RU2644945C2 - Водная клеящая композиция для склеивания древесины - Google Patents

Водная клеящая композиция для склеивания древесины Download PDF

Info

Publication number
RU2644945C2
RU2644945C2 RU2015136800A RU2015136800A RU2644945C2 RU 2644945 C2 RU2644945 C2 RU 2644945C2 RU 2015136800 A RU2015136800 A RU 2015136800A RU 2015136800 A RU2015136800 A RU 2015136800A RU 2644945 C2 RU2644945 C2 RU 2644945C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aromatic
hydroxyl groups
composition
adhesive composition
benzene
Prior art date
Application number
RU2015136800A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015136800A (ru
Inventor
Давид ДУАНО
Original Assignee
Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен filed Critical Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен
Publication of RU2015136800A publication Critical patent/RU2015136800A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2644945C2 publication Critical patent/RU2644945C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09J161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/13—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board all layers being exclusively wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G4/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with polyalcohols; Addition polymers of heterocyclic oxygen compounds containing in the ring at least once the grouping —O—C—O—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09D161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C09D161/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J109/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09J161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C09J161/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2409/00—Presence of diene rubber
    • C09J2409/003—Presence of diene rubber in the primer coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к водной клеящей композиции, используемой для склеивания деревянных элементов. Указанная композиция содержит фенолоальдегидную смолу и от 0 до 16 мас.% латекса ненасыщенного диенового эластомера. Фенолоальдегидная смола представляет собой фенолоальдегидную смолу на основе ароматического полиальдегида, несущего по меньшей мере две альдегидные группы и содержащего по меньшей мере одно ароматическое ядро, и полифенола, содержащего одно или несколько ароматических ядер, причем в случае единственного ароматического ядра оно несет две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, а остальная часть ароматического ядра является незамещенной, а в случае нескольких ароматических ядер по меньшей мере два из них несут по две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем понимается, что оба ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих гидроксильных групп не замещены. Полученная водная композиция имеет улучшенные адгезионные свойства и не содержит формальдегид. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к водным клеящим композициям, предназначенным для склеивания деревянных элементов друг с другом, к применению и к способу получения такой композиции, способу сборки деревянных элементов с помощью этих композиций, а также к конструкциям, изготовленным с помощью этих композиций.
Склеивание двух деревянных элементов друг с другом с помощью водной клеящей композиции известно с давних пор. Известно несколько типов композиций, в том числе композиция фенолоальдегидного типа, какая описана в патенте US 2360376. Эта композиция содержит фенолоальдегидную смолу на основе формальдегида и фенола. Мольное отношение формальдегида к фенолу лежит в диапазоне значений от 2 до 3,5.
Эту композицию используют в процессе склеивания изделий из клееной фанеры, содержащей несколько древесных листов. В ходе этого процесса один или несколько листов промазывают слоем композиции, соединяют листы друг с другом с помощью слоя композиции и соединенные так листы сушат под давлением. Полученная в результате клееная конструкция имеет высокую когезию благодаря отличным адгезионным свойствам композиции.
Однако использование формальдегида, который к тому же находится в избытке по отношению к фенолу, влечет выделение формальдегида не только при сушке под давлением, но также при хранении и применении клееной конструкции. Но ввиду недавнего изменения законодательства, в частности европейского законодательства в отношении соединений этого типа, желательно насколько возможно ограничить и даже прекратить использование формальдегида или предшественников формальдегида.
Задачей изобретения является разработать водную клеящую композицию для склеивания древесины, имеющую улучшенные адгезионные свойства и не содержащую формальдегида.
Так, в ходе своих исследований авторы заявки обнаружили водную клеящую композицию, не использующую формальдегида, позволяющую достичь указанной выше цели.
Таким образом, первым объектом изобретения является водная клеящая композиция, содержащая:
- фенолоальдегидную смолу на основе:
- по меньшей мере одного ароматического полиальдегида, несущего по меньшей мере две альдегидные группы и содержащего по меньшей мере одно ароматическое ядро, и
- по меньшей мере одного полифенола, содержащего одно или несколько ароматических ядер, при условии, что:
- в случае единственного ароматического ядра оно содержит две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем остальная часть ароматического ядра не замещена,
- в случае нескольких ароматических ядер, по меньшей мере два из них содержат две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем подразумевается, что оба ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих гидроксильных групп не замещены,
- менее 16 масс.% латекса ненасыщенного диенового эластомера.
Другим объектом изобретения является применение определенной выше клеящей композиции для склеивания двух деревянных элементов.
Изобретение относится также к способу получения водной клеящей композиции, какая определена выше, согласно которому смешивают полифенол и ароматический полиальдегид в водном растворе.
Изобретение относится также к способу склеивания двух деревянных элементов, согласно которому:
- наносят слой водной клеящей композиции, какая определена выше, на по меньшей мере один из двух деревянных элементов и
- соединяют два деревянных элемента друг с другом посредством слоя водной клеящей композиции.
Изобретение относится также к клееной конструкции из двух деревянных элементов, содержащей слой водной клеящей композиции, какая определена выше, соединяющей два деревянных элемента друг с другом.
Изобретение, а также его преимущества станут легко понятны в свете следующего описания и примеров осуществления.
I - Водная клеящая композиция согласно изобретению
В настоящем описании, если явно не указано иное, все приводимые проценты (%) являются массовыми процентами.
С другой стороны, все интервалы значений, обозначенные выражением "между a и b" означают диапазон значений, больших a, но меньших b (то есть границы a и b исключены), тогда как интервалы значений, обозначенные выражением "от a до b" означают диапазон значений, больше или равных a, но меньше или равных b (то есть включая строгие границы a и b).
Само собой разумеется, под выражением "композиция на основе…" следует понимать композицию, содержащую смесь и/или продукт реакции разных основных составляющих, использующихся для этой композиции, причем некоторые из них могут предназначаться для реакции или способны реагировать, по меньшей мере частично, друг с другом или с их химически близкой средой, на различных этапах приготовления композиции, сборки, в частности на этапе сушки, возможно, под давлением.
1.1 - Ароматический полиальдегид
Первым важным составляющим фенолоальдегидной смолы является ароматический полиальдегид, несущий по меньшей мере две альдегидные группы и содержащий по меньшей мере одно ароматическое ядро.
Предпочтительно, ароматическое ядро содержит две альдегидные группы, которые могут находиться в орто-, мета- или параположении на ароматическом ядре.
Предпочтительно, ароматическое ядро ароматического полиальдегида является бензольным ядром.
Предпочтительно, ароматический полиальдегид выбран из группы, состоящей из 1,2-бензолдикарбоксальдегида, 1,3-бензол-дикарбоксальдегида, 1,4-бензолдикарбоксальдегида, 2-гидроксибензол-1,3,5-трикарбальдегида и смесей этих соединений.
Предпочтительно, ароматический полиальдегид выбран из группы, состоящей из 1,3-бензолдикарбоксальдегида, 1,4-бензол-дикарбоксальдегида и смесей этих соединений.
Еще более предпочтительно использовать в качестве ароматического полиальдегида 1,4-бензолдикарбоксальдегид, называемый также терефтальдегидом, который, напомним, имеет следующую структурную химическую формулу:
Figure 00000001
1.2 - Полифенол
Вторым важным компонентом фенолоальдегидной смолы является полифенол, содержащий одно или несколько ароматических ядер.
В случае полифенола, содержащего единственное ароматическое ядро, это ядро содержит две или три гидроксильные группы в метаположении одна относительно другой (в случае двух групп) или относительно друг друга (в случае трех групп), причем остальная часть ароматического ядра по определению является незамещенной; под этим понимается, что другие атомы углерода в остатке ароматического ядра (то есть атомы углерода, не несущие гидроксильные группы) несут только атом водорода.
Предпочтительно, в случае полифенола, содержащего единственное ароматическое ядро, это ароматическое ядро является бензольным ядром.
В качестве предпочтительного примера полифенола, содержащего единственное ароматическое ядро, можно назвать, в частности, резорцин, который, как следует напомнить, имеет структурную формулу:
Figure 00000002
В качестве еще более предпочтительного примера, содержащего единственное ароматическое ядро, можно назвать флороглюцин, который, как следует напомнить, имеет структурную формулу:
Figure 00000003
Отметим, что в обоих примерах полифенола (II) и (III) ароматическое ядро предпочтительно является бензольным ядром. В других вариантах осуществления ароматическое ядро не является бензольным ядром.
В случае полифенола, содержащего несколько (два или больше двух) ароматических ядер, по меньшей мере два из них несут по две или три гидроксильные группы в метаположении один относительно другого (в случае двух групп) или относительно друг друга (в случае трех групп), причем подразумевается, что два ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих гидроксильных групп не замещены; под этим понимается, что два атома углерода, расположенные по обе стороны (в ортоположении) гидроксилированного атома углерода (т.е. несущего гидроксильную группу), несут только атом водорода.
Предпочтительно, в случае полифенола, содержащего несколько ароматических ядер, каждое ядро, несущее две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, является бензольным ядром.
В качестве предпочтительных примеров в случае, когда молекула полифенола содержит несколько ароматических ядер, по меньшей мере два их этих ароматических ядер, одинаковых или разных, выбраны из следующих общих формул:
Figure 00000004
в которых символы Z1, Z2, одинаковые или разные, если их несколько на одном и том же ароматическом ядре, означают атом (например, углерода, серы или кислорода) или связующую группу, по определению по меньшей мере двухвалентную, которая соединяет по меньшей мере эти два ароматических ядра с остальной частью молекулы полифенола.
Согласно одному частному и предпочтительному варианту осуществления изобретения полифенол является, например, флавоноидом, характеризующимся, как стоит напомнить, базовой структурой с 15 атомами углерода, образованной двумя бензольными кольцами, связанными тремя атомами углерода. В частности, используемый флавоноид является 2',4',3,5,7-пентагидроксфлавоном, называемым также "Morin", следующей формулы (V):
Figure 00000005
Отметим, что это соединение является полифенолом, содержащим два ароматических ядра (соответствующие формулам IV-c и IV-d выше), каждое из которых несет две гидроксильные группы в метаположении относительно друг друга, причем два ортоположения относительно по меньшей мере в одной из этих двух гидроксильных групп незамещены.
Согласно другому частному и предпочтительному варианту осуществления изобретения полифенол является, например, флороглюцидом, называемым также 2,4,6,3',5'-бифенилфенолом, следующей структурной формулы:
Figure 00000006
Отметим, что это соединение является полифенолом, содержащим два ароматических ядра (соответствующие формулам IV-a и IV-b выше), каждое из которых несет по меньшей мере две (в данном случае одно две, а другое три) гидроксильные группы в метаположении относительно друг друга, причем два ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих двух гидроксильных групп незамещены.
Согласно еще одному частному и предпочтительному варианту осуществления изобретения полифенол является, например, 2,2',4,4'-тетрагидроксидифенилсульфидом следующей структурной формулы:
Figure 00000007
Отметим, что в примерах (V), (VI) и (VII), которые содержат несколько ароматических ядер, каждое ядро, несущее две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, является бензольным ядром. В других вариантах осуществления ароматическое ядро не является бензольным ядром.
В одном предпочтительном варианте осуществления полифенол выбран из группы, состоящей из флороглюцина (III), 2,2',4,4'-тетрагидроксидифенилсульфида (VII) и смесей этих соединений.
1.3 - Латекс ненасыщенного диенового эластомера
Композиция согласно изобретению содержит менее 16 масс.% (граничное значение исключено) латекса ненасыщенного диенового эластомера. Под массовой процентной долей композиции понимаются проценты от массы всей композиции, то есть масса латекса, деленная на массу сухих компонентов плюс массу воды.
Предпочтительно, композиция содержит не более 10%, предпочтительно не более 5%, более предпочтительно максимум 1 масс.% латекса ненасыщенного диенового эластомера.
Латексы ненасыщенных диеновых эластомеров (то есть содержащих двойные углерод-углеродные связи) хорошо известны специалисту. Напомним, что латекс представляет собой стабильную дисперсию микрочастиц эластомера в суспензии в водном растворе.
Ненасыщенный диеновый эластомер латекса, присутствующий в количестве менее 16 масс.%, предпочтительно выбран из группы, состоящей из полибутадиенов, сополимеров бутадиена, полиизопренов, сополимеров изопрена и смесей этих эластомеров. Еще более предпочтительно выбирать его из группы, состоящей из сополимеров бутадиена, тройных сополимеров винилпиридин-стирол-бутадиен, натурального каучука и смесей этих эластомеров.
Под "диеновым" эластомером (или, без разницы, каучуком) понимается эластомер, полученный, по меньшей мере частично (то есть гомополимер или сополимер), из одного или нескольких диеновых мономеров (т.е. содержащих две двойные углерод-углеродные связи, сопряженные или нет). Под изопреновым эластомером понимается гомополимер или сополимер изопрена, другими словами, диеновый эластомер, выбранный из группы, состоящей из натурального каучука (NR), синтетических полиизопренов (IR), различных сополимеров изопрена и смесей этих эластомеров.
1.4 - Добавки
В одном варианте осуществления композиция содержит по меньшей мере одно основание. Это основание может быть, например, аммиаком, гидроксидом натрия, калия или аммония.
Разумеется, водная клеящая композиция может содержать все или часть обычных добавок для водных клеящих композиций. Назовем, например, красители, наполнители, антиоксиданты или другие стабилизаторы.
II - Способ получения водной клеящей композиции согласно изобретению
Типично на первой стадии получения готовят водный раствор, смешивая постепенно воду и основание. Предпочтительно, водный раствор имеет pH от 9 до 13, предпочтительно от 10 до 12.
Затем в водный раствор вмешивают полифенол. После этого добавляют ароматический полиальдегид. Полученную в результате смесь перемешивают в течение 1-30 минут, например 5 мин при 20°C.
В варианте осуществления, в котором композиция содержит один или несколько латексов ненасыщенных диеновых эластомеров в ненулевом количестве, но строго меньше 16%, преконденсированную фенолоальдегидную смолу перед добавлением в латекс или латексы обычно разбавляют водой. В варианте осуществления, когда композиция содержит по существу нулевое количество латекса ненасыщенного диенового эластомера, сразу получают водную клеящую композицию.
Концентрацию композиции можно подбирать в зависимости от ее конкретного применения (открытое время, вязкость). Композицию можно использовать сразу или же хранить перед ее конечным применением в течение времени созревания, которое обычно может варьироваться от одного до нескольких часов и даже нескольких дней.
III - Клееная конструкция согласно изобретению
Как указывалось выше, настоящее изобретение относится также к применению вышеописанной водной клеящей композиции для склеивания двух деревянных элементов.
Таким образом, клееная конструкция из двух деревянных элементов согласно изобретению содержит слой водной клеящей композиции, какая описана выше, соединяющей два деревянных элемента друг с другом.
Под древесиной понимается растительный материал, полученный из древесных растений. Примерами растительного материала являются ствол, ветви и корни. Например, древесными растениями, из которых получают растительный материал, являются дуб, каштан, ясень, орех, бук, тополь, пихта, сосна, олива, ольха или же береза.
Под элементом понимается любая частица или цельный кусок. Примерами элементов являются листы, предназначенные для получения клееной фанеры, дранка, предназначенная для получения решетчатых конструкций, частицы, такие, как стружка, опилки, мука или хлопья, для получения прессованных конструкций, как в случае ориентированных, так и неориентированных частиц, волокна, предназначенные для получения волокнистых конструкций, таких как плиты высокой или средней плотности, куски цельной древесины, называемые также поделочной древесиной, предназначенные для получения таких конструкций, как мебель, каркасы.
IV - Способ получения клееной конструкции согласно изобретению
Клееная конструкция по изобретению может быть получена способом склеивания двух деревянных элементов, согласно которому:
- наносят слой вышеописанной водной клеящей композиции на по меньшей мере один из двух деревянных элементов, и
- соединяют два деревянных элемента друг с другом посредством слоя водной клеящей композиции.
Этап нанесения клеящей композиции на или несколько деревянных элементов может быть осуществлен любым подходящим способом, в частности, любым известным методом нанесения покрытий, как, например, распыление, пропитка, нагнетание под давлением, или же комбинацией одного или нескольких этих методов.
Предпочтительно водную клеящую композицию можно наносить с плотностью в интервале от 70 до 250 г/м2.
После этапа нанесения клеящей композиции клееную конструкцию нагревают до температуры в интервале от 30°C до 200°C, предпочтительно от 80°C до 160°C, в зависимости от намеченного применения.
Предпочтительно, клееную конструкцию удерживают под давлением, например под давлением до 18 кг/см2. Более предпочтительно, этап удержания под давлением осуществляется одновременно с этапом нагревания.
Продолжительность этапа нагревания и/или удерживания под давлением варьируется от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от конкретной ситуации, в частности в зависимости от используемой комбинации температура-давление.
V - Примеры осуществления изобретения и сравнительные опыты
Эти опыты демонстрируют, что адгезия между несколькими деревянными элементами, соединенными посредством слоя водной клеящей композиции согласно изобретению, по существу эквивалентна, а в некоторых случаях даже превосходит адгезию, получаемую с клеящей композицией, традиционно использующей формальдегид и фенол.
С этой целью указанным выше способом было приготовлено несколько водных клеящих композиций, несколько согласно изобретению (обозначенные ниже C-2 - C-6) и одна не по изобретению (контрольная композиция, обозначенная ниже C-1). Их составы (выраженные в массе) представлены в приложенной таблице 1. Количества, указанные в этой таблице, рассчитаны на сухой вес компонентов.
Композиция C-1 является контрольной композицией, известной в уровне технике и широко использующейся для склеивания древесины. Эта клеящая композиция имеет в основе формальдегид и фенол.
Каждая композиция C-2 - C-6 содержит ароматический полиальдегид, имеющий по меньшей мере одно ароматическое ядро, несущее по меньшей мере две альдегидные группы. В данном случае ароматическое ядро является бензольным ядром.
Ароматический полиальдегид в композициях C-2 - C-6 выбран из группы, состоящей из 1,2-бензолдикарбоксальдегида, 1,3-бензол-дикарбоксальдегида, 1,4-бензолдикарбоксальдегида, 2-гидроксибензол-1,3,5-трикарбальдегида и смесей этих соединений.
Ароматический полиальдегид композиций C-2 - C-5 выбран из группы, состоящей из 1,3-бензолдикарбоксальдегида, 1,4-бензол-дикарбоксальдегида и смесей этих соединений.
Ароматический полиальдегид композиций C-2 - C-4 является 1,4-бензолдикарбоксальдегидом. Ароматический полиальдегид композиции C-5 является 1,3-бензол-дикарбоксальдегидом. Ароматический полиальдегид композиции C-6 является 1,2-бензолдикарбоксальдегидом.
Каждая композиция C-2, C-4 и C-5 содержит полифенол, имеющий ароматическое ядро, несущее две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем остальная часть ароматического ядра не замещена. В данном случае ароматическое ядро является бензольным ядром.
Полифенол каждой композиции C-2 и C-5 является флороглюцином. Полифенол композиции C-4 является резорцином.
Каждая композиция C-3 и C-6 содержит полифенол, имеющий несколько ароматических ядер, причем по меньшей мере два из них несут по две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, при условии, что два ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих гидроксильных групп не замещены. В данном случае каждое ядро, несущее две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, является бензольным ядром.
Полифенол композиций C-3 и C-6 является 2,2',4,4'-тетрагидроксидифенилсульфидом.
Каждая клеящая композиция C-1 - C-6 содержит, кроме того, менее 16 масс.% (граничное значение исключено) латекса ненасыщенного диенового эластомера. Так, каждая клеящая композиции C-1 - C-6 содержит не более 10%, предпочтительно не более 5%, более предпочтительно максимум 1 масс.% латекса ненасыщенного диенового эластомера. В данном случае массовое содержание латекса ненасыщенного диенового эластомера является по существу нулевым.
Каждая клеящая композиция C-1 - C-6 содержит основание, здесь гидроксид натрия.
Качество связи между деревянными элементами определяется испытанием, в котором измеряют силу, необходимую, чтобы отделить два деревянных элемента друг от друга путем разрушения слоя, соединяющего эти два элемента.
Более точно, каждый образец для испытания содержит два деревянных элемента, в данном случае из бука, с плотностью, равной 0,83 г/см3, каждый в общей форме параллелепипеда размерами 70 см × 25 мм × 3 мм. На каждый край элементов наносят слой водной клеящей композиции на всю ширину элемента, здесь 25 мм, и на длину 1 см. Затем эти два элемента соединяют посредством слоев композиции, нанесенных на каждый деревянный элемент. Таким образом, полная смазанная клеем площадь образца, образованного двумя деревянными элементами, составляет 5 см2. Состав полученного в результате образца сушат в течение 3 часов при 140°C.
По окончании сушки образец, состоящий из двух элементов, соединенных склейкой, помещают в зажимы машины для испытания на растяжение и затем растягивают с заданной скоростью и при заданной температуре (например, в настоящем случае со скоростью 10 мм/мин при температуре 20°C).
Уровни адгезии характеризуют, измеряя усилие, называемое силой отрыва (обозначено Fmax), необходимое для отсоединения двух элементов друг от друга путем разрыва клеящего слоя. Значение выше, чем у контрольного образца, произвольно принятое за 100, указывает на улучшенный результат, то есть, что сила отрыва выше, чем у контрольного образца. Результаты испытаний, осуществленных на образцах, приведены в таблице 1.
Установлено, что клееная конструкция с клеящими композициями C-2, C-3 и C-5 согласно изобретению имеет особенно высокую силу отрыва Fmax, неожиданную для специалиста, так как она очень заметно (на 22-27%) превышает эталонную силу отрыва, измеренную на контрольной клееной конструкции с композицией C-1. Что касается конструкций, склеенных композициями C-4 и C-6, они, конечно, имеют силу отрыва Fmax ниже, чем для композиции C-1, но все равно достаточную, чтобы обеспечить эффективное склеивание деревянных элементов.
В отличие от алифатических полиальдегидов, ароматический полиальдегид композиции остается стабильным вследствие относительной дезактивации ароматического ядра альдегидными группами. Эта относительная дезактивация ароматического ядра компенсируется высокой реакционной способностью полифенола. Действительно, две или три гидроксильные группы, находящиеся на одном или нескольких ароматических ядрах полифенола, находятся в метаположении по отношению друг к другу, что делает полифенол особенно активным в результате двойной активации незамещенных ортоположений.
Таким образом, результаты этих разных опытов четко демонстрируют, что клеящие композиции согласно изобретению являются интересной альтернативой применению традиционных клеящих композиций, причем без использования формальдегида.
Таблица 1
Клеящие композиции С-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6
Альдегид
Формальдегид (1) 0,75 - - - - -
1,4-бензолдикарбоксальдегид (2) - 3,35 3,35 3,35 - -
1,3-бензолдикарбоксальдегид (3) - - - - 3,35 -
1,2-бензолдикарбоксальдегид (4) - - - - - 3,35
Полифенол
Фенол (5) 4,7
Резорцин (6) - - - 5,5 - -
Флороглюцин (7) - 6,3 - - 6,3 -
2,2',4,4'-тетрагидроксидифенил сульфид (8) - - 11,7 - - 11,7
Основание
Гидроксид натрия (9) 1,5 1,5 1,5 2 2 2
Полный вес сухого экстракта клеящей композиции 14,6 14,6 14,6 14,6 14,6 14,6
Вес воды 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4 5,4
Испытание на адгезию
Fmax при 20°C 100 122 127 97 123 91
(1) формалин (от фирмы Caldic; разбавлен до 36%)
(2) 1,4-бензолдикарбоксальдегид (от фирмы ABCR; чистотой 98%)
(3) 1,3-бензолдикарбоксальдегид (от фирмы ABCR; чистотой 98%)
(4) 1,2-бензолдикарбоксальдегид (от фирмы ABCR; чистотой 98%)
(5) фенол (от фирмы Aldrich, чистотой 99%)
(6) резорцин (от фирмы Sumitomo; чистотой 99,5%)
(7) флороглюцин (от фирмы Alfa Aesar; чистотой 99%)
(8) 2,2',4,4'-тетрагидроксидифенилсульфид (от фирмы Alfa Aesar; чистотой 98%)
(9) гидроксид натрия (от фирмы Aldrich; разбавлен до 30%)

Claims (29)

1. Водная клеящая композиция, отличающаяся тем, что она содержит:
- фенолоальдегидную смолу на основе:
- по меньшей мере одного ароматического полиальдегида, несущего по меньшей мере две альдегидные группы и содержащего по меньшей мере одно ароматическое ядро, и
- по меньшей мере одного полифенола, содержащего одно или несколько ароматических ядер, при условии, что:
- в случае единственного ароматического ядра оно содержит две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем остальная часть ароматического ядра не замещена,
- в случае нескольких ароматических ядер по меньшей мере два из них содержат по две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем подразумевается, что оба ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих гидроксильных групп не замещены,
- менее 16 мас.% латекса ненасыщенного диенового эластомера или по существу нулевое количество латекса ненасыщенного диенового эластомера.
2. Композиция по предыдущему пункту, содержащая не более 10%, предпочтительно не более 5%, более предпочтительно максимум 1 мас.% латекса ненасыщенного диенового эластомера.
3. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой ароматическое ядро ароматического полиальдегида содержит две альдегидные группы.
4. Композиция по п. 1, в которой ароматическое ядро ароматического полиальдегида является бензольным ядром.
5. Композиция по п. 1, в которой ароматический полиальдегид выбран из группы, состоящей из 1,2-бензол-дикарбоксальдегида, 1,3-бензол-дикарбоксальдегида, 1,4-бензол-дикарбоксальдегида, 2-гидроксибензол-1,3,5-трикарбальдегида и смесей этих соединений.
6. Композиция по п. 5, в которой ароматический полиальдегид выбран из группы, состоящей из 1,3-бензол-дикарбоксальдегида, 1,4-бензол-дикарбоксальдегида и смесей этих соединений.
7. Композиция по п. 6, в которой ароматический полиальдегид является 1,4-бензолдикарбоксальдегидом.
8. Композиция по п. 1, в которой в случае полифенола, содержащего единственное ароматическое ядро, ароматическое ядро является бензольным ядром.
9. Композиция по п. 1, в которой в случае полифенола, содержащего несколько ароматических ядер, каждое ядро, несущее две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, является бензольным ядром.
10. Композиция по п. 1, в которой полифенол выбран из группы, состоящей из флороглюцина, 2,2',4,4'-тетрагидроксидифенилсульфида и смесей этих соединений.
11. Применение клеящей композиции, содержащей фенолоальдегидную смолу на основе:
- по меньшей мере одного ароматического полиальдегида, несущего по меньшей мере две альдегидные группы и содержащего по меньшей мере одно ароматическое ядро, и
- по меньшей мере одного полифенола, содержащего одно или несколько ароматических ядер, при условии, что:
- в случае единственного ароматического ядра оно содержит две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем остальная часть ароматического ядра не замещена,
- в случае нескольких ароматических ядер по меньшей мере два из них содержат по две или три гидроксильные группы в метаположении по отношению друг к другу, причем подразумевается, что оба ортоположения относительно по меньшей мере одной из этих гидроксильных групп не замещены,
- менее 16 мас.% латекса ненасыщенного диенового эластомера,
для склеивания двух деревянных элементов.
12. Способ получения водной клеящей композиции по любому из пп. 1-10, согласно которому смешивают полифенол и ароматический полиальдегид в водном растворе.
13. Способ по предыдущему пункту, согласно которому водный раствор имеет рН в интервале от 9 до 13, предпочтительно от 10 до 12.
14. Способ склеивания двух деревянных элементов, согласно которому:
- наносят слой водной клеящей композиции по любому из пп. 1-10 на по меньшей мере один из двух деревянных элементов и
- соединяют два деревянных элемента друг с другом посредством слоя водной клеящей композиции.
15. Клееная конструкция из двух деревянных элементов, содержащая слой водной клеящей композиции по любому из пп. 1-10, соединяющий два деревянных элемента друг с другом.
RU2015136800A 2013-01-29 2014-01-28 Водная клеящая композиция для склеивания древесины RU2644945C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1350716A FR3001460B1 (fr) 2013-01-29 2013-01-29 Composition adhesive aqueuse pour le collage du bois
FR1350716 2013-01-29
PCT/EP2014/051608 WO2014118163A2 (fr) 2013-01-29 2014-01-28 Composition adhesive aqueuse pour le collage du bois

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015136800A RU2015136800A (ru) 2017-03-06
RU2644945C2 true RU2644945C2 (ru) 2018-02-15

Family

ID=48289300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136800A RU2644945C2 (ru) 2013-01-29 2014-01-28 Водная клеящая композиция для склеивания древесины

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9938434B2 (ru)
EP (1) EP2951221B1 (ru)
CN (1) CN104955858B (ru)
CA (1) CA2898684C (ru)
FR (1) FR3001460B1 (ru)
RU (1) RU2644945C2 (ru)
TR (1) TR201807289T4 (ru)
WO (1) WO2014118163A2 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2978769B1 (fr) 2011-08-04 2013-09-27 Michelin Soc Tech Composition adhesive aqueuse a base de polyaldehyde et de polyphenol
FR3017133B1 (fr) 2014-02-06 2016-03-11 Michelin & Cie Composite de caoutchouc renforce d'au moins un element de renfort en acier adherise par une composition adhesive a base d'aldehyde aromatique et de polyphenol
FR3031746A1 (fr) 2015-01-21 2016-07-22 Michelin & Cie Composition de caoutchouc a haute rigidite
EP3247748B1 (fr) * 2015-01-21 2024-05-22 Compagnie Générale des Etablissements Michelin Composition de caoutchouc à haute rigidité
FR3031745A1 (fr) 2015-01-21 2016-07-22 Michelin & Cie Composition de caoutchouc a haute rigidite
FR3045038A1 (fr) * 2015-12-14 2017-06-16 Michelin & Cie Compose pour augmenter la fluidite d'une composition de caoutchouc comprenant une resine phenol-aldehyde a base du compose
EP3390536B1 (fr) 2015-12-14 2019-10-16 Compagnie Générale des Etablissements Michelin Composition de caoutchouc à haute fluidité à base d'un aldéhyde aromatique et d'un polyphénol aromatique
FR3049611A1 (fr) * 2016-04-01 2017-10-06 Michelin & Cie Composition adhesive aqueuse comportant une resine thermodurcissable
FR3051473A1 (fr) 2016-05-20 2017-11-24 Michelin & Cie Composite et courroie de transmission de puissance
FR3054226A1 (fr) 2016-07-21 2018-01-26 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition de caoutchouc a haute rigidite
FR3054233A1 (fr) 2016-07-21 2018-01-26 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition de caoutchouc a haute rigidite

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR929407A (fr) * 1946-06-18 1947-12-26 Du Pont Perfectionnement dans les compositions employées comme adhésifs
RU2126026C1 (ru) * 1997-01-06 1999-02-10 Новосибирская государственная академия строительства Клеевая композиция
RU2182583C2 (ru) * 2000-03-10 2002-05-20 Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет Клеевая композиция
US20040147712A1 (en) * 2002-12-13 2004-07-29 Indspec Chemical Corporation Flexibilized resorcinolic novolak resins and method of making same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2414414A (en) * 1942-10-06 1947-01-14 Pennsylvania Coal Products Com Method of bonding materials with a cold-setting dihydroxy benzene aldehyde adhesive
US2360376A (en) 1942-10-06 1944-10-17 Lauxite Corp Water-soluble phenolic adhesive resin and method
US2561215A (en) * 1945-06-11 1951-07-17 Du Pont Laminated products and adhesive compositions of matter
US3817778A (en) * 1971-07-02 1974-06-18 Monsanto Co Bonding fibers to rubber with unsaturate-resorcinol polymers
JPS5610129A (en) * 1979-07-05 1981-02-02 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Preparation of aromatic dialdehyde
KR20050089978A (ko) * 2002-12-23 2005-09-09 인비스타 테크놀로지즈 에스.에이.알.엘 직물 보강 물질과 고무 간의 접착
FR2978771B1 (fr) 2011-08-04 2013-09-27 Michelin Soc Tech Composition adhesive aqueuse a base de polyaldehyde et 2,2', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide
FR2978770B1 (fr) * 2011-08-04 2013-09-27 Michelin Soc Tech Composition adhesive aqueuse a base de polyaldehyde et phloroglucinol
FR2978769B1 (fr) 2011-08-04 2013-09-27 Michelin Soc Tech Composition adhesive aqueuse a base de polyaldehyde et de polyphenol
ITMI20111898A1 (it) * 2011-10-19 2013-04-20 Vinavil Spa Composizioni adesive per legno
US9163169B2 (en) * 2012-03-13 2015-10-20 Georgia-Pacific Chemicals Llc Adhesive compositions having a reduced cure time and methods for making and using same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR929407A (fr) * 1946-06-18 1947-12-26 Du Pont Perfectionnement dans les compositions employées comme adhésifs
RU2126026C1 (ru) * 1997-01-06 1999-02-10 Новосибирская государственная академия строительства Клеевая композиция
RU2182583C2 (ru) * 2000-03-10 2002-05-20 Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет Клеевая композиция
US20040147712A1 (en) * 2002-12-13 2004-07-29 Indspec Chemical Corporation Flexibilized resorcinolic novolak resins and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
TR201807289T4 (tr) 2018-06-21
FR3001460B1 (fr) 2015-03-27
US9938434B2 (en) 2018-04-10
CA2898684A1 (fr) 2014-08-07
CA2898684C (fr) 2019-07-30
WO2014118163A2 (fr) 2014-08-07
WO2014118163A3 (fr) 2014-10-09
EP2951221B1 (fr) 2018-04-11
US20160024353A1 (en) 2016-01-28
RU2015136800A (ru) 2017-03-06
CN104955858B (zh) 2017-04-26
FR3001460A1 (fr) 2014-08-01
EP2951221A2 (fr) 2015-12-09
CN104955858A (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2644945C2 (ru) Водная клеящая композиция для склеивания древесины
US11268000B2 (en) Aqueous adhesive composition comprising a ithermosetting resin
JP7511485B2 (ja) 結合用樹脂を調製するためのプロセス
MX2014013120A (es) Productos compuestos hechos con composiciones aglutinantes que incluyen taninos y aldehidos multifuncionales.
US10047255B2 (en) Aqueous adhesive composition for adhesive bonding
CA2663995A1 (en) Compositions and methods for resin-based wood glues
CA3036131A1 (en) Glyoxalated lignin compositions
CA2244667C (en) Bonding agent composition, its use as well as a process for the production of particle board
CN115464739A (zh) 一种甲醛净化浸渍胶膜纸层压木质地板的制备工艺
CN115335201B (zh) 包含具有改进稳定性的热固性树脂的水性粘合剂组合物
US4125502A (en) Polyvinyl acetate-modified phenolic resin composition
US7319115B2 (en) Adhesives
EP0586668A1 (en) Phenolic resol plywood resin, manufacture and use
RU2455330C1 (ru) Клеевая композиция
RU2264426C1 (ru) Клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов и способ получения для нее наполнителя
Hernawati et al. Characteristics of adhesive firmness of tannin resorcinol formaldehyde from johar sawdust extract as adhesive on lamina wood
JP6830723B2 (ja) フェノール樹脂とリグノフェノールとを含む接着剤およびこれを用いた木製品
US3265652A (en) Resin binders
CN116323732A (zh) 具有改进的稳定性的包含热固性树脂的水性粘合剂组合物
CN111558971A (zh) 一种环保胶合板的制备方法
NZ540141A (en) Improvements in or relating to adhesives

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190702

Effective date: 20190702

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200129