clarification du mélange on ajoute 46,3 g de phenoxy-2 éthanol et on continue à chauffer jusqu'à ce qu'apparaisse le point de goutte du milieu réactionnel ce qui nécessite un chauffage de 2 h50. Le point de goutte est mesuré de la façon suivante : dans un bécher contenant 200 ml d'eau distillée on verse une goutte du milieu réactionnel. Le /est point de goutte atteint lorsque on observe une précipitation dans le bécher. On ajoute ensuite 16,2 g de mélamine et l'on poursuit l'étape de chauffage jusqu'à ce que la tolérance à l'eau soit égale à 1/1,7. La solution est refroidie par addition de 85 g d'eau. La résine obtenue présente une stabilité de 4 semaines. La résine préparée permet de fabriquer un stratifié revêtu qui subit avec succes le test au jaunissement décrit dans les exemples précédents. REVENDICATIONS 1) Résines d'imprégnation mélamine-formol caractérisées en ce qu'elles contiennent du phenoxy-2 éthanol et du caprolactame. 2) Résines d'imprégnation selon la revendication 1 caractérisées en ce qu'elles contiennent de 1 à 20 % en poids et de 0,5 à 20 % en poids de caprolactame par rapport à la teneur en solides de la résine mélamine-formol. 3) Résines d'imprégnation selon les revendications 1 et 2 caråctéri- sées en ce qu'elles contiennent de 2 à 10 % en poids de phenoxy-2 éthanol et de 2 à 10 % en poids de caprolactame par rapport à la teneur en solides de la résine mélamine-fowmol. 4) Procédé de préparation de résines d'imprégnation mélamine-formol selon lequel on condense de manière connue la mélamine et le formol en milieu basique à une température comprise entre 80 et 1000C jusqu'à une tolérance à l'eau comprise entre 1/1 et 1/1,5 caractérisé par le fait qu'on ajoute avant, pendant ou après la condensation de la résine du phenoxy-2 éthanol et du caprolactame en quantités respectives égales à 1 à 20 % en poids et 0,5 à 20 % en poids par rapport à la teneur solide de la résine mélamine-formol.