FR2898128A1 - Composition liante comprenant une resine aminoplaste ou phenoplaste a base d'au moins un monoacetal du glyoxal et au moins un compose polysocyanate, et son utilisation. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne des compositions liantes comprenant une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et au moins un composé polyisocyanate, ainsi que leurs utilisations en tant qu'adhésifs ou liants.

Description

La présente invention concerne des compositions liantes, comprenant une

résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et au moins un composé polyisocyanate, ainsi que leurs utilisations en tant qu'adhésifs ou liants. L'évolution de la réglementation, notamment en matière de protection de l'environnement et de la santé, a conduit au développement de résines sans formaldéhyde, en vue de limiter la libération de formaldéhyde dans les effluents industriels et l'environnement. Des résines aminoplastes à base de dérivés aminés, tels que l'urée ou la mélamine, et d'aldéhydes, et leurs utilisations pour traiter les fibres cellulosiques, sont par exemple décrites dans les demandes EP 0 381 905 et 15 EP 0 698 627. Des résines à base de formaldéhyde comprenant des composés isocyanates et ayant une émission de formaldéhyde réduite sont décrites, par exemple, dans les demandes EP 025 245 ou WO 01/38416. La fabrication de panneaux de particules cellulosiques, en utilisant 20 comme liant une résine aminoplaste à base de mélamine-urée-formaldéhyde à laquelle est ajouté un polyisocyanate est décrite dans la demande EP 107 260. Cependant, ces résines ne résolvent pas de manière satisfaisante le problème de l'émission de formaldéhyde. Le problème technique à résoudre consiste donc à fournir des 25 compositions de résines qui, tout en respectant les réglementations en vigueur, se comportent dans de nombreuses applications comme les résines à base de formaldéhyde, telles que les résines mélamine-formaldéhyde, uréeformaldéhyde ou phénol-formaldéhyde, mais en ne contenant pas de formaldéhyde. 30 En particulier, il est recherché d'obtenir un produit qui présente une réactivité suffisante pour l'application industrielle recherchée, et qui permette, notamment de diminuer le taux d'encollage et/ou le temps de pressage lors de la fabrication de matériaux, tout en respectant les normes en vigueur. On a maintenant trouvé que des compositions liantes comprenant une résine aminoplaste ou phénoplaste, sans formaldéhyde, à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, et au moins un composé polyisocyanate permettent de résoudre le problème de l'émission de formaldéhyde, tout en conservant des propriétés mécaniques satisfaisantes.

Par monoacétal du glyoxal , on entend un composé de formule (I) dans laquelle RI et R2, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle 15 en CI - C8 linéaire ou ramifié ou bien RI et R2 sont joints pour former un groupement dioxolan-1,3 yl-2 éventuellement substitué sur les sommets 4 et/ou 5 par un ou plusieurs substituants alkyle en C1-C4, ou un groupement dioxan-1,3 yl-2 éventuellement substitué sur les sommets 4 et/ou 5 et/ou 6 par un ou plusieurs substituants alkyle en C1-C4. 20 Dans la suite de la description, il est entendu que le monoacétal du glyoxal de formule (I) ci-dessus peut exister également sous sa forme hydratée de formule suivante :

RIO\ /OH CH-CH R20 OH Par "groupe alkyle linéaire ou ramifié en CI - C8 ", on entend en particulier un groupe méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, pentyle, hexyle, heptyle et octyle. 25 De préférence, RI et R2 représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié en C1-C4, de préférence le même groupe et en particulier un groupe méthyle. Lorsque RI et R2 représentent le méthyle, le monoacétal de formule (I) est le diméthoxyéthanal (DME), qui est un monoacétal du glyoxal préféré et commercialisé par la société Clariant (France) sous la marque Highlink DM. Par résine aminoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal , on entend le produit de (poly)condensation d'un dérivé d'amine, substitué ou non, tel que l'urée, l'éthylèneurée, la diméthyl-1,3-urée, la mélamine, le glycolurile, la benzoguanamine ou leurs mélanges avec un monoacétal du glyoxal de formule (I). La mélamine, l'urée ou leurs mélanges sont préférés. De préférence, les résines aminoplastes à base d'au moins un monoacétal du glyoxal sont choisies parmi les résines de type urée-DME, mélamine-DME ou mélamine-urée-DME, commercialisées par la société Clariant (France) dans sa gamme Highlink . Par résine phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal , on entend le produit de (poly)condensation d'un dérivé phénolique, substitué ou non, tel que le phénol, le résorcinol, les tannins, les lignines ou leurs mélanges avec un monoacétal du glyoxal de formule (I). Le phénol est préféré. De préférence, les résines phénoplastes à base d'au moins un monoacétal du glyoxal sont choisies parmi les résines de type phénol-DME commercialisées par la société Clariant (France) dans sa gamme Highlink . Selon une variante de l'invention, les résines aminoplastes et phénoplastes décrites ci-dessus peuvent être partiellement ou totalement éthérifiées par des alcools en C1-C4 ou des polyols. Par alcool en C1-C4, on entend par exemple le méthanol, l'éthanol, 30 le propanol ou le butanol, de préférence le méthanol. Des polyols convenables comprennent un dialkylèneglycol, un polyalkylèneglycol, le glycérol, un glycérol alkoxylé, l'alcool polyvinylique, le dextrose (et des oligomères et dérivés du dextrose), l'amidon, des dérivés d'amidon tel que des produits d'hydrolyse de l'amidon, le polyglycidol, des polysaccharides (et leurs dérivés) ou leurs mélanges. Des polyols appréciés sont le glycérol triéthoxylé, le glycérol tripropoxylé, le dipropylèneglycol, le diéthylèneglycol, l'alcool polyvinylique, le dextrose, le maltose, les maltodextrines, le glucose ainsi que leurs mélanges. Par polyisocyanate , on entend des composés aliphatiques linéaires ou ramifiés, cycloaliphatiques ou aromatiques qui comportent au moins deux fonctions isocyanate, (auto)émulsifiable ou non dans l'eau, dispersables ou non dans l'eau, miscibles ou non miscibles à l'eau. Il s'agit de manière non limitative de diisocyanates, de triisocyanates, de tétraisocyanates, de polyisocyanates, ou de leurs mélanges. On peut citer en particulier comme composés aliphatiques linéaires les composés tels que l'hexaméthylène diisocyanate (HDI), le tétraméthylène diisocyanate (TMDI) et les undécane triisocyanates (UNTIs). A titre de composés aliphatiques ramifiés, on peut citer le 2-méthylpentanediisocyanate, le 2,2,4- et le 2,4,4-triméthyl-1,6-diisocyanatohexane. Parmi les composés cycloaliphatiques, on peut citer par exemple l'isophorone diisocyanate (IPDI), le norbornane diisocyanate (NBDI), le 4,4'-bis(isocyanatocyclohexyl)méthane (H12MDI) ou le 1,3-bis(isocyanatométhyl)cyclohexane (XDI hydrogéné). On peut encore citer comme composés aromatiques les composés tel que le 2,4- ou 2,6-toluène diisocyanate (TDI), le 4,4'-ou 2,4'- ou 2,2'-diphénylméthane diisocyanate, le 1,5-naphtalène diisocyanate (NDI), le pphénylène diisocyanate (PPDI), le xylylène diisocyanate (XDI) ou le tétraméthylxylylène diisocyanate (TMXDI).

Les composés polyisocyanates peuvent également résulter de la 30 condensation de deux ou plusieurs composés isocyanates entre eux et former des homopolymères et/ou des oligomères et/ou des polymères. A titre d'exemples, on peut citer le 4,4'-phénylméthane diisocyanate polymérique (pMDI), l'homopolymère de HDI. Les composés polyisocyanates peuvent également résulter de la condensation de composés porteurs de fonctions isocyanate avec des composés porteurs d'autres fonctions réactives avec les fonctions isocyanate.

Les structures courantes dans ce domaine sont par exemple les structures de type uréthanne (encore appelée prépolymère) obtenues par réaction avec des polyols, les structure de type Biuret obtenues, par exemple, par la réaction de trois molécules de diisocyanate avec une molécule d'eau, les structures de type isocyanurate ou uretdione obtenues par trimérisation ou dimérisation de diisocyanates ou encore les structures de type allophanate obtenues par réaction avec des alcools. Les composés polyisocyanates peuvent également consister en un mélange de deux ou plusieurs composés porteurs d'au moins deux fonctions isocyanate.

Selon une variante de l'invention, on peut utiliser des composés polyisocyanate dont les groupes isocyanate sont totalement ou partiellement masqués et qui sont obtenus par réaction avec des agents bloquants. Les agents bloquants sont des composés ayant au moins un atome d'hydrogène réactif avec la fonction isocyanate. A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer les dérivés de l'hydroxylamine tels que l'hydroxysuccinimide, les oximes tel que la méthyléthylcétoxime, le phénol et ses dérivés, les dérivés des amides tels que les imides, les lactames, les malonates, les hétérocyles azotés tel que le 3,5-diméthylpyrazole.

Les composés polyisocyanates sont souvent des produits commerciaux ou peuvent être préparés par des techniques connues en soi et se présentent traditionnellement sous la forme de poudre, de liquide, généralement en solution dans des solvants, en émulsion ou dispersion dans l'eau.

Le polyisocyanate peut être additionné à la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal. Selon un aspect préféré, il est ajouté juste au moment de l'utilisation.

Le composé polyisocyanate peut représenter, par exemple, de 1 à 40 % en poids sec de l'ensemble des constituants de la composition, de préférence de 5 à 30 %, et plus particulièrement de 10 à 25 %. Selon un aspect avantageux, la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et le ou les composé(s) polyisocyanate(s) sont conditionnés séparément, et mélangés au moment de l'utilisation. L'invention concerne donc également un conditionnement comprenant une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un 10 monoacétal du glyoxal et un ou des composé(s) polyisocyanate(s), sous forme séparée. Avantageusement, on a également trouvé que l'ajout de latex à une composition liante comprenant une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, et au moins un composé 15 polyisocyanate permet d'obtenir une composition dont les propriétés de résistance à la traction sont améliorées. Ces propriétés sont particulièrement intéressantes pour l'utilisation de ces compositions pour le traitement des textiles, tissés ou non tissés ou dans la fabrication de matériaux ligneux à partir de déchets agricoles et de bois, 20 comme les panneaux de fibres, panneaux de particules et d'autres panneaux similaires et contreplaqués. L'invention a donc pour objet, selon un aspect ultérieur, une composition liante comprenant une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, au moins un composé polyisocyanate et 25 au moins un latex . Par latex , on entend des compositions aqueuses comportant une émulsion ou une suspension de particules de polymère dans un milieu aqueux. Les latex sont bien connus de l'homme du métier et sont préparés 30 généralement par (co)polymérisation en émulsion ou suspension dans un milieu aqueux d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé. Ces monomères peuvent être choisis parmi le groupe constitué par : les acides mono- et di-carboxyliques insaturés éthyléniques comme l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide maléique, l'acide fumarique, - les vinyles aromatiques tels que le styrène, l'alpha méthyl styrène, le vinyl toluène, les esters de l'acide (méth)acrylique comme par exemple les (méth)acrylates d'alkyle , d'hydroxyalkyle ou d'alcoxyalkyle tels que l'acrylate de méthyle, l'acrylate éthyle, l'acrylate de propyle, l'acrylate de n-butyle, l'acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate d'éthyle, le méthacrylate de propyle, le méthacrylate de n-butyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, l'acrylate d'hydroxypropyle, l'acrylate d'éthoxyéthyle, le méthacrylate d'hydroxypropyle, le méthacrylate d'éthoxyéthyle, les esters des acides dicarboxyliques insaturés éthyléniques tels que le maléate de butyle, les esters vinyliques des acides carboxyliques linéaires ou branchés tels que l'acétate de vinyle, les versatates de vinyle, le stéarate de vinyle, le propionate de vinyle, les monooléfines telles que l'éthylène, le propylène, les diènes conjugués tels que le butadiène, l'isoprène, -l'acrylamide, le méthacrylamide et leurs dérivés tels que l'acide acrylamidométhylpropanesulfonique, le N-méthylol(méth)acrylamide, -l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, - le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène. La composition du mélange de monomères à polymériser dépend de la température de transition vitreuse (Tg) et donc du caractère qu'on souhaite donner au polymère formé (latex dur ou latex mou ). Ces latex peuvent être obtenus selon les techniques de (co)polymérisation connues de l'homme du métier, notamment en émulsion aqueuse des monomères polymérisables, en présence d'amorceurs radicalaires et de tensioactifs. La polymérisation peut être réalisée en continu, en batch ou en semi-continu. Comme exemples de latex pouvant être utilisés dans la présente invention, on peut citer, par exemple : les copolymères d'acrylates (latex de type acrylique pur) comme le Mowilith DM 777 commercialisé par la société CLARIANT, - les copolymères styrène acrylate (latex de type styrène acrylique) comme le Mowilith LDM 6636 commercialisé par la société CLARIANT, les copolymères acétate/versatate de vinyle (latex de type vinyl versatique) comme le Mowilith LDM 2417 commercialisé par la société CLARIANT, les homopolymères acétate de vinyle comme le Mowilith LD 167 commercialisé par la société CELANESE, - les copolymères de styrène-butadiène, les copolymères vinylacétate/éthylène comme le Mowilith LDM 1851 commercialisé par la société CELANESE. Des résines préférées à base d'au moins un monoacétal du glyoxal sont celles dans lesquelles : dans le cas des résines aminoplastes, celles-ci sont fondées sur un mélange composé azoté / diméthoxyéthanal, de préférence dans les proportions d'environ 1/1 et 1/3, notamment de 1/1,5 à 1/2,5, particulièrement 1/2. dans le cas des résines phénoplastes, celles-ci sont fondées sur un mélange phénols / diméthoxyéthanal de préférence dans les proportions d'environ 1/1 et 1/3, notamment de 1/1,5 à 1/2,5, particulièrement 1/2. Le latex peut représenter, par exemple, de 10 à 90 % en poids sec de l'ensemble des constituants de la composition, de préférence de 15 à 70 %, de préférence de 10 à 50%, particulièrement de 20 à 40%, et plus particulièrement de 25 à 35%.

Selon un aspect avantageux, la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal , le ou les composé(s) polyisocyanate(s) et le ou les latex sont conditionnés séparément, et mélangés au moment de l'utilisation. Selon un autre aspect avantageux, la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal comprenant en mélange au moins un latex , d'une part , le ou les composé(s) polyisocyanate(s), d'autre part, sont conditionnés séparément, et mélangés au moment de l'utilisation.

L'invention concerne donc également les différents conditionnements tels que décrits ci-dessus comprenant la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, le ou les composé(s) polyisocyanate(s) et, éventuellement, au moins un latex. La composition selon l'invention peut être préparée selon les techniques connues de mélange, par exemple en prenant une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins d'au moins un monoacétal du glyoxal puis en ajoutant au moins un latex en utilisant une agitation douce. L'addition du polyisocyanate à la composition peut être effectuée avant ou après l'addition du latex. Avantageusement, on effectuera l'addition du polyisocyanate après celle du latex. De préférence, le polyisocyanate est ajouté juste au moment de l'utilisation de la composition. L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'une composition liante telle que décrite plus haut, comprenant les étapes consistant à mettre en contact, au moment de l'utilisation, une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et au moins un composé polyisocyanate. Selon une autre alternative, ledit procédé de préparation comprend une étape consistant à mettre en contact, au moment de l'utilisation, un mélange comprenant au moins une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et au moins un latex, avec au moins un composé polyisocyanate. Les ingrédients sont traditionnellement additionnés dans le mélangeur selon un ordre d'addition tel que le celui qui est présent en moindre quantité est additionné à l'ingrédient qui est présent en plus grande quantité. L'addition de catalyseurs de durcissement acides ou acides latents à la composition liante est généralement souhaitable, de préférence juste avant son utilisation. Des catalyseurs convenables sont, par exemple, l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, l'acide p-toluènesulfonique, l'acide méthanesulfonique, des sels d'aluminium tels que le chlorure d'aluminium et l'hydroxychlorure d'aluminium, le chlorure de magnésium, le sulfate d'ammonium, le sulfate de zirconium, le chlorure de zinc et leurs mélanges.

Des acides mono, di, tri et tétracarboxyliques peuvent également être utilisés tels que l'acide acétique, l'acide glyoxylique, l'acide oxalique, l'acide citrique ainsi que leurs mélanges. Dans une forme de réalisation préférée, on utilise, en tant que catalyseur, l'acide glyoxylique qui facilite la ou les réactions qui provoquent la réticulation et la filmification des compositions de la présente invention. Un catalyseur préféré pour les compositions ne contenant pas de latex est le sulfate d'ammonium. Dans les compositions contenant à la fois un polyisocyanate et un latex, on utilisera, de préférence, l'acide glyoxylique en tant que catalyseur.

Le catalyseur acide est généralement ajouté en une quantité de 0,1 % à 15 %, de préférence de 1 % à 10 % et plus préférentiellement de 3 % à 7 % en poids (sur base sèche) de la composition. Egalement, des additifs peuvent entrer dans la composition tels que ceux classiquement utilisés dans les applications des résines aminoplastes ou phénoplastes à base de formaldéhyde et connus de l'homme du métier. Généralement ces additifs sont additionnés à la composition juste avant son utilisation. Ainsi, la composition peut comprendre un ou plusieurs adjuvants choisis parmi des charges, des agents de démoulage, des colorants ou pigments, des stabilisants, des épaississants, des émulsifiants, des tensioactifs, des co-solvants, des anti-gels, des anti-mousse, des bactéricides, des fongicides, des pesticides, des agents plastifiants, des produits ignifuges, des agents de coalescence, des agents poisseux, des stabilisants UV, des déviscosants, des parfums, des antioxydants, des acides, des bases et des agents tampon.

Les compositions de l'invention ne contiennent pas de formaldéhyde, sont stables dans le temps, possèdent un haut extrait sec et présentent de bonnes propriétés mécaniques telles que la stabilité dimensionnelle à chaud et la résistance à la traction. Ces propriétés justifient l'utilisation des compositions selon l'invention en tant que liant de fibres naturelles ou artificielles, telles que par exemple les fibres de verre, le nylon, les fibres polyesters, les substrats non tissés ainsi que les substrats cellulosiques. Ces propriétés justifient également l'utilisation des compositions décrites ci-dessus dans la fabrication de substrats imprégnables incluant les papiers ou cartons stratifiés et notamment les feuilles de papier décor ou les stratifiés décoratifs . En effet, classiquement, la fabrication de stratifiés utilisant des résines thermodurcissables est réalisée par imprégnation d'un support papetier avec différentes résines, par exemple phénoliques ou à base de mélamine, puis séchage et découpe. Après le séchage et la découpe, les papiers enduits (préimprégnés) sont empilés et stockés. La phase de stratification permet, par empilement de ces feuilles et pression à chaud, de terminer la réaction des résines et ainsi d'avoir le produit final. Il existe aussi des procédés combinant, après imprégnation, séchage et stratification. L'invention a également pour objet l'utilisation des compositions décrites ci-dessus dans la fabrication de matériaux ligneux à partir de déchets agricoles et de bois comme les panneaux de fibres, les panneaux de particules, les panneaux orientés de particules (Oriented Strand Boards ou OSB), les panneaux à fibres à densités moyenne et haute (Medium and High Density Fiberboards ou MDF), et d'autres types de panneaux similaires et contreplaqués. La fabrication des panneaux combine généralement un mélange mécanique des particules ou des fibres et la composition de la présente invention suivi d'un pressage à chaud afin de durcir la résine et former le panneau. Typiquement, les températures de pressage sont comprises dans l'intervalle de 110 C à 240 C. Généralement, les panneaux contiennent de 3 à 40 % en poids de la composition, préférentiellement de 5 à 20 % en poids de la composition.

Les particules ou les fibres peuvent être mélangées avec la composition de l'invention aussi bien lorsque la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal est pré-mélangée avec un ou des composé(s) polyisocyanate(s) et avec un ou des latex, le cas échéant ou bien lorsque les différents composants sont simplement additionnés simultanément. Alternativement, un ou plusieurs composants de la composition peuvent être pré-mélangés avec les particules ou les fibres, et le reste des composants additionné ensuite. Par exemple, les particules ou les fibres peuvent être mélangées avec la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal puis le ou les composé(s) polyisocyanate(s) est (sont) incorporé(s). Selon une autre alternative, la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal comprenant, en mélange, au moins un latex, peut être mélangée aux particules ou aux fibres puis le ou les composé(s) polyisocyanate(s) est (sont) incorporé(s). L'utilisation de la composition liante telle que décrite plus haut pour la fabrication de panneaux de fibres, de panneaux de particules, de panneaux orientés de particules ou de panneaux à fibres à densités moyenne et haute représentent des aspects ultérieurs de l'invention.

En particulier, l'invention concerne une telle utilisation, comprenant une étape de mélange des particules ou des fibres avec une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, au moins un composé polyisocyanate, et au moins un latex, ladite résine, ledit composé polyisocyanate et ledit latex étant, soit préalablement mélangés entre eux, soit additionnés simultanément audites particules ou fibres. Alternativement, l'invention concerne une telle utilisation, comprenant une étape de mélange des particules ou des fibres avec une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, et une étape d'addition audit mélange d'au moins un composé polyisocyanate.

Selon une autre alternative, l'invention concerne une telle utilisation comprenant une étape consistant à mélanger des particules ou des fibres avec un mélange préalablement constitué d'une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et d'au moins un latex, et une étape d'addition d'au moins un composé polyisocyanate. Avantageusement, l'utilisation des compositions selon l'invention permet de diminuer le temps de pressage et/ou le taux d'encollage lors de la 5 fabrication desdits matériaux. L'invention a également pour objet l'utilisation des compositions décrites ci-dessus en tant qu'adhésif destiné au collage de matériaux, entre eux ou sur un support, et sous toutes leurs formes. Le matériau à coller peut être choisi parmi la liste comprenant le 10 papier, le carton, les matières plastiques et le bois. De manière préférée, ledit matériau est du bois. Ce matériau peut être constitué d'une pluralité de couches planes de bois telles que des feuilles de bois mince utilisées dans l'industrie des placages. L'adhésif peut être appliqué sur le substrat comme une feuille de 15 papier puis séché selon les procédures usuelles. L'invention est illustrée de manière non limitative par les exemples ci-dessous.

20 Exemple 1 114,29 g de résine Urée/DME (1/2) à 70 % sont mélangés avec 20 g de Mondur 1141 (commercialisé par Bayer; polyisocyanate dérivé du MDI dispersable dans l'eau). On obtient une composition homogène

25 Exemple 2 65,48 g de résine Mélamine/DME (1/2) à 67,7 % sont mélangés avec 45,47 g d'une dispersion aqueuse de copolymères d'esters acryliques Appretan N 9213 (latex de type Acrylique ayant une Tg de 25 C, environ 45 0/0 d'extrait sec et un pH de 6; commercialisé par Clariant) puis on additionne 30 12,94 g de Mondur 1441. On obtient une composition homogène.

Exemple d'application : collage de panneaux de particules

a) préparation de panneaux avec des compositions utilisant un composé polyisocyanate Des panneaux de particules ont été fabriqués à partir de différents mélanges de colle, de copeaux de bois sec et de catalyseurs (voir tableau 1) Les quantités dans le Tableau 1 sont données en g et exprimées en masse sèche. On a introduit dans un malaxeur successivement les copeaux de bois puis la résine aminoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal comprenant le catalyseur et enfin le composé polyisocyanate, ce qui a permis une bonne distribution de la colle autour des copeaux. Puis, les copeaux ont été répartis de façon homogène dans un moule et ont été pressés à une température de surface de 192 C avec un cycle de pressage de 2 min 30 à 28 kg/cm2, 3 min à 13 kg/cm2 et 4min30 à 8 kg/cm2, pour une épaisseur finale de panneaux de 14 mm (temps de pressage : 42,8 s/mm). Sur les panneaux obtenus, des mesures de résistance à la traction ont été effectuées en utilisant la méthode décrite dans la norme européenne EN 319.

Le taux d'encollage représente la masse de composition sèche divisée par la masse de bois sec. La résine Urée/DME utilisée est une résine Highlink DU concentrée à 67,7 % et commercialisée par Clariant (France). Le Desmodur VKS 20 est un mélange de 4,4'-diphénylméthane 25 diisocyanate (MDI) avec des isomères et des homologues fonctionnalisés et commercialisé par Bayer.

Tableau 1 Echantillons A B C D Bois sec 1000 1000 1000 1000 Résine Urée / DME 120 80 72 96 (1/2) Desmodur`~ VKS 20 20 18 Mondur`~ 1441 24 sulfate d'ammonium 6 4 3,6 4,8 Taux d'encollage 12% 10% 9% 12% Les résultats des mesures de résistance à la traction sont 5 mentionnés dans le tableau 2 ci-après. Tableau 2 Echantillons Résistance à la traction (MPa) A 0,016 B 0,709 C 0,620 D 0,493 10 Ces résultats montrent que l'addition d'un composé polyisocyanate (compositions B, C et D) augmente fortement la cohésion interne de panneaux obtenus par rapport à la composition sans composé polyisocyanate (composition A). De plus, l'utilisation des compositions de la présente invention 15 permet d'obtenir de très bons résultats de cohésion interne malgré une diminution significative du taux d'encollage. 15 b) préparation de panneaux avec des compositions utilisant un composé polyisocvanate et un latex Des panneaux de particules ont été fabriqués à partir de différents mélanges de colle, de copeaux de bois sec et de catalyseurs (voir tableau 3) Les quantités dans le tableau 3 sont données en g et exprimées en masse sèche. On a introduit dans un malaxeursuccessivement les copeaux de bois puis la résine aminoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal comprenant en mélange le latex et le catalyseur et enfin le composé polyisocyanate, ce qui a permis une bonne distribution de la colle autour des copeaux. Le mode de préparation des panneaux est identique à celui décrit dans a) ci-dessus.

Le taux d'encollage est de 12 %. La résine Urée/DME utilisée est une résine Highlink DU concentrée à 67,7 % et commercialisée par Clariant (France). La résine Mélamine / DME utilisée est une résine Highlink DMM concentrée à 71 % et commercialisée par Clariant(France).20 Tableau 3 Echantillons E F G H I J K Bois sec 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Résine 120 82 68,5 68,5 Mélamine / DME (1/2) Résine 82 68,5 68,5 Urée / DME (1/2) Appretan 38 31,5 31,5 38 31,5 31,5 N 9213 Desmodur 20 20 VKS 20 Mondur 20 20 1441 sulfate 6 6 d'ammonium acide 5 5 6 5 5 glyoxylique Les résultats des mesures de résistance à la traction sont 5 mentionnés dans le Tableau 4 ci-après.

Tableau 4 Echantillons Résistance à la traction (MPa) E 0, 055 F 0,281 G 0, 583 H 0, 890 1 0,204 J 0,410 K 0,655 17 La norme en vigueur à propos des résultats des tests en traction (EN 312) prescrit une valeur minimale de cohésion interne (IB) de 0,35 MPa.

Les résultats montrent que les résines G, H, J et K qui contiennent un polyisocyanate ainsi qu'un latex présentent des performances en cohésion interne des panneaux de particules améliorées, permettant d'obtenir des panneaux répondant aux exigences des normes en vigueur. De plus, cette forte amélioration des performances peut permettre de diminuer le temps de pressage et/ou le taux d'encollage, tout en respectant 10 les exigences de la norme EN 312.

Claims (31)

REVENDICATIONS

1. Composition liante, caractérisée en ce qu'elle comprend une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, 5 et au moins un composé polyisocyanate.

2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit monoacétal du glyoxal est un composé de formule (I) 10 (I) dans laquelle R1 et R2, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle en C1 -Cg linéaire ou ramifié ou bien R1 et R2 sont joints pour former un groupement dioxolan-1,3 yl-2 éventuellement substitué sur les sommets 4 et/ou 15 5 par un ou plusieurs substituants alkyle en C1-C4, ou un groupement dioxan-1,3 yl-2 éventuellement substitué sur les sommets 4 et/ou 5 et/ou 6 par un ou plusieurs substituants alkyle en C1-C4.

3. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que, dans la formule (I), R1 et R2, identiques ou différents, représentent un groupe un 20 groupe choisi parmi méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, pentyle, hexyle, heptyle et octyle.

4. Composition selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que R1 et R2 identiques ou différents représentent un groupe alkyle linéaire ou ramifié en C1-C4. 25

5. Composition selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que R1 et R2, identiques, représente un groupe méthyle.

6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la résine aminoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal résulte de la (poly)condensation d'un dérivé d'amine, substitué ou 30 non, choisi parmi l'urée, l'éthylèneurée, la diméthyl-1,3-urée, la mélamine, leglycolurile, la benzoguanamine et leurs mélanges, avec un monoacétal du glyoxal de formule (I).

7. Composition selon la revendication 6, caractérisée en que la résine aminoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal est choisie parmi les résines de type urée-DME, mélamine-DME ou mélamine-urée-DME.

8. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la résine phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal résulte de la (poly)condensation d'un dérivé phénolique, substitué ou non, choisi parmi le phénol, le résorcinol, les tannins, les lignines et leurs mélanges avec un monoacétal du glyoxal de formule (I).

9. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que la résine phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal est choisie parmi les résines de type phénol-DME.

10. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 15 caractérisée en ce que ladite résine aminoplaste ou phénoplaste est partiellement ou totalement éthérifiée par un alcool en C1-C4 ou un polyol.

11. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que le composé polyisocyanate est choisi parmi les diisocyanates, les triisocyanates, les tétraisocyanates et leurs mélanges. 20

12. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que le composé polyisocyanate est choisi parmi - les homopolymères et/ou oligomères et/ou polymères résultant de la condensation de deux ou plusieurs composés isocyanates ; - les composés résultant de la condensation de composés 25 porteurs de fonctions isocyanate avec des composés porteurs d'autres fonctions réactives avec les fonctions isocyanate ; - les composés polyisocyanate dont les groupes isocyanate sont totalement ou partiellement masqués et qui sont obtenus par réaction avec des agents bloquants. 30

13. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que le composé polyisocyanate est choisi parmi l'hexaméthylène diisocyanate (HDI), l'homopolymère de l'hexaméthylène diisocyanate, le tétraméthylènediisocyanate (TMDI) et le 4,4'-phénylméthane diisocyanate polymérique (pMDI).

14. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le composé polyisocyanate est présent à raison de 1 à 40 % en poids sec de l'ensemble des constituants de la composition, de préférence de 5 à 30 %.

15. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, au moins un latex.

16. Composition selon la revendication 15, caractérisée en ce que le latex est choisi parmi les copolymères d'acrylates, les copolymères styrène acrylate, les copolymères acétate/versatate de vinyle, les homopolymères acétate de vinyle, les copolymères de styrène-butadiène et les copolymères vi nylacétate/éthylène.

17. Composition selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisée en ce que le latex est présent à raison de 10 à 90 % en poids sec de l'ensemble des constituants de la composition, de préférence de 15 à 70 %.

18. Composition selon la revendication 17, caractérisée en ce que le latex est présent à raison de 25 à 35 % en poids sec de l'ensemble des constituants de la composition.

19. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, au moins un catalyseur choisi parmi l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, l'acide ptoluènesulfonique, l'acide méthanesulfonique, des sels d'aluminium, le chlorure de magnésium, le sulfate d'ammonium, le sulfate de zirconium, le chlorure de zinc, l'acide acétique, l'acide glyoxylique, l'acide oxalique, l'acide citrique.

20. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un ou plusieurs adjuvants choisis parmi des charges, des agents de démoulage, des colorants ou pigments, des stabilisants, des épaississants, des émulsifiants, des tensioactifs, des co-solvants, des anti-gels, des anti-mousse, des bactéricides, des fongicides, des pesticides, des agents plastifiants, des produits ignifuges, des agents de coalescence, des agents poisseux, des stabilisants UV, desdéviscosants, des parfums, des antioxydants, des acides, des bases et des agents tampon.

21. Conditionnement comprenant une composition liante selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisée en ce que la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et le ou les composé(s) polyisocyanate(s) sont sous forme séparée.

22. Conditionnement comprenant une composition liante selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisée en ce que la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal , le ou les composé(s) polyisocyanate(s) et le ou les latex sont sous forme séparée.

23. Conditionnement comprenant une composition liante selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisée en ce que la résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, en mélange avec au moins un latex, d'une part, et le ou les composé(s) polyisocyanate(s) , d'autre part, sont sous forme séparée.

24. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 en tant que liant de fibres naturelles ou synthétiques.

25. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 dans la fabrication de substrats imprégnables incluant les papiers ou cartons stratifiés.

26. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 dans la fabrication de panneaux de fibres, de panneaux de particules, de panneaux orientés de particules ou de panneaux à fibres à densités moyenne et haute.

27. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 en tant qu'adhésif pour le collage de matériaux entre eux ou sur un support.

28. Utilisation selon la revendication 27, caractérisée en ce que ledit matériau à coller est choisi parmi le papier, le carton, les matières plastiques 30 et le bois.

29. Utilisation selon la revendication 26, caractérisée en ce qu'elle comprend une étape de mélange des particules ou des fibres avec une résineaminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, au moins un composé polyisocyanate, et au moins un latex, ladite résine, ledit composé polyisocyanate et ledit latex étant, soit préalablement mélangés entre eux, soit additionnés simultanément audites particules ou fibres.

30. Utilisation selon la revendication 26, caractérisée en ce qu'elle comprend une étape de mélange des particules ou des fibres avec une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal, et une étape d'addition audit mélange d'au moins un composé polyisocyanate(s).

31. Utilisation selon la revendication 26, caractérisée en ce qu'elle comprend une étape consistant à mélanger des particules ou des fibres avec un mélange préalablement constitué d'une résine aminoplaste ou phénoplaste à base d'au moins un monoacétal du glyoxal et d'au moins un latex, et une étape d'addition d'au moins un composé polyisocyanate.