包含热固性树脂的水性粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含树脂的水性粘合剂组合物，所述树脂包括：至少一种芳族化合物，其包含至少一个带有至少两个官能团的芳环，这些官能团中的一个是羟甲基官能团，另一个是醛官能团或羟甲基官能团，和三聚氰胺和/或至少一种通式(I)的化合物，其中：每个基团R1、R2、R3彼此独立地表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基、环烷基或氢，X表示S、O或N‑R4，其中R4表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基，所述水性粘合剂组合物的水含量在50重量％和90重量％之间。

Composition of waterborne adhesives containing thermosetting resins

The present invention relates to an aqueous binder composition comprising resins comprising at least one aromatic compound containing at least one aromatic ring with at least two functional groups, one of which is hydroxymethyl functional group, the other is aldehyde functional group or hydroxymethyl functional group, and/or at least one of which is melamine and/or melamine. Compounds of general formula (I) in which each group R1, R2 and R3 independently represents alkyl, aryl, aryl, alkyl aryl, naphthenic or hydrogen, and X represents S, O or N_R4, where R4 represents alkyl, aryl, alkyl aryl or naphthenic groups. The water content of the water-borne binder composition is 50 wt. Between% and 90% weight.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含热固性树脂的水性粘合剂组合物
本专利技术涉及旨在将元件彼此粘合的水性粘合剂组合物，其用途和用于制造这种组合物的方法，通过这些组合物装配元件的方法以及通过这些组合物制造的组件。
技术介绍
长久以来，已知通过水性粘合剂组合物将两个元件(例如木制元件)彼此粘接在一起。已知数种类型的组合物，包括脲/醛类型的组合物，如文献“Lacollecauriteetsonutilisationdanslesindustriesdubois”(脲/甲醛粘合剂及其在木材加工业中的用途)(A.Villière,ENEFEcoleNationaldesEauxetForêts,Annalesdel'écolenationaledeseauxetforêtsetdelastationderecherchesetexpériences[ISSN0365-1827],1942年，第8卷，第2期；第207-279页)中所描述的。该组合物包含基于甲醛和脲的脲/醛树脂。该组合物在粘接木制品的方法中使用。在该过程中，在一个或多个木制元件上涂布组合物的层，通过组合物的层将元件彼此结合，并将由此结合的元件固化。由此获得的粘接组件借助于组合物的优异粘合性能而具有高内聚力。然而，无论是在粘接组件的固化期间还是在储存和使用期间，甲醛的使用(而且其相对于脲是过量的)都导致甲醛的释放。此外，由于与这种类型的化合物相关的法规特别是欧洲法规近期的变化，期望尽可能多地限制乃至放弃甲醛或甲醛前体的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供用于粘接的水性粘合剂组合物，其具有提高的粘合性能并且不含甲醛。在本申请人的研究期间，本申请人已发现不使用游离甲醛的水性粘合剂组合物能够满足上述目的。在本申请人的申请WO2015/049326中，本申请人提出了水性粘合剂组合物，其一方面包含芳族醛，另一方面包含脲或其衍生物。在芳族醛上存在两个醛官能团是确保充分粘接所必需的基本特征。对于基于甲醛的常规脲/醛粘合剂的使用而言，所述申请中描述的粘合剂组合物构成非常有益的替代方案。然而，所述申请中描述的脲/醛树脂是微水溶性的，并且在将其加入至水性组合物期间需要特别剧烈的搅拌。这种剧烈搅拌需要昂贵的设备并且增加了该过程的持续时间。因此需要可以有效代替常规脲/醛的其它替代性热固性树脂。因此，本专利技术的第一主题涉及包含热固性树脂的水性粘合剂组合物，所述热固性树脂基于：A1)至少一种芳族化合物，其包含至少一个带有至少两个官能团的芳环，这些官能团中的一个是羟甲基官能团，另一个是醛官能团或羟甲基官能团；A2)三聚氰胺和/或至少一种式(I)的化合物：其中：每个基团R1、R2、R3彼此独立地表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基或氢，并且X表示S、O或N-R4，R4表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基，其中水性粘合剂组合物中的水含量在50重量％和90重量％之间，优选在60重量％和80重量％之间。本专利技术的另一主题涉及包含预缩合热固性树脂的水性粘合剂溶液，所述预缩合热固性树脂基于：A1)至少一种芳族化合物，其包含至少一个带有至少两个官能团的芳环，这些官能团中的一个是羟甲基官能团，另一个是醛官能团或羟甲基官能团；和A2)三聚氰胺和/或至少一种式(I)的化合物：其中：每个基团R1、R2、R3彼此独立地表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基或氢，并且X表示S、O或N-R4，R4表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基。本专利技术的另一主题涉及如上限定的粘合剂组合物或如上限定的粘合剂溶液用于粘接两个元件(并且优选用于粘接两个木制元件)的用途。本专利技术还涉及一种用于粘接两个元件(优选两个木制元件)的方法，其中：-将如上限定的水性粘合剂组合物的层施用至两个元件中的至少一个，以及-通过水性粘合剂组合物的层将两个元件彼此结合。本专利技术还涉及两个元件(优选两个木制元件)的粘接组件，其包含将两个元件彼此结合的如上限定的水性粘合剂组合物的层。具体实施方式根据以下描述将易于理解本专利技术及其优点。I–水性粘合剂组合物的配制在本说明书中，除非另外明确指出，所示的所有百分比(％)均为重量％。“相对于彼此的间位”旨在表示所讨论的官能团由芳环的碳带有，这些碳通过芳环的单个其它碳而彼此分隔。“相对于彼此的对位”旨在表示所讨论的官能团彼此相反，即在6元芳环的位置1和位置4处。类似地，相对于官能团的“对位”是与带有官能团的6元芳环上的官能团相反的位置。环的“成员”旨在表示构成环的骨架的原子。因此，例如，苯环包含六个成员，每个成员由碳原子组成。在另一个实施例中，呋喃环包含五个成员，四个成员各自由碳原子组成，剩余成员由氧原子组成。“CHO”表示醛官能团。“CH2OH”表示羟甲基官能团。在本专利技术的背景内，“化合物A1”表示段落I.1中限定的芳族化合物。在本专利技术的背景内，“化合物A2”表示段落I.2中限定的式(I)和/或式(I’)的化合物。在本专利技术的背景内，说明书中提及的碳基产品可以为化石源或生物基源。在生物基源情况下，它们可能部分或完全由生物质产生，或者由生物质产生的可再生起始材料获得。此外，由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括极限a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值区间意指从a延伸直至b的数值范围(即包括严格极限a和b)。表述“组合物基于”当然应被理解为意指包含用于该组合物的各个基本组分的混合物和/或反应产物的组合物，在组合物、织物材料、复合物或包括所述复合物的成品的各个制造阶段的过程中，特别是在固化步骤的过程中，一些基本组分有可能至少部分地旨在反应或能够与彼此或与其最接近的周围化学物质反应。因此，根据本专利技术的水性粘合剂组合物包含(即，一种或多种)热固性树脂，所述热固性树脂基于至少一种(即，一种或多种)芳族化合物和至少一种(即，一种或多种)式(I)的化合物，其成分将在以下详细描述。I.1–芳族化合物A1热固性树脂的第一个主要组分是芳族化合物，所述芳族化合物包含至少一个带有至少两个官能团的芳环，这些官能团中的一个是羟甲基官能团，另一个是醛官能团或羟甲基官能团。因此，根据本专利技术，所述芳环带有羟甲基官能团和醛官能团。因此，根据本专利技术的化合物对应于通式(II)：HO-CH2-Ar-B(II)其中Ar表示芳环，B表示CHO或CH2OH。芳环有利地为5-或6-元环，其包含作为成员的碳原子和任选的一个或多个杂原子，特别是氮、氧或硫原子，任选地以N-氧化物或S-氧化物形式氧化。在一个变体中，芳环包含0、1或2个杂原子。芳环的其余部分可以是取代的或未取代的。芳环可带有0、1或2个醛官能团，有利地带有0或1个醛官能团。芳环可带有1、2或3个羟甲基官能团，有利地带有1或2个羟甲基官能团。此外，芳环还可以带有0、1或2个其它官能团，特别是羟基。在芳环是6元环的实施方案中，B和羟甲基官能团有利地相对于彼此处于间位或对位。在芳环为5-元环的实施方案中，环可以包含一个或多个杂原子，特别是氮、氧或硫原子，任选地以N-氧化物或S-氧化物形式氧化。有利地，芳环包含1或2个杂原子，优选包含1个杂原子。在芳环为5-元环的该实施方案中，满足以下三个条件中的至少一个：-芳环包含0或单个醛官能团；-芳环包含一个或两个羟甲基官能团；-除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水性粘合剂组合物，其特征在于，所述水性粘合剂组合物包含热固性树脂，所述热固性树脂基于：A1)至少一种芳族化合物，其包含至少一个带有至少两个官能团的芳环，这些官能团中的一个是羟甲基官能团，另一个是醛官能团或羟甲基官能团；和A2)三聚氰胺和/或至少一种式(I)的化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 FR 16528951.水性粘合剂组合物，其特征在于，所述水性粘合剂组合物包含热固性树脂，所述热固性树脂基于：A1)至少一种芳族化合物，其包含至少一个带有至少两个官能团的芳环，这些官能团中的一个是羟甲基官能团，另一个是醛官能团或羟甲基官能团；和A2)三聚氰胺和/或至少一种式(I)的化合物：其中：每个基团R1、R2、R3彼此独立地表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基或氢，并且X表示S、O或N-R4，其中R4表示烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基，并且所述水性粘合剂组合物的水含量在50重量％和90重量％之间。2.根据前一权利要求所述的组合物，其中，所述水性粘合剂组合物的水含量在60重量％和80重量％之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中，芳族化合物A1对应于通式(III)：其中B表示CHO或CH2OH，X表示O、NR5、NO、S、SO、SO2、SR6R7，R5表示氢、烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基，R6、R7各自彼此独立地表示氢、烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基或环烷基。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中，芳族化合物A1对应于通式(III'a1)或(III'a2)：5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中R1表示氢。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中R2表示氢。7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中X表示氧。8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中化合物A2)为预缩合树脂，所述预缩合树脂基于：-三聚氰胺和/或至少一种前述权利要求中任一项所限定的式(I)的化合物，和-至少一种能够与所述式(I)和/或式(I’)的化合物反应的包含至少一个醛官能团的化合物和/或能够与所述式(I)和/或(I')的化合物反应的包含至少两个由芳环带有的羟甲基官能团的化合物。9.根据前一权利要求所述的组合物，其中，能够与所述式(I)和/或式(I’)的化合物反应的化合物选自：包含带有至少两个官能团的芳环且这些官能团中的一个是羟甲基官能团另一个是醛官能团或羟甲基官能团的芳族化合物、甲醛、糠醛、2,5-呋喃二甲醛、1,4-苯二甲醛、1,3-苯二甲醛、1,2-苯二甲醛和这些化合物的混合物。10.根据权利要求9所述的组合物，其中，包含带有至少两个官能团的芳环且这些官能团中的一个是羟甲基官能团另一个是醛官能团或...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·杜瓦诺，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR