CH621563A5 - Process for the preparation of a phenol-formaldehyde resin and its use - Google Patents

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CH621563A5
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phenol
formaldehyde
acid
resins
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CH490675A
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Pitchaiya Chandramouli
Ramesh Chander Vasishth
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Cor Tech Res Ltd
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Description

La présente invention concerne un procédé de préparation d'une résine phénol-formaldéhyde thermodurcissable, ainsi que son utilisation. The present invention relates to a process for the preparation of a thermosetting phenol-formaldehyde resin, as well as its use.

On a découvert que des résines formées à partir de rapports en mole de formaldéhyde au phénol supérieurs à environ 1,7:1 présentent des propriétés uniques et un spectre infrarouge caractéristique qui n'est pas présenté par des résines formées à partir de rapports en mole de formaldéhyde au phénol inférieurs à environ 1,7:1. It has been discovered that resins formed from mole ratios of formaldehyde to phenol greater than about 1.7: 1 have unique properties and a characteristic infrared spectrum which is not exhibited by resins formed from mole ratios formaldehyde to phenol less than about 1.7: 1.

Ainsi, tandis que les résines présentent toutes une absorption élevée à 1230 cm-1, les résines préparées à partir d'un rapport en mole supérieur à 1,7:1 présentent une absorption forte à 1030 cm-1, ce pic étant absent du spectre de résines formées à partir de rapports en mole inférieurs à 1,7:1. Thus, while the resins all have a high absorption at 1230 cm-1, the resins prepared from a mole ratio greater than 1.7: 1 have a strong absorption at 1030 cm-1, this peak being absent from the spectrum of resins formed from mole ratios less than 1.7: 1.

De plus, le rapport de l'absorption à 1030 cm-1, mesurée à partir d'une ligne de base tracée entre 1130 cm-1 et 950 cm-1, à l'absorption à 1230 cm-1, mesurée au moyen d'une ligne de base tracée entre 1130 cm-1 et 1310 cm-1 est supérieur à 0,6, dans le spectre de la nouvelle résine. In addition, the ratio of absorption at 1030 cm-1, measured from a baseline drawn between 1130 cm-1 and 950 cm-1, to absorption at 1230 cm-1, measured using d 'a baseline drawn between 1130 cm-1 and 1310 cm-1 is greater than 0.6, in the spectrum of the new resin.

La nouvelle résine préparée selon l'invention présente des propriétés conduisant à des utilisations nouvelles, inattendues et avantageuses. The new resin prepared according to the invention has properties leading to new, unexpected and advantageous uses.

Ces nouvelles propriétés viennent de la différence de structure des résines préparées pour les différents rapports en mole. Ainsi, pour une charge donnée en matières solides, une teneur en catalyseur donnée, par rapport au phénol, et un temps de reflux donné, la viscosité de la résine diminue lorsque le rapport en mole formaldéhyde/phénol augmente, et la résine durcit rapidement à haute température (environ 200°C). Cependant, la stabilité des résines, après addition du catalyseur acide, à la température ambiante ou proche de la température ambiante, environ 20 à 25°C, augmente avec un rapport en mole formaldéhyde-phénol en augmentation. These new properties come from the difference in structure of the resins prepared for the different molar ratios. Thus, for a given solids load, a given catalyst content, with respect to phenol, and a given reflux time, the viscosity of the resin decreases when the molar ratio of formaldehyde / phenol increases, and the resin hardens rapidly to high temperature (around 200 ° C). However, the stability of the resins, after addition of the acid catalyst, at room temperature or close to room temperature, about 20 to 25 ° C, increases with an increasing molar formaldehyde-phenol ratio.

Dans les domaines d'application classique des résines phé-nol-formaldéhyde du type résol, il est courant d'accélérer la vitesse de durcissement ou de thermodurcissement de la résine par addition de faibles quantités de catalyseurs acides, tels qu'acide benzènesulfonique et acide p-toluènesulfonique. In the conventional fields of application of phe-nol-formaldehyde resins of the resol type, it is common to accelerate the rate of hardening or thermosetting of the resin by adding small amounts of acid catalysts, such as benzenesulfonic acid and acid. p-toluenesulfonic.

Les résines phénol-formaldéhyde du type résol, non caustiques, présentant un spectre infrarouge présentant une absorption élevée à 1010,1060 et 1230 cnr1 sont utilisées dans certains domaines d'application tels que la préparation de panneaux de son de riz, et présentent une viscosité élevée à la température ambiante. Ces résines nécessitent un chauffage pour abaisser leur viscosité, avant application sur un substrat. Etant donné que de telles résines durcissent rapidement en présence d'un acide à la température élevée nécessaire a l'application sur le substrat, il est nécessaire d'appliquer séparément sur le substrat la résine et l'acide. On se référera par exemple au brevet des Etats-Unis d'Amérique no. 3 850 677. Phenol-formaldehyde resins of the resol type, non-caustic, having an infrared spectrum having a high absorption at 1010, 1060 and 1230 cnr1 are used in certain fields of application such as the preparation of rice bran panels, and have a viscosity high at room temperature. These resins require heating to lower their viscosity, before application to a substrate. Since such resins harden quickly in the presence of an acid at the high temperature necessary for application to the substrate, it is necessary to apply the resin and the acid separately to the substrate. Reference is made, for example, to United States patent no. 3,850,677.

Ce mode d'application est tout à fait hasardeux, car il n'assure absolument pas un contact convenable de l'acide et de la résine sur la surface du substrat, et conduit à l'utilisation de quantités supérieures d'acide, par rapport à celles nécessaires dans un autre mode d'application, ce qui se traduit par une utilisation non économique des produits chimiques, et un aspect souvent médiocre du produit. This mode of application is completely hazardous, since it absolutely does not ensure proper contact of the acid and the resin on the surface of the substrate, and leads to the use of higher amounts of acid, compared to those necessary in another mode of application, which results in an uneconomic use of the chemicals, and an often poor appearance of the product.

Dependant, pour des rapports en mole du formaldéhyde au phénol supérieurs à 1,7:1, la viscosité de la résine est telle qu'elle permet une application à une température proche de la température ambiante, et, après addition d'acide, par exemple jusqu'à environ 2 à 3% d'acide p-toluènesulfonique, la résine présente une stabilité qui autorise un stockage prolongé avant emploi, et l'application de la résine sur le substrat à l'état catalysé par l'acide, ce qui évite la nécessité d'une application séparée du catalyseur. Depending, for mole ratios of formaldehyde to phenol greater than 1.7: 1, the viscosity of the resin is such that it allows application at a temperature close to room temperature, and, after addition of acid, by example up to about 2 to 3% of p-toluenesulfonic acid, the resin has a stability which allows prolonged storage before use, and the application of the resin to the substrate in the acid catalyzed state, which avoids the need for a separate application of the catalyst.

Etant donné qu'il est possible d'obtenir, selon ce mode de réalisation de l'invention, une résine rapidement durcissable, stable à la température ambiante, catalysée à l'acide, et à composant unique, destinée à l'application sur un substrat, la quantité de catalyseur acide nécessitée pour le durcissement convenable de la résine est considérablement diminuée, et représente de façon classique d'environ 1/6 à 1/10 de la quantité nécessaire lorsque l'on applique séparément la résine et le catalyseur, ce qui est nécessaire dans la technique antérieure, et l'invention conduit donc à une utilisation plus économique Since it is possible to obtain, according to this embodiment of the invention, a rapidly hardenable resin, stable at room temperature, acid catalyzed, and single component, intended for application on a substrate, the quantity of acid catalyst required for the proper hardening of the resin is considerably reduced, and conventionally represents approximately 1/6 to 1/10 of the quantity required when the resin and the catalyst are applied separately, which is necessary in the prior art, and the invention therefore leads to more economical use

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des substances et à un aspect très amélioré du produit, en particulier sous forme de panneaux de son de riz. substances and a very improved appearance of the product, in particular in the form of rice bran panels.

De plus, les résines préparées en choisissant des rapports en mole de formaldéhyde au phénol supérieurs à 1,7:1 nécessitent une viscosité d'environ 1000 cP, ou plus, à 23,9cC, pour se comporter de façon satisfaisante en tant qu'adhésifs pour panneaux de son de riz. In addition, resins prepared by choosing mole ratios of formaldehyde to phenol greater than 1.7: 1 require a viscosity of about 1000 cP, or more, at 23.9 cC, to behave satisfactorily as adhesives for rice bran panels.

L'invention propose un procédé de préparation d'une résine phénol-formaldéhyde thermodurcissable fluide et catalysée à l'acide, stable à la température ambiante, capable d'être rapidement durcie à température élevée, caractérisée en ce qu'on fait réagir le phénol et le formaldéhyde à un rapport en mole formaldéhyde/phénol supérieur à 1,7:1, dans un milieu aqueux en présence d'un carboxylate métallique hydrosoluble pour former une première résine phénol-formaldéhyde thermodurcissable présentant une viscosité de 1000 à 40 000 cP à 23,9°C, cette résine comportant des liaisons éther benzyliques en ortho du groupe hydroxyphénolique et un spectre infrarouge présentant des pics de forte absorption à 1230,1060 et 1030 cm-1, et que l'on fait réagir la première résine ainsi formée avec au moins un acide fort pour provoquer une diminution d'au moins 5% de l'absorption à 1060 cnr1 et une augmentation d'au moins 5% de l'absorption à 1030 cm-1, l'absorption à 1230 cm-1 restant pratiquement inaltérée. The invention provides a process for the preparation of a fluid thermosetting phenol-formaldehyde resin catalyzed by acid, stable at room temperature, capable of being rapidly cured at high temperature, characterized in that the phenol is reacted and formaldehyde at a mole formaldehyde / phenol ratio greater than 1.7: 1, in an aqueous medium in the presence of a water-soluble metal carboxylate to form a first thermosetting phenol-formaldehyde resin having a viscosity of 1000 to 40,000 cP at 23.9 ° C, this resin comprising benzyl ether bonds in ortho of the hydroxyphenolic group and an infrared spectrum having peaks of strong absorption at 1230.1060 and 1030 cm-1, and which the first resin thus formed is reacted with at least one strong acid to cause a decrease of at least 5% of absorption at 1060 cnr1 and an increase of at least 5% of absorption at 1030 cm-1, absorption at 1230 cm-1 remaining practically unaltered .

Les résines formées à partir d'un rapport en mole de formaldéhyde au phénol supérieur à environ 1,7:1 peuvent être utilisées dans de nombreux domaines d'application, en tant qu'adhésifs. Par exemple, les résines peuvent être utilisées pour différentes applications par pulvérisation, par exemple dans le domaine des panneaux de son de riz et des panneaux de particules. Les résines peuvent également être utilisées pour la fabrication de stratifiés de papier, les applications de noyaux de fonderie, la fabrication de contre-plaqué et de panneaux agglomérés. Resins formed from a mole ratio of formaldehyde to phenol greater than about 1.7: 1 can be used in many fields of application, as adhesives. For example, the resins can be used for different spray applications, for example in the field of rice bran and particle board. The resins can also be used for the manufacture of paper laminates, foundry core applications, the manufacture of plywood and chipboard.

Dans les applications de moulage à froid, on utilise couramment des résines phénoliques, en particulier pour la fabrication d'éléments de noyautage. Cependant, les résines utilisées ne sont pas du type classique résol, mais sont généralement modifiées par des produits chimiques coûteux et difficilement disponibles, tels qu'alcool furfurylique et silanes. De manière surprenante, les résines selon l'invention, tout en étant très stables en présence de petites quantités de catalyseurs acide à la température ambiante, réagissent plutôt rapidement pour des teneurs en acide d'environ 20% ou supérieures, et conviennent tout à fait aux applications du type durcissement à la température ambiante (du type à froid). In cold molding applications, phenolic resins are commonly used, in particular for the manufacture of core elements. However, the resins used are not of the conventional resol type, but are generally modified by expensive and hardly available chemicals, such as furfuryl alcohol and silanes. Surprisingly, the resins according to the invention, while being very stable in the presence of small amounts of acid catalysts at room temperature, react rather quickly for acid contents of about 20% or higher, and are quite suitable. for applications of the curing type at room temperature (of the cold type).

Les résines obtenues selon le procédé peuvent être utilisées pour la formation d'un article moulé constitué d'un ensemble d'éléments individuels, en particulier du son de riz, des grains de sable de moulage et des copeaux de bois, liés ensemble par une résine phénol-formaldéhyde. Dans ce cas on applique la résine sur les éléments individuels pour former un revêtement sur au moins une partie de la surface de ces éléments, on place les éléments ainsi revêtus dans un moule et on soumet la résine formant le revêtement des éléments à des conditions de durcissement aptes à former l'article moulé. The resins obtained according to the process can be used for the formation of a molded article consisting of a set of individual elements, in particular rice bran, grains of molding sand and wood chips, linked together by a phenol-formaldehyde resin. In this case, the resin is applied to the individual elements to form a coating on at least part of the surface of these elements, the elements thus coated are placed in a mold and the resin forming the coating of the elements is subjected to conditions of hardening capable of forming the molded article.

Les résines correspondant à un rapport en mole de formaldéhyde au phénol supérieur à 1,7:1 peuvent également être facilement émulsifiées pour donner des dispersions aqueuses en présence de colloïdes protecteurs. Lorsque l'on utilise les résines sous forme d'émulsions, le catalyseur acide peut être soit ajouté après la formation de l'émulsion, soit ajouté dans la résine phénolique avant l'émulsification. Lorsque les résines sont ainsi émulsifiées après avoir reçu le catalyseur, elles conservent leur stabilité à la température ambiante, environ 20-25°C, très longtemps, jusqu'à 6 semaines. Resins corresponding to a mole ratio of formaldehyde to phenol greater than 1.7: 1 can also be easily emulsified to give aqueous dispersions in the presence of protective colloids. When the resins are used in the form of emulsions, the acid catalyst can either be added after the emulsion has been formed or added to the phenolic resin before the emulsification. When the resins are thus emulsified after receiving the catalyst, they retain their stability at room temperature, around 20-25 ° C, very long, up to 6 weeks.

En outre, lorsque l'on choisit la technique de précatalyse, les quantités d'acide utilisées sont beaucoup plus faibles que les quantités normalement utilisées lorsque l'on effectue une postcatalyse des émulsions de résine, soit par addition séparée de l'acide sur le substrat, soit par addition de l'acide dans l'émulsion. Lorsque l'on utilise des émulsions de résine telles que celles décrites ici pour la fabrication de panneaux, la teneur en humidité de la résine formant l'enrobage final est un facteur d'importance critique et affecte de façon très importante les cycles de formation des panneaux à la presse. Par exemple, pour la fabrication d'agglomérés, on utilise de façon classique des cycles très courts à la presse, et, pour maintenir les données économiques de la production à un niveau intéressant, on utilise des teneurs en catalyseur raisonnablement élevées dans les émulsions, lorsque la teneur en humidité des particules ou copeaux est élevée. Dans quelques cas, il devient nécessaire d'utiliser des quantités de catalyseur acide impossibles à utiliser en pratique qui s'accompagnent d'effets néfastes sur la qualité des panneaux, par exemple coloration très sombre et dégradation acide de la cellulose. Furthermore, when the precatalysis technique is chosen, the quantities of acid used are much lower than the quantities normally used when a post-analysis of the resin emulsions is carried out, ie by separate addition of the acid to the substrate, either by adding the acid to the emulsion. When using resin emulsions such as those described here for the manufacture of panels, the moisture content of the resin forming the final coating is a factor of critical importance and very significantly affects the formation cycles of press panels. For example, for the manufacture of agglomerates, very short press cycles are conventionally used, and, to keep the economic data of production at an attractive level, reasonably high catalyst contents are used in the emulsions, when the moisture content of the particles or chips is high. In some cases, it becomes necessary to use quantities of acid catalyst which are impossible to use in practice and which are accompanied by adverse effects on the quality of the panels, for example very dark coloring and acid degradation of the cellulose.

Cependant, lorsque l'on émulsifie des résines précatalysées, selon l'invention, on obtient des agglomérés de qualité pour des teneurs très inférieures en acide, ce qui s'accompagne d'une fabrication économique des agglomérés. However, when emulsifying pre-catalyzed resins according to the invention, quality agglomerates are obtained for much lower acid contents, which is accompanied by economical manufacture of the agglomerates.

Une autre propriété surprenante est l'aptitude de ces résines à durcir sous l'influence d'une fréquence radio. On utilise par exemple couramment une fréquence radio lorsque des cycles de fabrication plus rapides sont nécessaires. Des exemples typiques sont l'assemblage à mi-bois et l'assemblage en bout, ainsi que le préchauffage de mats dans le domaine de la fabrication de panneaux. Cependant, les résines phénoliques classiques, contenant un élément caustique, ne conviennent pas pour ces applications car elles forment très facilement un arc sous l'influence de l'énergie de fréquence élevée, et ont tendance à subir un pré-durcissement. Des résines plus compliquées, telles que des résines modifiées au résorcinol, catalysées par le paraformaldéhyde peuvent être utilisées sous fréquence radio. De telles résines non seulement sont excessivement coûteuses, mais présentent également une très médiocre durée de vie en pot. Another surprising property is the ability of these resins to harden under the influence of a radio frequency. For example, a radio frequency is commonly used when faster manufacturing cycles are required. Typical examples are mid-wood assembly and end assembly, as well as preheating of masts in the field of panel manufacturing. However, conventional phenolic resins, containing a caustic element, are not suitable for these applications because they very easily form an arc under the influence of high frequency energy, and tend to undergo pre-hardening. More complicated resins, such as modified resorcinol resins, catalyzed by paraformaldehyde can be used at radio frequency. Such resins are not only excessively expensive, but also have a very poor pot life.

Cependant, lorsque les résines selon l'invention, fabriquées à partir de rapports en mole de formaldéhyde au phénol au moins égaux à 1,7:1 sont utilisées dans le domaine de la fabrication de contre-plaqué, avec préchauffage par fréquence radio, on arrive à des avantages considérables en ce qui concerne les cycles de fabrication. However, when the resins according to the invention, produced from mole ratios of formaldehyde to phenol at least equal to 1.7: 1, are used in the field of plywood manufacturing, with preheating by radio frequency, it is arrives at considerable advantages with regard to manufacturing cycles.

Les résines selon l'invention sont de préférence fabriquées par un procédé à une étape au cours duquel on fait réagir le phénol et le formaldéhyde, en quantités telles que le rapport en mole du formaldéhyde au phénol dépasse environ 1,7:1, dans un milieu réactionnel aqueux contenant un catalyseur du type carboxylate de métal, par exemple acétate de zinc, la réaction se développant entièrement à une température supérieure à environ 90°C. The resins according to the invention are preferably produced by a one-step process in which phenol and formaldehyde are reacted, in amounts such that the mole ratio of formaldehyde to phenol exceeds about 1.7: 1, in a aqueous reaction medium containing a catalyst of the metal carboxylate type, for example zinc acetate, the reaction developing entirely at a temperature above about 90 ° C.

La résine préparée par ce mode opératoire présente des absorptions importantes à 1230 cm-1,1060 cm-1 et 1030 cm-1. Par addition à cette résine d'au moins un acide fort, on obtient une diminution d'au moins 5% dans l'absorption à 1060 cm-1, et une augmentation d'au moins 5 % dans l'absorption à 1030 cm-1, tandis que l'absorption à 1230 cm-1 est pratiquement non affectée. On peut isoler cette résine phénol-formaldéhyde thermodurcissable. The resin prepared by this procedure has significant absorptions at 1230 cm-1.1060 cm-1 and 1030 cm-1. By adding to this resin at least one strong acid, a reduction of at least 5% in the absorption at 1060 cm-1 is obtained, and an increase of at least 5% in the absorption at 1030 cm- 1, while absorption at 1230 cm-1 is practically unaffected. This thermosetting phenol-formaldehyde resin can be isolated.

Les exemples suivants illustrent l'invention. The following examples illustrate the invention.

On se référera pour ces exemples aux dessins annexés, sur lesquels les fig. 1 à 12 représentent les spectres infrarouges d'un certain nombre de résines phénol-formaldéhyde thermo-dur cissables. For these examples, reference is made to the appended drawings, in which FIGS. 1 to 12 represent the infrared spectra of a certain number of thermosettable thermoset phenol-formaldehyde resins.

Exemple 1 Example 1

Cet exemple illustre la préparation d'une résine phénol-formaldéhyde selon l'invention. This example illustrates the preparation of a phenol-formaldehyde resin according to the invention.

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621 563 621,563

Dans un réacteur en verre muni d'un agitateur, d'un réfrigérant pour reflux et d'un thermomètre, on introduit 1794,1 g (19,09 moles) de phénol, 2788,3 g (34,35 moles) de formaldéhyde présentant une teneur en méthanol inférieure à 1,5% en poids (ce qui correspond à un rapport formaldéhyde/phénol de 1,8:1), 144,8 g (0,034 mole, et environ 8% en poids par rapport au phénol) d'acétate de zinc dihydraté, et 772,8 g d'eau, ce qui permet d'obtenir un mélange réactionnel présentant une charge totale en réactifs de 54,01 %. On chauffe rapidement le mélange à 90°±2°C, en 40+5 min. On éleve encore la température à la température de reflux, environ 100°C, durant les 15 min. suivantes, par réglage de la vitesse de chauffage. On maintient le mélange réactionnel sous reflux constant durant 210 min. au total. Environ 105 min. après le début du reflux, on observe une séparation de phase distincte. 1794.1 g (19.09 moles) of phenol, 2788.3 g (34.35 moles) of formaldehyde are introduced into a glass reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer. having a methanol content of less than 1.5% by weight (which corresponds to a formaldehyde / phenol ratio of 1.8: 1), 144.8 g (0.034 mole, and approximately 8% by weight relative to the phenol) zinc acetate dihydrate, and 772.8 g of water, which makes it possible to obtain a reaction mixture having a total load of reagents of 54.01%. The mixture is quickly heated to 90 ° ± 2 ° C, in 40 + 5 min. The temperature is further raised to the reflux temperature, approximately 100 ° C., during the 15 min. following, by adjusting the heating speed. The reaction mixture is kept under constant reflux for 210 min. in total. About 105 min. after the start of reflux, a distinct phase separation is observed.

Après achèvement de la période de reflux, on refroidit le mélange réactionnel à 35°C et on stoppe l'agitation. On continue ensuite le refroidissement jusqu'à environ 25°C. La phase de résine liquide est séparée de la phase aqueuse. La résine se révèle présenter une viscosité Brookfield de 2000 à 2300 cP à 48,9°C et une teneur en matières solides non volatiles de 75 à 80%. After completion of the reflux period, the reaction mixture is cooled to 35 ° C and stirring is stopped. The cooling is then continued to approximately 25 ° C. The liquid resin phase is separated from the aqueous phase. The resin appears to have a Brookfield viscosity of 2000 to 2300 cP at 48.9 ° C and a non-volatile solid content of 75 to 80%.

Exemple 2 Example 2

Cet exemple illustre les différentes structures obtenues lorsque l'on prépare des résines à partir de différents rapports en mole de formaldéhyde au phénol. This example illustrates the different structures obtained when resins are prepared from different mole ratios of formaldehyde to phenol.

On prépare une série de résines phénol-formaldéhyde, en suivant le mode opératoire de l'exemple 1, et en choisissant différents rapports en mole de formaldéhyde au phénol. On trace un spectre infrarouge pour chaque résine. A series of phenol-formaldehyde resins is prepared, following the procedure of Example 1, and choosing different mole ratios of formaldehyde to phenol. An infrared spectrum is plotted for each resin.

A un échantillon de chaque résine, on ajoute 1 % d'acide paratoluène sulfonique (sous la forme d'une solution aqueuse à 50%), et l'on trace de nouveau le spectre infrarouge. On trouvera les deux séries de spectres sur les fig. 1 à 12, en se référant à ce qui suit: To a sample of each resin, 1% paratoluene sulfonic acid (as a 50% aqueous solution) is added, and the infrared spectrum is plotted again. The two series of spectra can be found in Figs. 1 to 12, with reference to the following:

Figure Figure

1 1

rapport en mole 1,4 : 1.4 mole ratio:

: 1 : 1

pas d'acide no acid

Figure Figure

2 2

rapport en mole 1,6 : 1.6 mole ratio:

1 1

pas d'acide no acid

Figure Figure

3 3

rapport en mole 1,8 : 1.8 mole ratio:

: 1 : 1

pas d'acide no acid

Figure Figure

4 4

rapport en mole 2,0 : 2.0 mole ratio:

:1 : 1

pas d'acide no acid

Figure Figure

5 5

rapport en mole 2,5 : 2.5 mole ratio:

: 1 : 1

pas d'acide no acid

Figure Figure

6 6

rapport en mole 3,0 : 3.0 mole ratio:

: 1 : 1

pas d'acide no acid

Figure Figure

7 7

rapport en mole 1,4 : 1.4 mole ratio:

: 1 : 1

acide ajouté added acid

Figure Figure

8 8

rapport en mole 1,6 : 1.6 mole ratio:

: 1 : 1

acide ajouté added acid

Figure Figure

9 9

rapport en mole 1,8 1.8 mole ratio

: 1 : 1

acide ajouté added acid

Figure 10 Figure 10

rapport en mole 2,0 : 2.0 mole ratio:

: 1 : 1

acide ajouté added acid

Figure 11 Figure 11

rapport en mole 2,5 : 2.5 mole ratio:

: 1 : 1

acide ajouté added acid

Figure 12 Figure 12

rapport en mole 3,0 : 3.0 mole ratio:

: 1 : 1

acide ajouté added acid

On voit, à partir d'un comparaison du spectre des résines avant et après addition d'acide, qu'il existe un pic d'absorption net et fort à 1030 cnr1 dans le spectre des résines correspondant à un rapport en mole égal ou supérieur à 1,8, tandis que ce pic est absent du spectre des résines correspondant aux rapports en mole de 1,4 et 1,6. We see, from a comparison of the spectrum of resins before and after addition of acid, that there is a sharp and strong absorption peak at 1030 cnr1 in the spectrum of resins corresponding to an equal or higher molar ratio at 1.8, while this peak is absent from the spectrum of resins corresponding to the mole ratios of 1.4 and 1.6.

II est de plus possible d'effectuer une comparaison entre les rapports de l'absorption à 1030 cm-1, mesurée à partir d'une ligne de base tracée entre 1130 cm-1 et 950 cm-1, et l'absorption à 1230 cm-1, mesurée à partir d'une ligne de base tracée entre 1130 cm-1 et 1310 cnr1. It is also possible to make a comparison between the absorption ratios at 1030 cm-1, measured from a baseline drawn between 1130 cm-1 and 950 cm-1, and the absorption at 1230 cm-1, measured from a baseline drawn between 1130 cm-1 and 1310 cnr1.

L'analyse du spectre des résines correspondant aux rapports en mole supérieurs ou égaux à 1,8:1 révèle que, avant l'addition d'acide, il existe également une absorption importante à 1060 cm-1, et que après l'addition d'acide, on note une diminution de l'absorption à 1060 cm-1 et une augmentation de l'absorption à 1030 cm-1. Dans le cas des résines correspondant aux rapports en mole inférieurs ou égaux à 1,6:1 on note une augmentation de l'absorption à 1060 cm-1. Analysis of the spectrum of resins corresponding to mole ratios greater than or equal to 1.8: 1 reveals that, before the addition of acid, there is also a significant absorption at 1060 cm-1, and that after the addition of acid, there is a decrease in absorption at 1060 cm-1 and an increase in absorption at 1030 cm-1. In the case of resins corresponding to mole ratios less than or equal to 1.6: 1, an increase in absorption is noted at 1060 cm-1.

On trouvera les comparaisons appropriées dans le tableau I ci-après. On voit que les résines correspondant à un rapport en mole supérieur ou égal à 1,8:1 non seulement présentent un pic distinct à 1030 cm-1, mais présentent également un rapport d'absorption, par rapport à l'absorption à 1230 cm-1, supérieur à environ 0,6, aussi bien avant qu'après addition d'acide, tandis que les résines correspondant à un rapport en mole inférieur ou égal à 1,6:1 non seulement ne présentent pas un tel pic à 1030 cm-1, mais présentent également un rapport d'absorption, par rapport à l'absorption à 1230 cm-1 inférieur à 0,6, aussi bien avant qu'après addition d'acide. Appropriate comparisons are found in Table I below. We see that the resins corresponding to a mole ratio greater than or equal to 1.8: 1 not only have a distinct peak at 1030 cm-1, but also have an absorption ratio, relative to the absorption at 1230 cm -1, greater than about 0.6, both before and after addition of acid, while the resins corresponding to a mole ratio less than or equal to 1.6: 1 not only do not have such a peak at 1030 cm-1, but also have an absorption ratio, compared to the absorption at 1230 cm-1 less than 0.6, both before and after addition of acid.

Exemple 3 Example 3

Cet exemple illustre les propriétés physiques de résines phénol-formaldéhyde préparées pour différents rapports en mole de phénol au formaldéhyde. This example illustrates the physical properties of phenol-formaldehyde resins prepared for different mole ratios of phenol to formaldehyde.

On fabrique une série de résines phénol-formaldéhyde en suivant le mode opératoire de l'exemple 1. On effectue des mesures concernant différentes propriétés des résines, et les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau II ci-après. A series of phenol-formaldehyde resins is produced by following the procedure of Example 1. Measurements are carried out on different properties of the resins, and the results obtained are collated in Table II below.

Les résultats du tableau 2 ci-dessus montrent la diminution de la viscosité des résines pour des rapports en mole supérieurs ou égaux à 1,8:1, la diminution de la résistance électrique des résines pour des rapports en mole supérieurs ou égaux à 1,8:1, la diminution rapide des temps de durcissement lors d'un durcissement à catalyse acide, lorsque le rapport en mole augmente, ainsi que l'aptitude des résines à être émulsifiées, pour des rapports en mole supérieurs ou égaux à 1,5:1. The results of Table 2 above show the decrease in the viscosity of the resins for mole ratios greater than or equal to 1.8: 1, the decrease in the electrical resistance of the resins for mole ratios greater than or equal to 1, 8: 1, the rapid reduction in hardening times during acid catalyzed hardening, when the mole ratio increases, as well as the ability of the resins to be emulsified, for mole ratios greater than or equal to 1.5 : 1.

Les résultats du tableau II ci-après montrent également que, contrairement à ce que l'homme de l'art pouvait attendre, les propriétés électriques des résines et les modifications des propriétés électriques des résines après addition d'acide sont indépendantes de la viscosité de la résine. The results of Table II below also show that, contrary to what one skilled in the art could expect, the electrical properties of the resins and the modifications of the electrical properties of the resins after addition of acid are independent of the viscosity of resin.

Exemple 4 Example 4

Cet exemple illustre la formation d'un panneau de son de riz à partir de résines à catalyse acide. This example illustrates the formation of a rice bran panel from acid catalyzed resins.

Une résine contenant 75% de matières solides fabriquée par le mode opératoire de l'exemple 1, et correspondant à un rapport en mole deformaldéhyde au phénol de 1,6:1, est catalysée par 0,5 % en poids d'acide p-toluènesulfonique sous la forme d'une solution à 50%, et se révèle être stable à la température ambiante durant plus de 24 heures. Il n'est cependant pas possible de pulvériser la résine à la température ambiante, en raison de se viscosité inhérente supérieure à 50 000 cPo à la température ambiante, et l'on doit en conséquence chauffer à 71,1°C environ avant utilisation. A cette température, la viscosité de la résine augmente rapidement, et on ne peut donc plus l'appliquer par pulvérisation sur les panneaux de son de riz. A resin containing 75% of solids produced by the procedure of Example 1, and corresponding to a mole ratio of formaldehyde to phenol of 1.6: 1, is catalyzed by 0.5% by weight of p- acid. toluenesulfonic in the form of a 50% solution, and appears to be stable at room temperature for more than 24 hours. However, it is not possible to spray the resin at room temperature, due to its inherent viscosity greater than 50,000 cPo at room temperature, and therefore must be heated to approximately 71.1 ° C before use. At this temperature, the viscosity of the resin increases rapidly, and can therefore no longer be applied by spraying on rice bran panels.

Il est cependant possible d'appliquer séparément la résine et le catalyseur acide, d'ime manière satisfaisante, sur les panneaux de riz. On pulvérise tout d'abord l'acide sur des échantillons de panneaux de riz propres, à raison de 4 et 8% du poids de la résine. Ensuite, on pulvérise la résine à chaud à l'état fondu, à 65,6°C, sur les échantillons de panneaux de son de riz, et dans les deux cas, à raison de 10% de matières solides du type résine par rapport aux panneaux. Les panneaux revêtus de résine sont déposés sur des mats, consolidés, puis subissent un traitement à la presse chaude à 199°C environ durant 11 min. It is however possible to apply the resin and the acid catalyst separately, in a satisfactory manner, on the rice panels. The acid is first sprayed on samples of clean rice panels, at a rate of 4 and 8% of the weight of the resin. Then, the resin is sprayed hot in the molten state, at 65.6 ° C., on the samples of rice bran panels, and in both cases, at a rate of 10% of solids of the resin type relative to to the panels. The resin-coated panels are placed on mats, consolidated, then undergo a hot press treatment at 199 ° C for approximately 11 min.

Une résine équivalente à 75% de matières solides, fabriquée par le mode opératoire de l'exemple 1, et correspondant à un rapport en mole formaldéhyde-phénol de 1,8:1, après catalyse par 0,5 % en poids d'acide paratoluènesulfonique, utilisé sous A resin equivalent to 75% solids, produced by the procedure of Example 1, and corresponding to a mole formaldehyde-phenol ratio of 1.8: 1, after catalysis with 0.5% by weight of acid paratoluenesulfonic, used under

4 4

s io s io

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

621 563 621,563

la forme d'une solution aqueuse à 50%, se révèle être stable à la température ambiante, durant une période prolongée supérieure à une semaine. La résine catalysée se révèle être pulvé-risable à la température ambiante et à une température proche de la température ambiante, de 26,7 à 32,2°C, et l'on fabrique des panneaux de son de riz par pulvérisation sur les panneaux propres de 10% de la résine à catalyse acide suivie d'une formation de mats, d'une consolidation et d'un traitement à la presse chaude décrit ci-dessus. Le panneau résultant de 12,7 mm d'épaisseur et de densité 0,8 kg/dm3, présente une coloration très légère, et s'oppose ainsi aux panneaux de son de riz typiques formés à partir d'un système à deux composants, et qui sont de coloration très sombre. the form of a 50% aqueous solution appears to be stable at room temperature for an extended period of more than a week. The catalyzed resin appears to be sprayable at room temperature and at a temperature close to room temperature, from 26.7 to 32.2 ° C, and rice bran panels are made by spraying the panels clean of 10% of the acid catalyzed resin followed by the formation of mats, of consolidation and of a treatment with the hot press described above. The resulting panel, 12.7 mm thick and 0.8 kg / dm3 in density, has a very light coloring, and is thus opposed to the typical rice bran panels formed from a two-component system, and which are very dark in color.

On fabrique des panneaux de son de riz semblables à partir de systèmes à un composant, utilisant des résines présentant d'autres rapports en mole supérieurs à 1,7:1. Similar rice bran panels are made from one-component systems, using resins with other mole ratios greater than 1.7: 1.

La résistance des panneaux est déterminée et les résultats sont rassemblés dans le tableau III ci-après. The resistance of the panels is determined and the results are collated in Table III below.

Les résultats du tableau III ci-après montrent clairement que l'aptitude d'une résine correspondant à un rapport en mole de 1,8:1 à être utilisée dans le cadre d'une application par pulvérisation au moyen d'un système à un composant conduit à l'obtention de panneaux de son de riz de bonne qualité, présentant un aspect amélioré, et correspondant à des quantités de catalyseur considérablement inférieures à celles exigées lorsque l'on applique une résine correspondant à un rapport en mole de 1,6:1 au moyen d'un système de pulvérisation à deux composants, ce dernier procédé étant adopté en raison de la non-aptitude de la résine correspondant à un rapport en mole de 1,6:1 à être pulvérisée au moyen d'un système unique, d'une manière rentable. The results in Table III below clearly show that the ability of a resin corresponding to a mole ratio of 1.8: 1 to be used in the context of a spray application by means of a one-shot system. component leads to obtaining rice bran panels of good quality, having an improved appearance, and corresponding to quantities of catalyst considerably lower than those required when applying a resin corresponding to a mole ratio of 1.6 : 1 by means of a two-component spraying system, the latter method being adopted due to the inability of the resin corresponding to a mole ratio of 1.6: 1 to be sprayed by means of a system unique, cost-effective.

Les résultats du tableau III ci-après montrent également qu'il est possible d'obtenir des panneaux de son de riz de bonne qualité même lorsque l'on utilise des résines de très faible viscosité pour un rapport en mole de 3,0:1. The results in Table III below also show that it is possible to obtain good quality rice bran panels even when using very low viscosity resins for a molar ratio of 3.0: 1. .

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no. 3 850 677 a déjà démontré que des résines correspondant à un rapport en mole 1,6:1 et de faible viscosité à la température ambiante, ne conviennent pas pour la fabrication de panneaux de son de riz. Ces dernières résines de faible viscosité sont de façon typique préparées par le procédé décrit dans le brevet canadien no. 927 041, pour un rapport en mole voisin de 1,5:1. United States patent no. 3,850,677 has already demonstrated that resins corresponding to a 1.6: 1 mole ratio and of low viscosity at room temperature are not suitable for the manufacture of rice bran panels. These latter low viscosity resins are typically prepared by the process described in Canadian patent no. 927 041, for a mole ratio close to 1.5: 1.

Exemple 5 Example 5

Cet exemple illustre l'utilisation de différentes résines phé-nol-formaldéhyde dans des applications de sable pour moulage à froid. This example illustrates the use of different phenol-formaldehyde resins in sand applications for cold molding.

On enrobe le sable par 1,5% en poids de résine, et différentes quantités de catalyseur, par passage du mélange au mélangeur tonneau. On prépare des moules cylindriques dans un moule et on les laisse sécher à la température ambiante. Les moules subissent des essais à différents intervalles de temps, en ce qui concerne leurs propriétés de résistance. Les résultats sont rassemblés dans le tableau IV ci-après, de même que les résultats concernant des résines commercialisées. The sand is coated with 1.5% by weight of resin, and different amounts of catalyst, by passing the mixture through the barrel mixer. Cylindrical molds are prepared in a mold and allowed to dry at room temperature. The molds are tested at different time intervals for their strength properties. The results are collated in Table IV below, as are the results for commercially available resins.

Les résultats du tableau IV ci-après montrent que les résines présentant un rapport molaire de 1,8:1 sont tout à fait appropriées pour l'utilisation avec un sable de moulage à froid. Ces résultats sont en contradiction avec les essais réalisés avec des résines formées à un rapport molaire de 1,6:1 qui ont montré The results of Table IV below show that the resins having a molar ratio of 1.8: 1 are quite suitable for use with cold molding sand. These results are in contradiction with the tests carried out with resins formed at a molar ratio of 1.6: 1 which have shown

que l'on ne pouvait obtenir des moules analogues pour des teneurs en catalyseur de 20% ou plus tel qu'indiqué dans le tableau IV. Il se produit un prédurcissement considérable et les moules résultants ne présentent pas la résistance et l'homogénéité suffisante. that similar molds could not be obtained for catalyst contents of 20% or more as shown in Table IV. There is considerable pre-hardening and the resulting molds do not have sufficient strength and homogeneity.

Exemple 6 Example 6

Cet exemple illustre l'utilisation de résines phénol formaldéhyde dans la production de panneaux agglomérés. This example illustrates the use of phenol formaldehyde resins in the production of chipboards.

On émulsifie une résine phénol-formaldéhyde de rapport en mole 1,8:1 (environ 75% de matières solides non volatiles), durcie selon le mode opératoire de l'exemple 1, en dispersant des quantités égales de résine et d'une solution aqueuse à 1 % de Natrosol HXR 250 (hydroxyéthylcellulose) pour obtenir une émulsion stable présentant environ 35 % de matières solides non volatiles. A phenol-formaldehyde resin with a mole ratio of 1.8: 1 (about 75% non-volatile solids), cured according to the procedure of Example 1, is emulsified by dispersing equal amounts of resin and solution aqueous at 1% of Natrosol HXR 250 (hydroxyethylcellulose) to obtain a stable emulsion having approximately 35% of non-volatile solids.

On catalyse des échantillons de cette émulsion avec diverses quantités d'acide para-toluènesulfonique (sous forme d'une solution aqueuse à 50%) et on pulvérise sur des copeaux de peuplier de teneur en humidité 4 et 6%, à raison de 2,5 % en poids de résine par rapport au panneau final. On met les copeaux enduits de résin sous forme d'un mat et on presse à chaud à 210°C jusqu'à l'épaisseur désirée, à une densité de 0,636 g/ cm3 pour la durée du cycle nécessaire, on refroidit et on soumet à des essais. Samples of this emulsion are catalyzed with various quantities of para-toluenesulfonic acid (in the form of a 50% aqueous solution) and pulverized on poplar shavings with a moisture content of 4 and 6%, at a rate of 2, 5% by weight of resin relative to the final panel. The shavings coated with resin are placed in the form of a mat and hot pressed at 210 ° C. to the desired thickness, at a density of 0.636 g / cm 3 for the duration of the necessary cycle, cooled and subjected to trials.

Les résultats sont indiqués dans le tableau V ci-après. The results are shown in Table V below.

Les résultats du tableau V ci-après montrent que, bien que l'on puisse former un panneau mince de résistance satisfaisante à partir d'émulsions catalysées présentant une teneur en humidité de 6%, on ne peut former des panneaux plus épais pour cette teneur en humidité même lorsque la teneur en catalyseur est élevée. En outre, bien que l'on obtienne des panneaux plus épais satisfaisants pour une teneur en humidité de 4%, du point de vue mise en pratique commerciale, il est difficile de conserver ces faibles teneurs en humidité. The results of Table V below show that, although a thin panel of satisfactory strength can be formed from catalyzed emulsions having a moisture content of 6%, thicker panels cannot be formed for this content in humidity even when the catalyst content is high. In addition, although thicker panels satisfactory for a moisture content of 4% are obtained, from the point of view of commercial practice, it is difficult to maintain these low moisture contents.

Dans des essais comparatifs, on catalyse d'abord la résine avec 2% d'acide para-toluènesulfonique (sous forme d'une solution aqueuse à 50%) et on émulsifie comme décrit ci-dessus, au moins 3 heures après addition du catalyseur. On utilise alors l'émulsion pour former des panneaux agglomérés de densité 0,636 g/cm3 et d'épaisseur 7,94 mm à 210°C, In comparative tests, the resin is first catalyzed with 2% para-toluenesulfonic acid (in the form of a 50% aqueous solution) and emulsified as described above, at least 3 hours after addition of the catalyst . The emulsion is then used to form agglomerated panels with a density of 0.636 g / cm3 and a thickness of 7.94 mm at 210 ° C.,

comme indiqué ci-dessus, en utilisant des copeaux de peuplier de teneur en humidité 6%. as shown above, using poplar shavings with a moisture content of 6%.

Les panneaux résultants présentent les propriétés indiquées dans le tableau VI ci-après. The resulting panels have the properties indicated in Table VI below.

Il est évident d'après les résultats du tableau VI que si l'on catalyse la résine avant de l'émulsifier, on peut former des panneaux agglomérés épais présentant une résistance satisfaisante à partir de copeaux présentant une teneur en humidité de 6%. It is evident from the results of Table VI that if the resin is catalyzed before emulsifying, thick agglomerated panels with satisfactory strength can be formed from chips having a moisture content of 6%.

On a également constaté que des émulsions préparées à partir de résines pré-catalysées comme indiqué ci-dessus sont très stables, même au bout de 6 semaines tandis que des émulsions préparées à partir de résines non catalysées forment un dépôt au bout de seulement 1 ou 2 jours et doivent être agitées avant utilisation. It has also been found that emulsions prepared from pre-catalyzed resins as indicated above are very stable, even after 6 weeks while emulsions prepared from non-catalyzed resins form a deposit after only 1 or 2 days and must be shaken before use.

L'invention fournit donc de nouvelles résines présentant des caractéristiques d'adhésivité supérieures pour de nombreuses applications. The invention therefore provides new resins with superior tack characteristics for many applications.

s s

10 10

îs is

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

621563 6 621 563 6

Tableau I Table I

Rapport en mole Mole ratio

Rapport - Report -

Avant addition d'acide Before adding acid

1060 -1 1060 -1

cm cm

1230 1230

Après addition d'acide After addition of acid

Modification (%) Change (%)

Rapport Report

Avant addition d'acide Before adding acid

1030 „„,-1 1030 „„, -1

cm cm

1230 1230

Après addition d'acide After addition of acid

Modification (%) Change (%)

1,4 1.4

1 1

0,572 0.572

0,642 0.642

+ 12,3 + 12.3

0,383 0.383

0,443 0.443

+ 15,7(1) + 15.7 (1)

1,6 1.6

1 1

0,684 0.684

0,724 0.724

+ 5,9 + 5.9

0,596 0.596

0,488 0.488

- 18,2 (1) - 18.2 (1)

1,8 1.8

1 1

0,770 0.770

0,634 0.634

- 17,7 - 17.7

0,705 0.705

0,783 0.783

+ 11,1 + 11.1

2,0 2.0

1 1

0,814 0.814

0,733 0.733

- 10,0 - 10.0

0,797 0.797

• 0,899 • 0.899

+ 12,8 + 12.8

2,5 2.5

1 1

0,929 0.929

0,724 0.724

- 22,1 - 22.1

0,612 0.612

1,044 1.044

+70,6 +70.6

3,0 3.0

1 1

1,043 1.043

0,690 0.690

- 33,8 - 33.8

1,077 1.077

1,146 1,146

+ 6,4 + 6.4

Note: (1) pas de pic tel qu'à 1030 cm 1 dans ces résines Note: (1) no peak such as 1030 cm 1 in these resins

Tableau II Table II

Rapport en mole phénol/formal-déhyde à l'introduction Phenol / formaldehyde mole ratio at introduction

Teneuren matières solides % Solid content%

Viscosité Viscosity

Brookfield Brookfield

à23,9±l°C at 23.9 ± 1 ° C

cP cP

à 48,9 ± 1°C at 48.9 ± 1 ° C

Au tube Gardner à 23,9 ±1°C Gardner tube at 23.9 ± 1 ° C

Propriétés électriques (£2) à 23,9 ± 2,3 °C Electrical properties (£ 2) at 23.9 ± 2.3 ° C

Témoin Catalysée Catalyzed Witness

Temps de gélification2 Gel time 2

00 00

Formation d'une émulsion4 Emulsion formation4

1:1,2 1: 1.2

72,5 72.5

Viscosité élevée High viscosity

1880 1880

>Z-6 > Z-6

13 000 000 13,000,000

300 000 300,000

12 12

Pas d'émulsion No emulsion

1:1,4 1: 1.4

72,2 72.2

Viscosité élevée High viscosity

4350 4350

>Z—6 > Z — 6

15 000 000 15,000,000

350 000 350,000

22 22

Pas d'émulsion No emulsion

1:1,5 1: 1.5

62,5 62.5

Viscosité élevée High viscosity

8900 8900

>Z—5 > Z — 5

2 100 000 2,100,000

550 000 550,000

40 40

Emulsifiée Emulsified

1:1,8 1: 1.8

75,9 75.9

34 500 34,500

2300 2300

>Z—6 > Z — 6

950 000 950,000

100 000 100,000

37 37

Emulsifiée Emulsified

1:2,0 1: 2.0

80,5 80.5

11000 11000

590 590

>Z—6 > Z — 6

370 000 370,000

18 000 18,000

22 22

Emulsifiée Emulsified

1:2,5 1: 2.5

77,7 77.7

2 200 2,200

240 240

Z-Z+ Z-Z +

130 000 130,000

4 000 4,000

13 13

Emulsifiée Emulsified

1:3,0 1: 3.0

75,8 75.8

1400 1400

130 130

X X

80 000 80,000

1200 1200

12 12

Emulsifiée Emulsified

1:3,0 introduc 1: 3.0 introduction

tion progressive3 progressive tion3

77,5 77.5

1260 1260

195 195

X X

12 12

Emulsifiée Emulsified

Notes: 1. Toutes les résines sont catalysées par 1 % d'acide p-toluène sulfonique (PTSA) (sous forme d'une solution aqueuse à 50%) Notes: 1. All resins are catalyzed by 1% p-toluene sulfonic acid (PTSA) (in the form of a 50% aqueous solution)

2. Résines catalysées par 1% PTSA (sous forme d'une solution aqueuse à 50%) 2. Resins catalyzed by 1% PTSA (in the form of a 50% aqueous solution)

Moyenne sur trois valeurs Average over three values

Mesures à la presse chaude plate à 204°C Measurements with flat hot press at 204 ° C

3. Rapport molaire initial 1,8, puis 1,2 mole ajoutée ensuite en 1 h, à partir de 20 min après le reflux 3. Initial molar ratio 1.8, then 1.2 mol then added in 1 h, from 20 min after reflux

4. Essais d'émulsification pour des poids égaux de résine et d'une solution épaississante d'hydroxyéthylcellulose à 1%. 4. Emulsification tests for equal weights of resin and 1% thickening solution of hydroxyethylcellulose.

Tableau III Table III

Application Application

Rapport Report

Teneuren Content

Résistance Resistance

Module de Module

en mole catalysateur interne rupture in mole internal catalyst rupture

(%) (%)

(kg/cm2) (kg / cm2)

(kg/cm2) (kg / cm2)

2 composants 2 components

1,6 1.6

1 1

4 4

Delaminé Of the mine

2 composants 2 components

1,6 1.6

1 1

8 8

5,27 5.27

133,5 133.5

1 composant 1 component

1,8 1.8

1 1

1 1

6,32 6.32

147,6 147.6

1 composant 1 component

2,0 2.0

1 1

7,08 7.08

- -

1 composant 1 component

2,5 2.5

1 1

5,34 5.34

- -

1 composant 1 component

3,0 3.0

1 1

3,86 3.86

- -

1 composant 1 component

3,0 3.0

1* 1 *

3,90 3.90

- -

* Introduction progressive * Gradual introduction

Tableau IV Table IV

Type de résine Exemple 1 D YNO S354* DYNO L355* Resin type Example 1 D YNO S354 * DYNO L355 *

Sable 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Sand 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000

Résine 15 15 15 28,2 15 15 15 15 Resin 15 15 15 28.2 15 15 15 15

Catalyseur 3,0 4,2 6,0 6,0 4,2 6,0 4,2 6,0 Catalyst 3.0 4.2 6.0 6.0 4.2 6.0 4.2 6.0

(85% PTSA)** (85% PTSA) (85% PTSA) (85% PTSA) (85%H3PQ4) (85 % H3PQ4) (85% PTSA) ** (85% PTSA) (85% PTSA) (85% PTSA) (85% H3PQ4) (85% H3PQ4)

Temps (h) Time (h)

1/4 0,29 0,64 0,44 0,20 7,0 6,1 0,25 0,75 1/4 0.29 0.64 0.44 0.20 7.0 6.1 0.25 0.75

1/2 1,58 2,8 2,20 1,45 14,5 8,85 0,95 8,00 1/2 1.58 2.8 2.20 1.45 14.5 8.85 0.95 8.00

1 6,30 13,2 4,20 8,0 18,5 12 3,50 15 1 6.30 13.2 4.20 8.0 18.5 12 3.50 15

2 13,50 15,8 14,50 16,00 25 18 13,50 30 4 20,00 26 18,50 33,0 28 34 29 34 2 13.50 15.8 14.50 16.00 25 18 13.50 30 4 20.00 26 18.50 33.0 28 34 29 34

24 29,00 43 34 54 66 36 39 52 24 29.00 43 34 54 66 36 39 52

7 621 563 7,621,563

Tableau IV (suite) Table IV (continued)

Tvpe de résine Resin type

Exemple 1 Example 1

DYNO S354» DYNO S354 »

DYNO L355» DYNO L355 »

Sable Sand

1000 1000

1000 1000 1000 1000

1000 1000

1000 1000

1000 1000

1000 1000 1000 1000

Résine Resin

15 15

15 15 15 15

28.2 28.2

15 15

15 15

15 15 15 15

Catalyseur Catalyst

3.0 3.0

4,2 6.0 4.2 6.0

6,0 6.0

4,2 4.2

6,0 6.0

4,2 6,0 4.2 6.0

(85'ï PTSA)»» (85'ï PTSA) »»

(85r-r PTSA) (85 ^ PTSA) (85r-r PTSA) (85 ^ PTSA)

(85 <:i PTSA) (85 <: i PTSA)

(85 ci H,PO, ) (85 rr H,PO, ) (85 ci H, PO,) (85 rr H, PO,)

Teneur en matières Material content

75,0 75.0

75,0 75,0 75.0 75.0

75,0 75.0

80% 80%

80% 80%

solides non volatiles non-volatile solids

(Karl Fisher) (Karl Fisher)

(Karl Fisher) (Karl Fisher)

dans la résine (%) in resin (%)

(-20% (-20%

(-20% (-20%

F.F.A.) F.F.A.)

F.F.A.) F.F.A.)

* Dyno Industries Ltd., Oslo, Norvège ** PTSA Acide p-toluène sulfonique * Dyno Industries Ltd., Oslo, Norway ** PTSA P-toluene sulfonic acid

Tableau V Table V

Teneur en Content

Epaisseur Thickness

Durée du Duration of

Teneuren Content

Résistance humidité Humidity resistance

nominale cycle de catalyseur interne (1) nominal internal catalyst cycle (1)

(%) (%)

(mm) (mm)

pressage de la résine du panneau pressing the panel resin

(min.) (min.)

(%) (%)

(kg/cm2) (kg / cm2)

6 6

6,35 6.35

3 3

5 5

4,43 4.43

6 6

7,94 7.94

3,5 3.5

5 5

Délaminé Of the mine

6 6

7,94 7.94

5 5

5 5

Délaminé Of the mine

6 6

7,94 7.94

3,5 3.5

8 8

Délaminé Of the mine

6 6

7,94 7.94

3,5 3.5

12 12

2,18 2.18

6 6

7,94 7.94

3,5 3.5

20 20

2,11 2.11

4 4

7,94 7.94

3,5 3.5

5 5

3,86 3.86

Note: 1. Une résistance interne du panneau dépassant 3,51 kg/cm2 est considérée comme bonne Note: 1. An internal resistance of the panel exceeding 3.51 kg / cm2 is considered good

Tableau VI Table VI

Durée du cycle de pressage, Duration of the pressing cycle,

Résistance interne du panneau, Internal resistance of the panel,

(min.) (min.)

(kg/cm2) (kg / cm2)

3,5 3.5

4,36 4.36

3 3

3,86 3.86

B B

3 feuilles dessins 3 sheets of drawings

Claims (10)

621 563621,563 1. Procédé de préparation d'une résine phénol-formaldé-hyde caractérisé en ce qu'on fait réagir le phénol et le formal-déhydre à un rapport en mole formaldéhyde/phénol supérieur à 1,7:1, dans un milieu aqueux en présence d'un carboxylate métallique hydrosoluble pour former une première résine phénol-formaldéhyde thermodurcissable présentant une viscosité de 1000 à 40 000 cP à 23,9°C, cette résine comportant des liaisons éther benzyliques en ortho du groupe hydroxyphénol-ique et un spectre infrarouge présentant des pics de forte absorption à 1230,1060 et 1030 cm"1, et que l'on fait réagir la première résine ainsi formée avec au moins un acide fort pour provoquer une diminution d'au moins 5 % de l'absorption à 1060 cm-1, et une augmentation d'au moins 5 % de l'absorption à 1030 cm"1 l'absorption à 1230 cm-1 restant pratiquement inaltérée. 1. A process for the preparation of a phenol-formaldehyde resin characterized in that the phenol and the formaldehyde are reacted at a mole formaldehyde / phenol ratio greater than 1.7: 1, in an aqueous medium. presence of a water-soluble metal carboxylate to form a first thermosetting phenol-formaldehyde resin having a viscosity of 1000 to 40,000 cP at 23.9 ° C., this resin comprising benzyl ether bonds ortho to the hydroxyphenol group and an infrared spectrum having peaks of high absorption at 1230, 1060 and 1030 cm −1, and the first resin thus formed is reacted with at least one strong acid to cause a reduction of at least 5% of the absorption at 1060 cm-1, and an increase of at least 5% of the absorption at 1030 cm-1 the absorption at 1230 cm-1 remaining practically unaltered. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide fort est l'acide para-toluènesulfonique. 2. Method according to claim 1, characterized in that the strong acid is para-toluenesulfonic acid. 2 2 REVENDICATIONS 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait réagir le phénol et le formaldéhyde en une étape unique à une température supérieure à 90°C. 3. Method according to claim 1, characterized in that the phenol and formaldehyde are reacted in a single step at a temperature above 90 ° C. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute à la première résine un catalyseur acide pour obtenir une résine phénol-formaldéhyde thermodurcissable, stable à température ambiante et susceptible de durcir rapidement à température élevée. 4. Method according to claim 1, characterized in that an acid catalyst is added to the first resin to obtain a thermosetting phenol-formaldehyde resin, stable at room temperature and capable of hardening quickly at high temperature. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on émulsifie la résine stable à température ambiante pour former une émulsion stable résine-dans-eau. 5. Method according to claim 4, characterized in that the stable resin is emulsified at room temperature to form a stable resin-in-water emulsion. 6. Utilisation de la résine obtenue par le procédé selon la revendication 1 pour la formation d'un article moulé constitué d'un ensemble d'éléments individuels, choisis parmi le son de riz, les grains de sable de moulage et les copeaux de bois, liés ensemble par une résine phénol-formaldéhyde thermodurcie, caractérisé en ce qu'on applique ladite résine sur les éléments individuels pour former un revêtement sur au moins une partie de la surface de ces éléments, on place les éléments ainsi revêtus dans un moule et on soumet la résine formant le revêtement des éléments à des conditions de durcissement aptes à former l'article moulé. 6. Use of the resin obtained by the process according to claim 1 for the formation of a molded article consisting of a set of individual elements, chosen from rice bran, grains of molding sand and wood chips , bonded together by a thermoset phenol-formaldehyde resin, characterized in that said resin is applied to the individual elements to form a coating on at least part of the surface of these elements, the elements thus coated are placed in a mold and the resin forming the coating of the elements is subjected to curing conditions capable of forming the molded article. 7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on réalise les conditions de durcissement par chauffage du moule à une température supérieure à la température de thermodurcissement de la résine formant le revêtement. 7. Use according to claim 6, characterized in that the hardening conditions are achieved by heating the mold to a temperature higher than the thermosetting temperature of the resin forming the coating. 8. Utilisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on réalise les conditions de durcissement en soumettant la résine formant le revêtement à une fréquence radio. 8. Use according to claim 6, characterized in that the curing conditions are achieved by subjecting the resin forming the coating to a radio frequency. 9. Utilisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on applique une émulsion résine-dans-eau de la résine sur les éléments individuels par pulvérisation en appliquant l'émul-sion sur un ensemble de copeaux de bois, disposés dans un moule, on durcit la résine en chauffant le moule à température élevée et on enlève le panneau aggloméré obtenu du moule. 9. Use according to claim 6, characterized in that a resin-in-water emulsion of the resin is applied to the individual elements by spraying by applying the emulsion to a set of wood chips, arranged in a mold , the resin is hardened by heating the mold to a high temperature and the agglomerated panel obtained is removed from the mold. 10. Utilisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on durcit la résine en contact avec les éléments individuels à une température de 20 à 25°C. 10. Use according to claim 6, characterized in that the resin hardens in contact with the individual elements at a temperature of 20 to 25 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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