CZ20004045A3

CZ20004045A3 - Zesítitelná vodná jednosložková disperze, stálá při skladování

Info

Publication number: CZ20004045A3
Application number: CZ20004045A
Authority: CZ
Inventors: Christian Dr. Terfloth; Dieter Dr. Guse; Theodor Hippold
Original assignee: Jowat Lobers Und Frank Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2001-04-11
Also published as: CN1299384A; ES2207183T3; DE19980843D2; AU2825099A; BR9910202A; DE29923700U1; HK1038030A1; AU749308B2; PL196942B1; CA2327615A1; MY137567A; CA2327615C; EP1082373B1; CN1142958C; DK1082373T3; WO1999058590A1; KR20010024983A; EP1082373A1; JP2002514668A; US6686415B1

Description

Zesítítelná vodná jednosložková disperze, stálá při skladování

Oblast techniky

Vynález se týká jednosložkové disperze oodle nároku.

1.

Dosavadní_stav_techniky

Vysoce kvalitní lepené sooje se dnes oodle stavu techniky provádí oomocí reaktivních lepidel. Pro tento účel je známa ř_ada různých systímů leoidel. Při tom se pro svoji vysokou reaktivitu často používají pólyisokyanáty.

Ssistují nao^íklad polymery s koncovým isokyanátem, které oo aolikaci oůsobením vlhkosti zesítují. Nedostatek těchto systémů spočívá v tom, ze vytvrzení trvá dlouho, nebol zesítění je závislé na difúzní rychlosti vody. U velmi silných vrstev může zůstat také zesítění neúplné.

Dvousložková lepidla se směšují p^ímo p*ed aplikací, přičemž z toho vyolývá pro uživatele dodatečný pracovní krok. Při směšování dvou složek může kromě toho p*i tom dojít k chybám dávkování nebo směšování.

Dále jsou známy stabilní jednosložkové systémy, které se dají formulovat blokovou polymerací isokyanátů s monoftinkčními reakčními partnery. Tato bloková polymerace je termicky reversibilní, takže se působením horka prostředky pro blokovou polymerací odštěpují a uvolněný isokyanát vytváří za zesítění s reaktivními skupinami polymeru termostabilní sloučeninu.

Nevýhodou u těchto systémů je to, že se prostředek pro blokovou oolymeraci, v případě že je p*i teplotách • · · ·

-2p*i kterých se používá těkavý, odpařuje a tak může zatěžovat životní prostředí, nebo , když zůstává v lepidlu, může vést ke kvalitativním nedostatkům u lepených spojů.

V EP O 204 970 je zveřejněn způsob výroby stabilních disnerzí jemně rozotýlených polyisokyanátů v kapalině zpracováním pólyisokyanátů se stabilizátory. Aby se polyisokyanáty a zejména oevné pólyisokyanáty dispergovaly tak, aby byly stabilní p*i skladování, a zabránilo se oedčasné, nežádoucí reakci s médiem, jsou disperzní isokyanáty na sv5m povrchu desaktivovány. Potom mají tak zvanou retardovanou reaktivitu.

V EP 0 204 970 se dále zveřejňuje ooužití stabilních disoerzí jemně rozptýlených pólyisokyanátů jako sílovadla, vyrobených způsobem oodle tohoto soisu. Stabilizace oclyisokyanátů se provádí nanášením polymerního obalu. Sloučeniny schopné vytvářet tento obal oolymerů se označují jako stabilizátory. Desaktivované pólyisokyanáty, které mají 00lymerní obal, se také označují jako stabilizované polyisokyanáty. Nevýhodou p*i tom je to, že k.-otevření polymočovinové kapsle a tím . k zesítění dochází p^y-i teplotě mezi 7C až 180 °C.

Proto je úlohou vynálezu dát k dispozici jednosložkovou disoerzi, která sííuje o*i nižších teolotách.

P£dstata_vy

Tato úloha je vyřešena jednosložkovou disperzí oodle nároku 1, která obsahuje desaktivované isokyanáty jako síťující složku. S překvaoením bylo nalezeno, že oouřití o sobě známých zaoouzdřených nebo desaktivovaných isokyanátů jako sírujících složek ve vodných disperzích vede k systemům, které jsou p*í skladování stabilní, které ale zesiluji již n^yi teplotách nižších než 70 °C.

Vychází se z toho, že autohezní síly, vznikající pi obalování částic polymeru filmem, rozrušují mechanicky oolymerní obaly isokyanátů, čímž dochází k reakci zesilováni, která se dá dokázat zvýšením kohese filmu popřípadě snížením pnutí filmu.

Jednosložková disperze podle vynálezu má tedy tu před nost, že síluje o*i relativně nízkých teolotách, zejména p*i teplotě místnosti, čímž je možné se vyhnout nedostatkům známých stabilních jednosložkových systémů. Oproti zná mým /dvousložkovým lecidllm nabízejí zde zveřejněné jednosložkové disperze oodle vynálezu tu výhodu, že uživatel se již nemůže dopustit chyb podmíněných způsobem, například chyb při dávkování nebo chyb při směšování.

Množství desaktivovaných isokyanátů v jednosložkových disperzích oodle vynálezu jsou podle jednoho provedení vynálezu 0,1 až 20 % hmotn., zejména pak 1 až 10 % hmotn.

Jednosložkové disoerze podle vynálezu se mohou používat různě, například jako lak, povlak, těsnící látka, odlévací hmota a/nebo lepidlo.

Při použití jako leoidlo může obsahovat vhodné disnerzni lerrdlo podle vynálezu, například Disoercoll KA 8758. Podle vynálezu vhodné isokyanáty jsou například MDI nebo TDI, jako TDI-urethdion nebo TDI-močovina. Tyto isokyanáty se desaktivují o sobě známým způsobem a takto získané desaktivované isokyanáty se potom přidávají ke vhodnému polymeru, například disperznímu leoidlo za míchání. Když se ¹ . desaktivovaný isokyanát homogenně a hladce vore cuje,_rje jednosložková disperze podle vynálezu připravena • · • · • *

-4k použití.

Jednosložková disperze podle vynálezu se může používat například výhodně při slepování trojrozměrně formovaných čel nábytku. Takováto čela nábytku se dnes vyrábějí tak, že se konturovaný MDF-nosič slisuje s plastovou fólií pod tlakem a p*i teolotě tak, aby se fólie přizpůsobila obrysům MDF-novrchu, předem stanoveným nosičem. Silové spojení mezi oběma substráty vyžaduje lepidlo, které se předem naneslo na nosič. Je známo, že oro dosažení vysoce kvalitních slepení s dobrou odolbostí vůči působení teola se používají dvou složkové systémy oolyurethanové disperze, přičemž se vodná disprze směšuje intenzivně o*\3io p*ed ooužitím s vodou emulgujte! pólyisokyanát. V důsledku chyb o^xi dávkování nebo nedostatečným smícháním složek se ale nemohou dosáhnout optimální odolnosti vůči působení tepla. Dále je prostor pro zora covéní dvousložkového systému omezen dobou zpracovatelnosti na několik málo hodin.

Výše popsané nedostatky lze tedy výhodně odstranit pomocí jednosložkové'o disierzního lepidla.

?ŽíÉi2É^_222Y2É22í vynálezu

Dále jsou popsány příklady provedení.

Příklad 1: výroba desaktivovaných isokyanátů

Příklad 1.1

V kádince se předloží 100 ml cyklohexanu a za mohutného míchání se suspenduje 20 g TDI-urethdicnu /Desmodur TT, 3ayer AG/, Potom následuje přídavek roztoku 0,06 g methylpentamethvlendiaminu /Dytek A, DuPont/ v 50 ml cyklohexanu, 2oztok se po době míchání dvou hodin zbaví rozoouštědla, tekže se dostane jemně rozptýlený b(lý prášek.

-5Příklad 1.2

Způsob výroby odpovídá způsobu podle příkladu 1.1, přičemž se místo TDI-urthdionu použije TDI-močovina /Desmodur LS 2116, Bayer AG/.

příklad 2: Výroba a zesítění jednosložkových disperzních lepidel

K Dispercoll KA 8758 se přidají desaktivované isokyanáty podle příkladu 1.1 a 1.2 za míchání. Míchá se tak dlouho dokud se isokyanáty homogenně a hladce nevpracují.

Zesítění jednosložkových disperzních lepidel p^y,i teplotě místnosti je vysvětleno pomocí následujících příkladů.

Srovnávací příklad:

termoplastická jednosložková disperze : 100 g Disoercoll KA 8758

Příklad 2.1:

Zesítitelná jednosložková disperze: 100 g Dispercoll KA 8758 a 4 g desaktivovaného isokyanátu podle příkladu výroby 1.1

Příklad 2.2:

Zesítitelná jednosložková disperze: 100 g Disoercoll KA 8758 a 4 g desaktivovaného isokyanátu podle příkladu výroby 1.2.

1000 um silného filmu se táhne skříňovou stěrkou, usuší /20 °C/ 65 % relativní vlhkosti/ a skladuje, pevnost tohoto filmu v tahu se zkoušela strojem na zkoušky tahem.

Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 1.

Tabulka 1: pevnost jednosložkových disperzních lepidel v tahu, která sítují p*i teplotě místnosti:

dni*	srovn. píkl.	pevnost v příklad 1.2	tahu /N/mm²/ příklad 2.2
4	7,2	10,5	13,4
7	7,3	13,1	14,6
14	7,1	13,8	13,3
28	6,5	11,2	15,2

«Ar

Skladování filmů p*i teplotě místnosti

Z tabulky 1 lze seznat, že pevnost v tahu srovnávacího příkladu¹³?, 7, 14 popřípadě 28denním skladování filmů při teplotě místnsoti je mezi 6,5 až 7,3 N/mm . Pevnosti v tahu příkladů 2.1 a 2.2 jsou významně vyšší než pevnost v tahu filmu podle'srovnávacího příkladu. Film podle příkladu 2.1 ukazoval pevnosti v tahu mezi 10,5 až 13,θ, zatím co film podle příkladu 2.2 měl pevnosti v tahu mezi 13,3 až 15,2.

Viskozita vyrobených jednosložkových disperzních lepidel podle příkladu 2.1 a příkladu 2.2 zůstala po celou dobu skladování 3 měsíců při teolotě místnosti konstantní.

Claims

PATENTOH NÁROKY

1. Zesítitelná vodná jednosložková disperze, stálá při skladování, vyznačující se tím, že obsahuje a/ povrchově aktivované nebo zapouzdřené isokyanáty s retardovanou aktivitou a b/ vhodné disperzní lepidlo jako polymerní složku, přičemž fBmy vytvořené vycházeje z této disperze jsou zesítitelné již při teolotě místnosti /20 °C, 65 % relativní vlhkost/.
2. Jednosložková disperze oodle nároku 1, v y z n ačující se tím, že isokyanáty jsou vybrány ze skupiny toluylendiisokyanátu /TDI/, TDI-urethdionu, TDImočoviny a 4,4 '-methylendi/fenylisokyanátu / /MDI/.
3. Jednosložková disoerze podle nároku 1 nebo 2, v yznačující s e t í m, že množství oovrchově aktivovaného nebo zapouzdřeného isokyanátu je 0,1 až 20 % hmotn. zejména pak 1 až 10 % hmotn.
4. Jednosložková disperze podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že disperzní lepidlo je disperzní lepidlo na bázi oolyurethanu, například Disoercoll^ KA 8758.
5. Jednosložková disperze podle jednoto z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že viskozitajednosložkové disnerze p*i teolotě místnosti zůstává po dobu skladování 3 měsíců konstantní.

• to • « · · · · · · · I • · · ··· · · » · » • · · · · · · · ·· ··· ··· • · · · to to · · ·*

-86. Jednosložková disperze podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že filmy, vyrobené vycházeje od této disperze, s tloušťkou vrstvy 1000 Aim, mají po 4, 7, 14 a 28 denním skladování při teplotě místno* 2 sti pevnost v tahu alespoň 10,5 mm .
7. Lepidlo zahrnující jednosložkovou disoerzi podle jednoho z nároků 1 až 6.
8. Použití jednosložková, disperse podle jednoho z nároků 1 až 6 jako lenidlo.
9. Použití jednosložkové disoerze podle jednoho z nároků 1 až 6 pro výrobu filmů zesítitelných již p*i teolotě místnosti /20 °C, 65 relativní vlhkost/.
10. Použití podle nároku 9. kde filmy s tloušťkou vrst vy 1000 yum mají po 4, 7, 14 a 28 denním skladování při te_v 2 plotě místnosti pecnost v tahu alespoň 10,5 N/mm .
11. Filmy, získané za použití jednosložkové disperze podle jednoho z nároků 1 až 6.
12. Filmy podle nároku 11, kde filmy p*i tloušlce vrst vy 1000 /im mají po 4, 7, 14 a 28 denním skladování při teplotě místnosti pevnosti v tahu alespoň 10,5 N/mm^.