CS258215B1 - Tavné na tlak citlivé lepidlé - Google Patents

Description

I 258215

Vynález sa týká tavných na tlak citlivých lepidiel so zlepšenými vlastnosťami, po-skytujúcich různé kombinácie funkčných vlastnosti a súčasne nenáročných na suroviny.

Pod pojmom na tlak citlivé lepidlá sa rozumejú viskoelastické materiály, ktoré súv bezrozpúšťadlovej formě permanentně lepkavé a spájajú vSčšinu povrchov pri použití miernehopřítlaku na vytvorenie lepeného spoja. Hlavnými formami týchto lepidiel sú roztokové lepidlá,disperzně lepidlá a tavné lepidlá.

Vynález sa konkrétnejšie týká tavných na tlak citlivých lepidiel na báze termoplastickéhokaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla.

Pod pojmom termoplastický kaučuk sa rozumie sledový kopolymér monoméru poskytujúcehoelastomér, spravidla butadiénu, izoprénu alebo zmesi etylénu s butylénom a monoméru poskytu-júceho plastomér, spravidla styrénu.

Pod pojmom živice na zvýšenie lepkavosti sa rozumejú živice, prídavok, ktorých umožňujezvýšiť lepkavost kaučuku, v danom případe termoplastického kaučuku.

Pod pojmom živice sa rozumie skupina tuhých alebo polotuhých organických látok různéhochemického zloženia a blízkých fyzikálnych vlastností. Tieto sú spravidla amorfně, tvrdéaž křehké, majú nestálu teplotu topenia, chovajú sa ako podchlazené taveniny a pozostávajúspravidla z viacerých navzájom podobných látok.

Pod pojmom zmakčovadlo sa rozumie látka zo skupiny látok, ktorých prídavok zvyšujemSkkost, ohybnosť a prietažnosť syntetických alebo prírodných plastických látok, ktorejteplota varu je vyššia ako 200 °C, spravidla vyššia ako 250 °C.

Pod pojmom tavné na tlak citlivé lepidlá na báze termoplastického kaučuku, živicena zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla sa rozumejú lepidlá obsahujúce jeden alebo viac druhovtermoplastického kaučuku, jeden alebo viac druhov živice na zvýšenie lepkavosti, jedenalebo viac druhov zmSkčovadla, pričom obsah vyššie uvedených látok činí 70 až 100 %,spravidla 95 až 99 % % hmotnosti tavného na tlak citlivého lepidla.

Cielom vynálezu sú tavné na tlak citlivé lepidlá so zlepšenými vlastnostami, poskytu-júce různé kombinácie funkčných vlastností a súčasne nenáročné na suroviny. V patentovej literatúre i technickej praxi sú známe různé tavné na tlak citlivé lepidlána báze termoplastického kaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla, pričom v pří-pade tavných na tlak citlivých lepidiel popísaných v československom autorském osvědčeníčíslo 218 433 činí maximálna hodnota poměru hmotnosti zmSkčovadla k hmotnosti termoplastickéhokaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla 0,206.

Nevýhodou známých tavných na tlak citlivých lepidiel, například lepidiel popísanýchv československom autorskom osvedčeniu 218 433 je, že jednak neumožňujú dosiahnutie různýchkombinácií funkčných vlastností daných různými požiadavkami původiacimi v různom použitítýchto lepidiel, jednak neumožňujú znížiť náročnost daných lepidiel na suroviny. Cenovýindex termoplastických kaučukov totiž činí přibližné 5 až 7, živíc na zvýšénie lepkavosti4 až 6, zmSkčovadiel 2 až 3.

Je teda žiadúce formulovat tavné na tlak citlivé lepidlá s vysokým obsahom zmSkčovadla,ovšem pri súčasnom dosiahnutí požadovaných vlastností týchto lepidiel. To kladie zvýšenénároky na výběr zmSkčovadla a na vzájomnú závislost medzi pomerom živice na zvýšenie lepkavostiku termoplastickému kaučuku a pomerom zmSkčovadla ku termoplastickému kaučuku.

Vyššie uvedené nevýhody známých tavných na tlak citlivých lepidiel na báze termoplastic-kého kaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadlá sú odstránené tavnými na tlak 3 25821 citlivými lepidlami na báze termoplastického kaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti azmSkčovadla podlá vynálezu, ktorých podstatou je, že v nich obsiahnuté zmSkčovadlo je tvořenéminerálnym a/alebo syntetickým uhlovodíkovým olejom s percentom aromatického uhlíka rovným0 až 20, s výhodou polyproplylénovým olejom, hmotnostný poměr Y zmSkčovadla ku termoplastickémukaučuku činí 0,5 až 1,6 hmotnostný poměr X živice na zvýšenie lepkavosti ku termoplastické-mu kaučuku činí 0,5 až 3,0, pričom platí, že a súčasne platí, že 0,21 0,210,79 0,79 V <- °>45 + 0,45 1 -i» 0,55 0,55

Pod pojmom minerálny olej sa rozumie olej získaný destiláciou a spravidla tiež hydroge-náciou minerálnych surovin ako sú ropa, zemný vosk, hnědé a čierne uhlie, dřevo, pozostáva-júci v podstatě z nasýtených uhlovodfkov.

Pod pojmom syntetický olej sa rozumie olej získaný syntetickým spósobm spravidla za-hrňujúcim polymeráciu.

Pod pojmom uhlovodíkový olej sa rozumie olej, ktorý je z minimálně 95 i hmotnostných,spravidla z viac ako 99 % hmotnostných, tvořený uhlovodíkmi.

Pod pojmom percento aromatického uhlíka sa rozumie poměr uhlíka viazaného v aromatickýchskupinách k celkovému organicky viazanému uhlíku vyjádřený v percentách.

Pod pojmom polypropylénový olej sa rozumie uhlovodíkový olej tvořený produktami poly-merácie propylénu, s priemernou molekulovou hmotnostou získanou kryoskopickou metodou rovnou200 až 1 500, spravidla rovnou 300 až 1 000 a s priemerným obsahom dvojitých vSzieb v molekulemenším ako 3, spravidla menším ako 2.

Pod pojmom olej sa rozumie látka alebo zmes látok zo skupiny látok predstavovanejvo vodě nerozpustnými, pri teplote miestnosti kvapalnými, organickými zlúčeninami s poměrněnízkým tlakom nasýtených pár, spoločným znakom ktorých je podobná fyzikálna konzistencia. Tým, že zmSkčovadlo obsiahnuté v tavných na tlak citlivých lepidlách na báze termoplastického kaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla podlá vynálezu je tvořené minerálnyma/alebo syntetickým uhlovodíkovým olejom s percentom aromatického uhlíka rovným 0 až 20,s výhodou polypropylénovým olejom, sa v dósledku přednostně alifatického a připadne naftenického charakteru zmSkčovadla zabezpečí miešatelnosť zmSkčovadla s polymerizovaným monoméromposkytujúcim elastomér obsiahnutým v termoplastickom kaučuku, a teda stálosť a funkčnostna tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu i v případe zvýšeného obsahu zmSkčovadla v nich. Tým, že hmotnostný poměr Y zmSkčovadla ku termoplastickému kaučuku činí 0,5 až 1,6a hmotnostný poměr X živice na zvýšenie lepkavosti ku termoplastickému kaučuku činí 0i5až 3,0, sa zabepečí jednak možnost dosiahnutia rĎznych kombinácií funkčných vlastnostítavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu, jednak ich nenáročnost na suroviny. Tým, že pre vzájomný vztah hmotnostného poměru Y zmSkčovadla ku termoplastickému kaučukua hmotnostného poměru X živice na zvýšenie lepkavosti ku termoplastickému kaučuku platív případe tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu, že Y> 0,21 0,79 0,21 0,79 sa zabezpečí znížená náročnost tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu na suroviny,nakolko táto podmienka znamená, že poměr hmotnosti zmSkčovadla k hmotnosti termoplastickéhokaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla obsiahnutých v tavných na tlak citlivýchlepidlách podlá vynálezu je rovný alebo vSčší ako 0,21. 258215

Tým, že pre vzájomný vzťah Y a X platí v případe tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu, že 0,45 0,55 0,45 „0,55 ' sa zabezpečí stálost tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu, nakolko táto podmienkaznamená, že poměr hmotnosti zmákčovadla k hmotnosti termoplastického kaučuku, živice nazvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla obsiahnutých v tavných na tlak citlivých lepidlách podlávynálezu je rovný alebo menší ako 0,45.

Na pripojenom obrázku schématicky naznačené zloženie tavných na tlak citlivých lepidielpodlá vynálezu. Os Y vyjadřuje hmotnostný poměr zmSkčovadla ku termoplastickému kaučuku,os X vyjadřuje hmotnostný poměr živice na zvýšenie lepkavosti ku termoplastickému kaučuku.

Ako možno vidieť, podmienky, že Y činí 0,5 až 1,6 a X činí 0,5 až 3,0, vyčleňuji! na tomto obrázkuspolu s podmienkami 0,21 0,21 0/79 + 0,79 0,45 , 0,45 0,55 0,55 Λ šestůholník ohraničujúci množinu možných zložení tavných na tlak citlivých lepidiel podlávynálezu. Čiarkované čiary na obr. vyjadrujúci vzťah medzi Y a X pri konštantnej hodnotě poměru hmotnosti zmakčovadla k hmotnosti termoplastického kaučuku, živice na zvýšenie lepka-vosti a zmSkčovadla obsiahnutých v tavných na tlak citlivých lepidlách podlá vynálezu asú označené hodnotou tohoto poměru.

Vynález je ilustrovaný na príkladoch jeho konkrétného uskutečnenia v nižšie uvedenejtabulke. Uvedené lepidlá sú připravené homogenizáciou ich zložiek pri teplote 170 °C, každéz uvedených lepidiel obsahuje 1 % antioxidantu 2,6-di-terc.butyl-4-metylfenol. Funkčněvlastnosti sú charakterizované lepkavosťou, odolnosťou lepeného spoja voči střihu a pevnostoulepeného spoja. Pevnost lepeného spoja je v tejto tabulke vyjádřená ako práca potřebnána odlúpenie plochy 7,7 cm.2,54 cm lepeného spoja ocelověj platné a fólie z biaxiálne orien-tovanej polypropylénovéj fólie hrůbky 40.10 ® m s prednáterom na báze kopolymérov vinylidén-chloridu hrůbky 3.10 6 m opatrenej nánosom partikulárneho lepidla hrůbky 25.10-® m.

Lepkavost je v tejto tabulke vyjádřená ako dráha štandardnej ocelověj gulky vykonanána vodorovnom na tlak citlivom povrchu vyššie uvedenej fólie po jej spustení zo štandard-nej naklonenej roviny. Odolnost voči střihu je v tejto tabulke vyjádřená ako doba pósobeniastrihovej sily vyvolanej závažím hmotnosti 1 kg potřebná na rozrušenie lepeného spoja dlžky1,27 cm a šířky 2,54 cm medzi na tlak citlivým povrchom vyššie uvedenej fólie a ocelovějplatné. Příklad 1 až 15 Lepidlo Zloženie Druh Druh Druh Lepkavost Odolnost Pevnost podlá lepidla X Y kauču- ku živi- ce zmSkčo- vadla (cm) ♦ voči střihu (min) lepeného spoja (mJ) Příkladu 1 0,5 0,5 A D H 5,9 165 483 Příkladu 2 0,5 1,0 A D H 4,9 3,4 242 Příkladu 3 2,0 1,0 A D H 2,5 18,6 1 195 Příkladu 4 0,5 0,5 A E H 8,0 125,2 500 Příkladu 5 0,5 1,0 A E H 4,2 1,4 227 Příkladu 6 2,0 1,0 A E H 5,6 44,8 1 437 Příkladu 7 1,3 1,6 A F H 19,4 2,5 411 Příkladu 8 0,5 0,5 A F H 5,0 137,0 586 Příkladu 9 0,5 1,0 A Τ’ H 2,6 1,2 287 5 258215 Příklad 1 až 15

Lepidlo podlá Zloženie lepidla Druh kauču- ku Druh živi- ce Druh zmSkčo- vadla Lepkavosť (cm) Odolnost voči střihu (min) Pevnostlepenéhospoj a(mJ) X Y Příkladu 10 2,0 1,0 A F H 42,4 164,0 1 156 Příkladu 11 3,0 1,6 A F H 47,8 189,0 1 258 Příkladu 12 3,0 1,6 A F L 28,7 167,0 1 142 Příkladu 13 2,5 1,5 B G I 6,3 8,7 478 Příkladu 14 2,5 1,5 C G J 9,8 13,5 714 Příkladu 15 2,5 1,5 A G K 12,4 36,2 855

Vysvětlivky k tabulke: A - termoplastický kaučuk typu polystyrén-polyizoprén-polystyrén s obsahom styrénu 15 %hmotnostných; B - termoplastický kaučuk typu polystyrén-poly(etylén/propylén)-polystyrén s obsahom styrénu20 % hmotnostných; C - termoplastický kaučuk typu polystyrén-polybutadién-polystyrén, s obsahom styrénu 25 %hmotnostných; D - živica na zvýšenie lepkavosti na báze esteru hydrogenovanej kolofónie s glycerínom,s teplotou mSknutia 85 °C; E - živica na zvýšenie lepkavosti na báze esteru hydrogenovanej kolofónie s pentaerytritolom,s teplotou mSknutia 98 °C; F - terpenická živica na zvýšenie lepkavosti na báze polymérov d-limonénu, s teploto^ maknu-tia 115 °C; , G - zmes terpenickej živice na báze polymérov d-limonénu s teplotou mSknutia 115 °C a uhlo-vodikovej živice na báze polymérov piperylénu s teplotou mSknutia 95. °C V hmotnostnompomere rovnom 1:1; , H - polypropylénový olej s teplotou tuhnutia rovnou -20 °C; I - kompresorový olej podlá ČSN 65 66 50 s teplotou tuhnutia rovnou -12°C; » J - ložiskový olej podlá ČSN 65 66 10 s teplotou tuhnutia rovnou -6 °C; K - medicinálny vazelínový olej podlá ČSN 65 73 10 s teplotou varu nad 360 °C; L - zmes polypropylénového oleja s teplotou tuhnutia rovnou -45 °C a mediciňálneho vazelí- nového oleja podlá ČSN 65 73 10 v hmotnostnom pomere rovnom 1:1.

Vyššie uvedené příklady konkrétného uskutočnenia vynálezu slúžia len ako příkladyna ilustráciu vynálezu, ktorý nimi nie je zdaleka ohraničený. Ďalšou, doteraz neuvedenou, výhodou tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu,je skutočnosť, že v důsledku vysokéj hodnoty hmotnostného poměru X živice na zvýšenie lepka-vosti ku termoplastickému kaučuku a najmS vysokej hodnoty hmotnostného poměru Y zmakčo-vadla ku termoplastickému kaučuku tieto lepidlá umožňujú ich přípravu homogenizáciouv nich obsiahnutých zložiek, ako aj ich nanášanie valcami alebo extrúzne, pri teplote nižšejako je charakteristická teplota přípravy respektive nanášania tavných na tlak citlivýchlepidiel na báze termoplastického kaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmakčovadla,čo znamená možnosti úspory energie, zníženie miery tepelne oxidačněj degradácie danýchlepidiel a zvýšenie možnosti nanášania daných lepidiel na nosné materiály citlivé vočizvýšeným teplotám.

Ako to už bolo uvedené vyššie, můžu tavné na tlak citlivé lepidlá podlá vynálezu obsahovatokrem látok už uvedených i iné látky, celkový obsah ktorých je menší ako 30 %, spravidlamenši ako 5 % hmotnosti tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu. Takýmito látkamisú antioxidanty ako 2,6-di-terc.butyl-4-metylfenol, dibutylditiokarbamát zinočnatý, plniváako gumárenský kaolín, mikromletý vápenec, připadne tiež iné organické polyméry ako ataktickýpolypropylén, oligoméry styrénu alebo homológov styrénu. Obsah týchto látok v daných lepidláchje funkciou partikulárneho zloženia tavných na tlak citlivých lepidiel podlá vynálezu.

Claims (1)

1. 258215 6 Možností uskutočnenia tavných na tlak citlivých lepidiel na báze termoplastickéhokaučuku, živice na zvýšenie lepkavosti a zmSkčovadla podlá vynálezu jestvuje množstvo,pre předložený vynález je však charakteristické a podstatné, že v daných lepidlách obsiah-nuté zmSkčovadlo je tvořené minerálnym a/alebo syntetickým uhlovodíkovým olejom s percentomaromatického uhlíka rovným 0 až 20, s výhodou polypropylénovým olejom, hmotnostný poměrΪ zmSkčovadla ku termoplastickému kaučuku činí 0,5 až 1,6, hmotnostný poměr X živice nazvýšenie lepkavosti ku termoplastickému kaučuku činí 0,5 až 3,0, pričom platí, že 0,21 0,79 a súčasne platí, že Y< 0,55 0,45 0,55 X. LEZU Tavné na tlak citlivé lepidlá na báze termoplastického kaučuku, živice na zvýšenielepkavosti a zmSkčovadla vyznačené tým, že v nich obsiahnuté zmSkčovadlo je tvořené minerál-nym a/alebo syntetickým uhlovodíkovým olejom s percentom aromatického uhlíka rovným 0 až20, s výhodou polypropylénovým olejom, hmotnostný poměr Y zmSkčovadla ku termoplastickémukaučuku činí 0,5 až 1,6, hmotnostný poměr X živice na zvýšenie lepkavosti ku termoplastic-kému kaučuku činí 0,5 až 3,0, pričom platí, že a súčasne platí, že Y >5x211 Z_0,79 0,79 Y< 0^450,55 0,45 0,55 X. 1 výkres