BE539408A - - Google Patents

Description

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    "Perfectionnements   aux résines de mélamine-formaldéhyde." 
La présente invention est relativé à des résines se-la-   plus minant. Elle se, rapporte/spécialemetn à des résines se laminant,   qui ont une coulée accrue à une teneur plus faible en matières volatiles.   @   
Dans la préparation de pièces laminées et spécialement, de pièces laminées de papier, réalisées à partir d'une série de feuilles, la teneur en matières volatiles ou en humidité des feuilles avant compression est un problème important.

   Les   matiè-   res volatiles, habituellement de l'eau et parfois des solvants organiques, doivent être enlevées de la .pièce laminée finale et, 

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 si elles constJ.twsH'ë un trop erand pourcentage du poids du pa- pier imprégné, elles sont la cause d'une mauvaise adhérence, de soufflures, d'un brillant médiocre, d'une   absorption   élevée d'humidité, et d'autres défauts sérieux.

   Cependant, si les ma- tières volatiles sont.réduites avant laminage jusqu'à un degré auquel ces propriétés   sont,à   leur niveau optimum, les résines. 
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 ne s 'écoulent*pas de façon uniforme dans le procédé de larù3,naga.l Un des progrès   importants dans   ce domaine a été l'in- 
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 troduction-de résines se laminant, préparées en partant de mé- lamine, de toluène sulfonamide et de formaldéhyde. Ces résines 
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 ont une coulée suffisante au v-oisinage de la teneur optimum en matières volatiles pour donner'très souvent une bonne pièce, laminée.- Cependant,   fréquemment,   on ne produit pas de bonnes - pièces laminées avec ces résines,   même   sous,des conditions soi- 
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 gneuseroent contrôlées. 



  Un but de 1a :présenteinverWian est de procurer de nou' velles résines se, laminant. j/ . 



  Un 'ai(tre but est de procurer des résines se laminant, ayant une coulée améliorée '.à la teneur optimum en matières vo- latiles. 
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  Un autre but.sb'de procurer des pièces laminées dont au moins la*,-couche sù,6neure estiinpré snée 6t liée att restant . = ¯ de la pièc latinée, vec une"ré$ine de mélamine-toluéne sulfo- namide-forrnaldéhyde modifiée... ;\ Ces buts. et,,d'autres encore sont atteints en modifiant les résines de rlâm3.nè..-.gfl:uen:.-sulfonamide-formaldéhyde,., avec 0,0006 & 0#006 moleriranmelinë, d'aMmolide, d'acide cyanurique ou de mélanges de ceux-ci,par mole de mélamine. les   exemples suivants ..sont   donnés à titre   d'illustra-.   
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 tien et ntont pas pour, dà limiter.l esprit de la présente invention. Lorsqu'on mentionne des piarties, il s'agit de par- ties en poids. 

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    EXEMPLE 1    
On disperse 126 parties (une mole) de   mélanine,   202 parties (environ 2',5 moles) de formaline (37% de formaldéhyde) et 0,5 partie (environ   0,004.   mole) d'ammeline dans 60 parties d'eau, et on règle le pH de la dispersion jusqu'à environ 8,5 avec .de la soude caustique. On chauffe la dispersion avec une agitation constante à la température de reflux   et   à la pression atmosphérique pendant environ 30 minutes. On ajoute au milieu      de réaction, 40 parties (environ 0,25 mole) de p-toluène sulfona-      mide, et on réduit le pH du milieu jusqu'à 7 à 8 avec de l'aci-      de formique.

   On continue le chauffage du mélange de réaction à la température de reflux et à la pression atmosphérique jus- qu'à ce qu'un point de trouble de 10 à 20 C soit atteint. On refroidit et on filtre. 



   Le produit de l'exemple I est une solution aqueuse d'un produit de co-condensation de mélamine,   d'ammeline,   de p-toluène.      sulfpnamide et de formaldéhyde. Le produit de condensation peut être récupéré de la solution par des   procédéde   séchage. courants, tels qu'un séchage par pulvérisation, un   séchageau   four, etc.

   La résine 'séchée peut être utilisée comme poudre de moulage à collée molle mais ses propriétés de coulée conviennent,, spécialement pourpréparer des pièces laminées en partant de papier, de bois,   d'étoffé,     etc.,   
Pour préparer des pièces laminées les résines sont normalement dissoute dans de l'eau ou un 'mélange d'eau Qt d'un alcool alphatique,   tel,que   méthanol,   éthanol,   propanol, isopro- panol, les divers butanols,etc. Pour   l'obtention des   meilleurs résultats, on utilise de 20 à 30 parties d'alcool pour 100 parties d'eau. La teneur en résine de la solutio devrait être de l'ordre' de 40 à 60% en poids. 



   Un procédé de préparation de pièces laminées destinées spécialement à des tenta est le suivant. 

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     EXEMPLE   11 
On imprègne un papier de chiffons de rayonne de 4 mil- lièmes de pouce, avec une solution à 60% de solides du produit de co-condensation de l'exemple 1 dans un solvant formé d'eau et   d'éthanol   (100-20), en trempant le papier dans la solution, et en   enlevant   lentement celle-ci sur uné raclette bu par pas- sage travers des rouleaux jaugeurs pour enlever l'excès de solution. On   déoupe   le papier imprégné humide en une série de pièces circulaires de 1 5/6 pouce. On divise les-cerclesen 5 jeux de 12 cercles chacun. On sèche chaque jeu pedant   une   période de temps différente dans un four à circulation d'air à 120 C. 



   Pour laminer les cercles et vérifier les propriétés de coulée de la résine, on superpose les douze cercles de chaque; jeu pour former une pile. On pèse celle-ci. On lamine la pile sous une pression de 1000 libres par pouce carré à 150 C pen- dant 3 minutes. On refroidit la pièce laminée, on découpe la toile,   c'est-à-dire,   la résine qui s'est écoulée à la péri- phérie de la pièce laminée, et on pèse la pièce parée. La cou- lée'de la résine   est calculée   en divisant.le poids de la toile par le poids total de la pile originale.      



   Le tableau I donne les résultats obtenus avec   le   pro- duit de réaction de l'exemple I, comparativement avec un pro- duit de réaction de   mélamine,   de p-toluène sulfonamide, et de formaldéhyde sans addition d 'ammeline. 



   TABLEAU   1   
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<tb> Durée <SEP> de <SEP> séchage <SEP> A <SEP> B,A <SEP> B <SEP> A <SEP> B <SEP> A <SEP> B <SEP> A <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> (minutes <SEP> à <SEP> 120 C) <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> . <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Coulée, <SEP> % <SEP> 40 <SEP> 35 <SEP> 28 <SEP> 22 <SEP> ' <SEP> 20 <SEP> 13 <SEP> 14 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> ,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Volatiles, <SEP> % <SEP> 6,3 <SEP> 6,1 <SEP> 5,1 <SEP> 5,0 <SEP> 4,4 <SEP> 4,4 <SEP> 4,0 <SEP> 4,0 <SEP> 3,3 <SEP> 3,3
<tb> 
 
A est le produit de co-condensation de mélamine, de p-toluène sulfonamide, d'ammeline et de formaldéhyde. 

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  B est le produit de co-condensation (le, malamjne, de p- toluène sulfonanide et de forinildéliyde. 



  Les résultats du tableau I montrent que l'introduction d'ammeline dans le produit de co-condensatiun de mélanine, de p-toluène sulfonamide et de formaldéhyde donne un produit ayant une coulée supérieure à une teneur élevée en matières volaties, et que la différence de coulée devient plus élevée dés que la teneur en   niatières   volatiles diminue, 
EXEMPLE III 'On prépare une série de résines, comme montré à   l'exemple   I, 'mais en remplaçant   l'anmeline   par de   l'ammelide   ou de l'acide 
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 cyanurique.'On fabrique et on vérifie des pièces laminées, com- me montré à   l'exemple   II. Les résultats obtenus sont donnés au   tableau II.    



   TABLEAU II 
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<tb> C <SEP> D <SEP> E <SEP> 
<tb> 
 
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 Volat.iles, 5; 3,3 3,3 3,3 Coulée, 7 8,5 11,0 .,5 C   contient   0,006 mole d'ammelide D contient 0,002 mole d'acide   cyanurique   
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 E ne contien ,paa d'additif.' Les.résines de la'présente invention sont des produits de co-conclensation' de formaldéhyde, de mélamine, de &-, V-, .ou sulfoilamide bu mélanges de,ceux-oi et de m-.toluene/aitune2:.ne,anmelide, acide cyanur-iquë ou mélanejrde ceux-ci.. Pour une mo7.".e de mélamine, le formaldéhyde devrait être limité à 2 à 5 moles, le toluène sulfonamîde à 0,1 à 1,0 .,., mole, et ltammelinê, llâi.imelide, l'acide cyanurique ou les mé- langes de ceux-ci, à   0,0006   à 0,006 mole. 



   Le formaldéhyde est utilisé de la manière la plus con-   venablè   sous la forme de formaline qui est une solution aqueuse à 37% de formaldéhyde. On peut utiliser le   formaldéhyde   pur ou 
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 ses polymères, le paraformaldéhyde on le trioxymétliylène, 

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La réaction,,,devrait être mise en oeuvre en faisant réa- gir ensemble la mélanine, l'ammeline, l'ammelide, l'acide cyanu- rique ou des mélanges de ceux-ci, et le formaldéhyde à un pH de 8 à 10 jusqu'à ce qu'une condensation partielle soit profite en ajoutant ensuite le toluène   sulfonaraide,   et en réglant le pH à 7 - 8.

   La température de la réaction est, de préférence, la température de reflux à 'la pression atm 'sphérique mais on peut utiliser, si on le désire, des températures allant   jusqu'à   50 C en dessous du reflux. 



   La réaction devrait être, mise en oeuvre dans un mi- lieu aqueux,   en'utilisant   une quantité suffisante d'eau pour rendre fluide le milieu de réaction. On peut utiliser unexcés d'eau, et l'excès d'eau peut être enlevé à la fin de la réac-   tion.'   
Pour préparer des pièces laminées, le sirop obtenu à la fin de la réaation peut être utilisé directement mais en gé- néral la viscosité est trop élevée à la teneur désirée en ma- tières solides si l'eau est le seul solvant.

   Une viscosité plus utilisable est obtenue si la solution aqueuse e¯st modifiée   par'l'introduction   de 20 à 30 parties d'un alcool monovalent   aliphatiqueinférieur   contrant de 1 à 8 atomes de carbone pour      100 parties en poids   ci \eau.     La,   teneur en solides des sirops de laminage devrait   ê.tre   de l'ordre de 40 à 60% an poids. 



   La'quantité de résine utilisée dans des pièces laminées de papier variera suivant les propriétés désirées. Un dépôt de 35 à 70% en poids 'de résine dans et sur le papier est suffisant pour la plupart des. besoins. Dans le préparation des pièces la- minées pour les.tests de coulée décrits ci-avant, une imprégna- tion de résine de 60 à 65% est nécessaire. Les résines de la présente invention peuvent être cuites jusqu'à un état   infusi-   ble insoluble par chauffage à des températures comprises entre 
120  et 160 C, de préférence sous une pression importante. 



   Les propriétés physiques et chimiques de la résine cuite sont 

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 équivalentes à celles dos résines de   mélanine -   toluène sulfo-   namide -   formaldéhyde non modifiées par de   l'aveline,   sous tous les rapports,   'sauf   en ce qui concerne sa coulée nettemant amé- liorée. 



   Du fait de la couleur claire de ces résines, elles 
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 sont spécialement intéresfJ"antos: pour Stre utilisées dans la préparation de pièces laminées décoratives, dans lC1uelles une feuille   à.surface   décorative est;laminée sur un noyau solide ou   la.miné.   Le plus fréquemment, le noyau consiste en une pièce la- minée réalisée à partir d'une série d'épaisseurs de papier 
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 liées avec une résine thermoducisE3ante, telle, qjue, par exemple, une résine phénolique ou une résinei !sr.l.lcyde. Dn' certains cas, là noyau est un bloc solide de bois ,et, dansjdutras cas, il s'agit de ce qu'on appelle du uhard4oArdel quijcpjnsiste 'en dé- chets de bois liés avec une résine !tbemodurctsMante, sous pression élevée.

   La feuille décorative peut être de papier, ou 
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 .de diverses matières "text11e's.', telles que des toiles de coton, verre, nylon, résine vinylique, etc. 



   Par exemple, une pièce laminée décorative peut être préparée comme   suit.:   
On   imprègne   huit   .fouillas   de papiers kraft avec un vernis 
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 de lamine,phénolique 'standard. On imprègne une feuille de.      papier kraft décoloré présentant un dessin imprimé, avec   le.   sirop de l'exemple t. On imprègne une seconde feuille de papier kraft décoloré ne présentant pas de dessin, également avec le sirop de   l'exemple:   Oh'sèche les feuilles   imprégnées   pour 
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 enlever l'excês'des'mat'ière's volatiles. On superpose les huit feuilles l'une au-dessus de l'autre pour former un ensemble de départ. On place la feuille imprimée sur l'ensemble de dé- 
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 part et la feuille non imprimée pji-dexsus.

   On lapine/ensemble sous une pression de 1000 livres par pouce carré à   150 C   pen- dant 30 minutes. Le produit ,est une pièce laminée attrayante, dont la couche supérieure présenta l'impression décorative   non   

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   déparée   par une couleur due à la résine   de.   laminage, et ayant un brillant   supérieur   et une résistance à l'abrasion plus éle- vés. 



   Dans des pièces laminées   décoratives   de ce type.,   la.   couche la plus supérieure est suffisamment   mince   pour être pratiquement transparente après laminage et sert principale= ment comme   protéction   supplémentaire pour la surface imprimée. 



   REVENDICATIONS 
Uri ########## l./produit de co-condensation d'une mole de mélamine, de 2 à 5.moles de formaldéhyde, de 0,1 à 1 mole de toluène sul- fonamide, et de   0,0006   à 0,006 mole d'une matière prise dans le groupe comprenant l'ammeline, l'ammelide,   7%acide   cyanurique et des mélanges de cemi-ci.

Claims (1)

1. 2. Un produit suivant la revendication 1, dans lequel la matière est de l'ammeline.

   3. Un produit suivant la revendication 1, dans lequel la matière est de l'ammelide.

   4. Un produit suivant la revendication 1, dans lequel la matière est .l'acide cyanurique.

   5. Un produit suivant la revendication 1, dans lequel la matière est-un mélange d'acide cyanurique et d'ammalide, dans lequel l'ammelide constitue environ 20% en poids du. mélan- ge.

   6. Un procédé de préparation d'une résine de mélamine de élevée, coulée/ qui comprend : la mise en réaction d'une mole de méla- mine avec de 2 à 5 moles de formaldéhyde et do Ci,001 à 0,000 mole d'un composé pris dans le groupe comprenant l'ammeline, l'ammelide, l'acide cyanurique et dos mélanges de ceux-ci, à un pH de 8 à 10, et à une température allant de la temperature de reflux à 50 C en dessus de celle-ci,' à la pression atmosphéri- que; l'addition au produit de réaction, de 0,01 à 1,0 noie de toluène sulfonamide; le réglage du Ph à 7 - 8;

   et la poursuite de la réaction à la température filant de la température de <Desc/Clms Page number 9> reflux à 50 C en dessous de celle-ci, à la pression atmosphé- rique.

   7. Une pièce laminée comprenant une série de feuilles imprégnées et liées avec un produit de co-condonsation d'une mole de mélamine, de 2 $ moles de formaldéhyde, de 0,1 à 1,0 mole de toluène sulfonamide, et de 0,001 à 0,006 mole'd'un composé pris .dans le groupe comprenant l'ammeline, l'ammelide, l'acide cyanurique et des mélanges de ceux-ci, ledit produit de co-condensation ayant été cuit jusqu'à un état insoluble in- fusible sous chaleur et pression durant le procédé de prépara- tion de la pièce laminée..

   8. Unepièce laminée comprenant une série de feuilles dont au moins les couches supérieures sont imprégnées et liées avec un produit de co-condensation d'une mole de mélamine, de 2 à 5 moles de.formaldéhyde, et de 0,0006 à 0,006 mole d'une matière prise dans le groupe comprenant l'ammeline, l'ammelide, l'acide cyanurique et des mélanges de ceux-ci, ce produit de co. condensation ayant été cuit in situ dans la pièce laminée jus- qu'à un état insoluble infusible sous chaleur et pression.

   9. Produits eu:procédés, tels que décritsci-avant.