CH333528A - Composition résineuse aminoplaste - Google Patents

Description

Composition résineuse aminoplaste La présente invention concerne une com position résineuse aminoplaste modifiée.

Les compositions résineuses aminoplastes trouvent de nombreux usages dans le domaine des plastiques, des enduits et des stratifies. Dans beaucoup de cas, on ajoute des modifiants à la résine aminoplaste, de manière à changer les propriétés finales de la matière durcie, ou les propriétés de la matière pendant son durcissement. Dans certains cas, on obtient des caracteristiques améliorées de coulage plastique pendant le durcissement de la matière. On utilise d'autres modifiants pour améliorer la stabilité dimensionnelle, la malléabilité et d'autres pro prêtes de la résine aminoplaste.

Les aminoplastes sont particulierement utiles dans la fabrication de stratifiés décoratifs, pour obtenir dans ceux-ci une résistance maximum à l'abrasion, à la chaleur, à la lumière, aux solvants et aux agents chimiques sans nuire a 1'apparence de la feuille imprimée. Les ami noplastes assurent aussi une liaison complète dans le stratifie, et en même temps donnent la résistance à l'altération de couleur par la chaleu, et la lumière. Toutefois les aminoplastes employés actuellement, ne sont pas entièrement satisfaisants, étant donné que le stratifie durci a tendance à couler, c'est-à-dire que la matière résineuse de l'ensemble central a tendance à passer dans la feuille imprimée, ce qui produit une altération de couleur lors de l'exposition à la lumiare. Pour tenter de surmonter cet incon venaient dans la technique antérieure, on a eu recours à une feuille imprimée ayant une teneur accrue en résine, ce qui est évidemment peu économique.

La présente invention permet d'éviter les inconvénients ci-dessus. La composition resi- neuse aminoplaste selon l'invention comprend un précondensat d'un aldéhyde et d'un compose amine contenant au moins deux groupements amines réactifs et à titre de modificateur un aalcoyl-D-glucoside, dans lequel le groupe alcoyle contient de 1 à 4 atomes de carbone. Ainsi, on peut utiliser comme modificateurs l'a-methyl-Dglucoside, l'a-ethyl-D-glucoside, l'a-butyl-D- glucoside, etc. Avant l'invention, on incorporait aux résines aminoplastes, pour modifier les compositions, divers sucres tels que sucrose, lactose, glucose, etc. Toutefois, étant donné les nombreuses formes isomères et tautomères pos- sibles de ces sucres, on ne pouvait obtenir dans chaque cas une composition possédant des proprietes uniformes. En utilisant un a-alcoyl-D- glucoside dans lequel la structure du noyau est nettement déterminée, on assure ainsi des proprietes constantes à la composition modifiée.

De plus, non seulement ce modifiant est relati vement peu couteux, mais il est aussi incolore, et quand on l'incorpore à la résine aminoplaste, il donne une composition qui est aussi incolore et qui a une excellente stabilité de couleur.

Les résines aminoplastes, comme on le sait bien, sont des résines synthétiques derivees de composés aminés, cXest-à-dire amino, imino, amido et imido. La presente invention vise les aminoplastes qui sont le produit de la réaction d'un aldéhyde, par exemple le formaldéhyde, et d'un compose amine tel que l'urée, la melamine, les mélamines substituées, par exemple la methylmelamine, et les guanamines, par exemple les acetoguanamines.

On préfère ceux des aldéhyde-aminoplastes qui sont des produits de réaction résineux ther modurcissants, ou virtuellement thermodurcis- sants, d'une polyaminotriazine, par exemple la melamine, et de formaldéhyde, ou de l'urée, de la mélamine ou une autre polyaminotriazine, et de formaldéhyde. Toutefois, on peut aussi utiliser des produits de réaction résineux, thermo durcissants ou virtuellement thermodurcissants, à base uree-formaldehyde, thiouree-formalde- hyde, et thiouree-melamine-formaldehyde. On peut utiliser la diméthylolurée, ses éthers alcoliques, les polymefhylolmelamines et leurs éthers alcoyliques. Comme exemples d'autres composes amines que l'on peut faire réagir sur un aldéhyde pour donner le produit primaire utilise pour exécuter l'invention, on citera : la méthylurée, la phenyluree, la phenylthiouree, l'allylurée, la guanyluree, la guanylthiouree, la dicyandiamide, la guanadine, la biguanide, les diaminodiazines, le guanazol et les autres diaminotriazols. Le rapport molaire entre aldehyde et compose amine peut varier d'environ 0,333 à 1,0 mole d'aldéhyde pour chaque groupement amine susceptible de réagir sur l'aldehyde, de préférence de 0,4 à 0,667 mole environ par mole, respectivement.

On peut utiliser comme réactif avec le compose amine n'importe quel aldéhyde approprie.

Le formaldéhyde en solution aqueuse est pre érable, mais on peut aussi utiliser le para formaldéhyde, l'hexaméthylènetétramine ou d'autres composes engendrant le formaldéhyde.

On peut utiliser d'autres aldéhydes, tels que par exemple 1'alcetaldehyde, le propionaldehyde, le butyraldehyde, le benzaldéhyde, le furfural, leurs mélanges, ou des melanges de formaldéhyde avec ces autres aldéhydes.

L'amalcoyl-D-glucoside utilisé comme modifiant peut être ajoute à la résine aminoplaste à n'importe quel moment avant le durcissement de la matière résineuse. Ainsi, on peut ajouter le glucoside au sirop résineux pour obtenir un mélange homogène que l'on peut alors desse- cher par pulvérisation, concentration sous vide, séchage au, tambour, etc. Si on le désire, on peut dessécher initialement la composition rési- neuse, puis introduire le glucoside dans la composition sous forme de mélange sec. Quand on prépare une composition pour moulage, on peut ajouter le modifiant avec une charge appro- priée, au sirop résineux, que l'on mélange alors intimement et que l'on dessèche pour former la composition de moulage. 11 est préférable d'introduire de 10 à 30 /o environ de l'alphaalcoyl-D-glucoside dans la composition ce pourcentage étant base sur le poids total. La composition résineuse ainsi obtenue est diluable dans l'eau et elle est comparable à ce point de vue à une résine aminoplaste non modifiée, tandis que les résines aminoplastes modifiées connues nécessitaient usuellement la présence d'alcool ou d'un autre solvant dans le système pour la dilution. La solubilité de la composition dans l'eau conduit évidemment à un nettoyage facile du matériel de traitement une fois qu'il a été utilise. Alors qu'avant durcissement la composition modifiée est soluble ou diluable dans l'eau, une fois durci l'aminoplaste possède une résistance à l'eau accrue, et aussi une stabilité dimensionnelle améliorée. D'autre part, on peut utiliser, dans certaines opérations de stratification, des quantités de résine aminoplaste modi fiée moins importantes que ce n'était nécessaire précédemment lorsqu'on utilisait des aminoplastes non modifies.

L'invention est illustrée par les exemples suivants. Toutes les parties sont en poids.

Exemple 1 On prépare une composition de moulage urée-formaldéhyde contenant 1,33 mole de for aldéhyde pour chaque mole d'uree. On utilise comme charge, dans la composition, de la poudre de bois de pin blanc. On moule des eprouvettes à 1540 C et 264 kg/cm2. Afin de mettre en évidence les propriétés améliorées de la composition résineuse selon l'invention, on met en parallèle des compositions de moulage urée- formaldéhyde modifiées et des compositions non modifiées. Les résultats obtenus en utilisant 15 O/o de modifiant sont indiques ci-dessous.

Tableau I Modifiant Charge FMS ** (mm) Exemple a/o /e FMF * en poids en poids (mm) (15 sec.) (30 sec.) A-30 0,71 1,07 1,37 B 15 30 0,61 0,69 0,74 * On a désigné par FMF un procédé de mesure de la plasticité de la résine ; 1'essai de plasticité est réalisé de la façon suivante : on place un échantillon de 50 g de la matière, à 20-30o C, au centre du plateau intérieur d'une presse à mouler, dont les deux plateaux sont à une température de 1430 + lo C, et pre sentent la forme voulue pour produire un disque moule plat avec cretes concentriques dont la première se trouve à 38 mm du centre du disque et qui sont espacées entre elles de 13 mm, et dont chacune a 0,8 mm de haut, 1,6 mm de large au sommet, les versants faisant un angle de 30o avec la perpendiculaire.

On ferme la presse en 20 secondes, et on applique une force de 16 tonnes en 15 secondes et on la main tient pendant le temps de vulcanisation. Au bout du temps nécessaire à la vulcanisation, on enlève la pièce et on la refroidit. La mesure moyenne de 1'epaisseur, relevée dans le cercle d'environ 57 mm à partir du centre du disque moule, est enregistrée en millimètres comme mesure de la plasticité.

** On a désigné par FMS un procédé de détermination de l'augmentation de la plasticité d'une résine lorsqu'elle est maintenue à une température elevee. Cet essai diffère du procédé d'essai FMF par l'adjonction d'une seule phase : on ferme à nouveau la presse en 20 secondes, mais il y a un temps d'attente de 15 secondes ou de 30 secondes avant que l'on ne commence à appliquer la pression. Pendant ce laps de temps, la viscosité de la résine augmente par suite de la polymérisation dans le moule. La mesure moyenne d'épaisseur dans ce test donne une indication de la vitesse de polymérisation.

Exemple 2 On prépare un sirop résineux melamine- formaldéhyde en faisant réagir 2 moles de for aldéhyde pour chaque mole de melamine. On imprègne du sirop résineux des feuilles de cel- lulose alpha d'environ 0,08 mm d'épaisseur, et on desseche jusqu'à une teneur en matières volatiles d'environ 3,0 à 5,0 /o. On prépare alors un stratifie de 3,2 mm que l'on durcit à 77 kg/cm2 et 150o C pendant 15 minutes. Afin de mettre en évidence les propriétés améliorées de la composition résineuse selon l'invention, on met en parallele ci-dessous des résines méla- mineformaldéhyde modifiées et des compositions non modifiées.

On peut incorporer diverses charges à la composition aminoplaste quand on désire obtenir une composition de moulage. On peut introduire les charges dans la composition resineuse à n'importe quel stade de sa fabrication, ces charges pouvant être par exemple la cellu- lose alpha, la poudre de bois, la poudre de co- que de noix, ou l'amiante naturelle, sous forme de poudre ou de fibres courtes ou longues, le carbure de silicium finement divise, le noir de fumée, le graphite, la terre d'infusoires, la poudre d'ardoise, les déchets moulus, par exemple déchets de soie, rayonne, nylon, ou de tissu de fibre de verre, liège moulu, etc. Si on le desire, on peut commencer par réunir ou mélanger ensemble la charge et le produit de réaction ré- sineux aminoplaste, après quoi on y incorpore l'alpha-alcoyl-D-glucoside. La charge peut re présenter par exemple de 5 à 80 /o cn poids de la composition. Evidemment, dans certaines ap plications, il n'y aura pas de charge.

Tableau II Stabilité dimensionnelle ** % absorption Modifiant Rapport H2O Direction Directionde Déformation Dureté % Exemple % molaire (immersion de la machine la machine à la chaleur à chaud de matière Coulage en poids M/F* de 24 h perpendiculaire parallèle par C *** (Rockwell M) volaties % A - 1/2 1,00 0,21 0,16 187 102-120 3,0-5,0 1,0-3,0 B 30 1/2 0,53 0,10 0,06 170 80-111 3,0-5,0 1,0-7,0 C 15 1/2 0,34 0,07 0,05 150 85-115 3,0-5,0 *Mélamine/formaldéhyde.

** Millimètres au bout de 48 heures à 105 .

On répète les exemples ci-dessues en utilisant comme modifiant l'alpha-éthyl-D-glucoside. On obtient des améliorations comparables, pour des propriétés telles que le coulage de la composition résineuse pendant son durcissement, la stabilité dimensionnelle du stratifié durci, etc.

*** Dans ce tablean, la déformation à la chaleur par C se réfère à un test décrit dans le Book of Standards de l'A. S. T. M. pour 1952, volume 6, méthode D 648-45T, à la page 1176.

Dans la fabrication de stratifies, on sature les feuilles avec une solution ou sirop de la composition résineuse. Etant donné que cette composition est soluble ou dispersible dans l'eau, on peut utiliser l'eau seule pour préparer la solution destinée au traitement de la feuille de stratification. Dans certains cas, il peut être désirable de préparer une solution de la composition resineuse modifiee dans un solvant eau acétone ou eau-alcool. On peut utiliser des alcools solubles dans l'eau, tels que l'alcool methylique, l'alcool éthylique, l'alcool isopropylique, l'alcool butylique tertiaire, etc. On utilise generalement la solution de la composition resineuse modifiée dans le mélange eau-alcool, quand les feuilles de stratification possèdent une solidite minimum à l'état humide, ou quand on utilise une feuille qui a tendance à se rider ou à se recroqueviller quand on la traite avec une solution aqueuse de la résine. Généralement, on n'utilise pas, dans la solution, plus d'environ 60 /o à 70 zozo en poids de l'alcool soluble dans l'eau, ou de l'acétone, lorsque l'un ou 1'autre est present. La quantité de résine utilisée dans la solution dépendra du type particulier de feuille que l'on traite, de la température de la solution, du type de machine employé, etc. Ge- néralement, une solution contenant environ 40 à 50 O/o de solides résineux est satisfaisante.

Mais dans certains cas, il peut être désirable de réduire la teneur de la solution en solides resineux jusqu'a seulement 20 ID/o environ, et, pour d'autres applications, de la porter jusqu'à 60 /o.

La quantité de la composition résineuse modi fiée que l'on utilise dans la production des stra tifiés peut varier de 30 à 80 ouzo environ en poids, par rapport au poids total du stratifie. Une teneur en résine d'environ 60 à 70 ID/o en poids est généralement satisfaisante. Une fois que les feuilles sont imprégnées, on les dessèche alors à température elevee, jusqu'à la teneur désirée en matières volatiles et on assemble alors les feuilles entre des plateaux de presse à mouler, et on durcit à des température et pression ele vées pour former des objets stratifies. Dans les stratifies décoratifs, les feuilles de recouvrement et les feuilles décoratives sont toutes deux imprégnées de la résine modifiée. Dans les stra tifiés industriels où les feuilles sont toutes de la même matière, on peut traiter toutes les feuilles avec la résine modifiée. Des feuilles de matières fibreuses, telles que la cellulose alpha, le papier, le tissu de verre, ou un tissu forme de soie, de coton, de laine, de rayonne ou autres fibres synthétiques, peuvent être employées, soit dans la production de stratification, soit dans la feuille de recouvrement.

On peut incorporer aux compositions rosi- neuses conformes à l'invention, des teintures, pigments et autres colorants, pour changer 1'apparence visuelle et les propriétés optiques du produit fini. Dans certains cas, on peut aussi incorporer aux aminoplastes des agents de durcissement tels que l'anhydride phtalique, 1'acide paratoluene-sulfonique, l'adde phtalique, le per- oxyde de benzoyle, etc. On peut aussi incorpo- rer aux compositions, des lubrifiants de moules, s'ils sont nécessaires pour faciliter le moulage des compositions modifiées thermodurcissantes.

Des exemples de lubrifiants de moules appropries sont le stéarate de zinc, le stéarate de calcium, le monostéarate de glyceroyle, etc. Les additifs mentionnes ici peuvent être mélanges, soit a la composition résineuse, soit au modifiant, avant qu'on, ne les mélange ensemble, ou bien on peut réunir ou mélanger les ingrédients simultanément. Il est évident que l'on peut aussi incorporer aux compositions des agents produisant des effets spéciaux, si on le désire ou si les circonstances le nécessitent.

REVENDICATION I : Composition résineuse aminoplaste, carac terisee en ce qu'elle comprend un precondensat d'un aldéhyde et d'un composé amine contenant t au moins deux groupements amines reaotifs et a titre de modificateur, un c-alcoyle-D-glucoside dans lequel le groupe alcoyle contient de 1 à 4 atomes de carbone.

SOUS-REVENDICATIONS : 1. Composition suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle contient un produit de réaction formaldéhyde-urée.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (3)

1. WARNUNG* Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen *.

   Dans la fabrication de stratifies, on sature les feuilles avec une solution ou sirop de la composition résineuse. Etant donné que cette composition est soluble ou dispersible dans l'eau, on peut utiliser l'eau seule pour préparer la solution destinée au traitement de la feuille de stratification. Dans certains cas, il peut être désirable de préparer une solution de la composition resineuse modifiee dans un solvant eau acétone ou eau-alcool. On peut utiliser des alcools solubles dans l'eau, tels que l'alcool methylique, l'alcool éthylique, l'alcool isopropylique, l'alcool butylique tertiaire, etc. On utilise generalement la solution de la composition resineuse modifiée dans le mélange eau-alcool, quand les feuilles de stratification possèdent une solidite minimum à l'état humide, ou quand on utilise une feuille qui a tendance à se rider ou à se recroqueviller quand on la traite avec une solution aqueuse de la résine. Généralement, on n'utilise pas, dans la solution, plus d'environ 60 /o à 70 zozo en poids de l'alcool soluble dans l'eau, ou de l'acétone, lorsque l'un ou 1'autre est present. La quantité de résine utilisée dans la solution dépendra du type particulier de feuille que l'on traite, de la température de la solution, du type de machine employé, etc. Ge- néralement, une solution contenant environ 40 à 50 O/o de solides résineux est satisfaisante.

   Mais dans certains cas, il peut être désirable de réduire la teneur de la solution en solides resineux jusqu'a seulement 20 ID/o environ, et, pour d'autres applications, de la porter jusqu'à 60 /o.

   La quantité de la composition résineuse modi fiée que l'on utilise dans la production des stra tifiés peut varier de 30 à 80 ouzo environ en poids, par rapport au poids total du stratifie. Une teneur en résine d'environ 60 à 70 ID/o en poids est généralement satisfaisante. Une fois que les feuilles sont imprégnées, on les dessèche alors à température elevee, jusqu'à la teneur désirée en matières volatiles et on assemble alors les feuilles entre des plateaux de presse à mouler, et on durcit à des température et pression ele vées pour former des objets stratifies. Dans les stratifies décoratifs, les feuilles de recouvrement et les feuilles décoratives sont toutes deux imprégnées de la résine modifiée. Dans les stra tifiés industriels où les feuilles sont toutes de la même matière, on peut traiter toutes les feuilles avec la résine modifiée. Des feuilles de matières fibreuses, telles que la cellulose alpha, le papier, le tissu de verre, ou un tissu forme de soie, de coton, de laine, de rayonne ou autres fibres synthétiques, peuvent être employées, soit dans la production de stratification, soit dans la feuille de recouvrement.

   On peut incorporer aux compositions rosi- neuses conformes à l'invention, des teintures, pigments et autres colorants, pour changer 1'apparence visuelle et les propriétés optiques du produit fini. Dans certains cas, on peut aussi incorporer aux aminoplastes des agents de durcissement tels que l'anhydride phtalique, 1'acide paratoluene-sulfonique, l'adde phtalique, le per- oxyde de benzoyle, etc. On peut aussi incorpo- rer aux compositions, des lubrifiants de moules, s'ils sont nécessaires pour faciliter le moulage des compositions modifiées thermodurcissantes.

   Des exemples de lubrifiants de moules appropries sont le stéarate de zinc, le stéarate de calcium, le monostéarate de glyceroyle, etc. Les additifs mentionnes ici peuvent être mélanges, soit a la composition résineuse, soit au modifiant, avant qu'on, ne les mélange ensemble, ou bien on peut réunir ou mélanger les ingrédients simultanément. Il est évident que l'on peut aussi incorporer aux compositions des agents produisant des effets spéciaux, si on le désire ou si les circonstances le nécessitent.

   REVENDICATION I : Composition résineuse aminoplaste, carac terisee en ce qu'elle comprend un precondensat d'un aldéhyde et d'un composé amine contenant t au moins deux groupements amines reaotifs et a titre de modificateur, un c-alcoyle-D-glucoside dans lequel le groupe alcoyle contient de 1 à 4 atomes de carbone.

   SOUS-REVENDICATIONS :

   1. Composition suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle contient un produit de réaction formaldéhyde-urée.
2. 2. Composition suivant la revendication I, caractérisée en ce qu'elle renferme un produit de réaction formaldehyde-melamine.
3. 3. Composition suivant la revendication I, caracterisee en ce que la proportion de glucoside est de 1 à 35 O/o en poids environ.

   REVENDICATION II : Utilisation de la composition résineuse aminoplaste suivant la revendication I, pour l'imprégnation de matières fibreuses non textiles.

   American Cyanamid Company Mandataire : A. Braun, Bale