CZ292472B6 - Lepidlo ve tvaru tyčinky - Google Patents

Lepidlo ve tvaru tyčinky Download PDF

Info

Publication number
CZ292472B6
CZ292472B6 CZ20003548A CZ20003548A CZ292472B6 CZ 292472 B6 CZ292472 B6 CZ 292472B6 CZ 20003548 A CZ20003548 A CZ 20003548A CZ 20003548 A CZ20003548 A CZ 20003548A CZ 292472 B6 CZ292472 B6 CZ 292472B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
stick
adhesive
shaped adhesive
adhesive according
aqueous
Prior art date
Application number
CZ20003548A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20003548A3 (en
Inventor
Wolfgang Maier
Wolfgang Klauck
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien filed Critical Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Publication of CZ20003548A3 publication Critical patent/CZ20003548A3/cs
Publication of CZ292472B6 publication Critical patent/CZ292472B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/6692Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/34
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7628Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/765Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group alpha, alpha, alpha', alpha', -tetraalkylxylylene diisocyanate or homologues substituted on the aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • C08L75/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/005Glue sticks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L39/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L39/04Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C08L39/06Homopolymers or copolymers of N-vinyl-pyrrolidones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • C09J175/06Polyurethanes from polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2475/00Presence of polyurethane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

Tvarov st l , lehce ot rateln lepidlo ve tvaru ty inky z vodn ho p° pravku syntetick²ch polymer s charakterem lepidla a z m²dlov ho gelu jako tvar ur uj c , kostru tvo° c l tky, pop° pad z dalÜ ch pomocn²ch l tek. Vodn² p° pravek syntetick²ch polymer se skl d z polyurethanu a polyvinylpyrrolidonu. Tato kombinace polymer vede k lepÜ lepivosti a rychlejÜ mu tuhnut s vyÜÜ mi pevnostmi v tahu a vyÜÜ mi odolnostmi v i teplu ne jednotliv polymery samotn . Na z klad t chto vlastnost se lepidlo ve tvaru ty inky nehod pouze k lepen pap ru, ale je univerz ln m lepidlem. P°i zp sobu v²roby se v²Üe uveden slo ky sm chaj a zah°ej alespo na 50 .degree.C. Vznikl stejnovod sm s nalit do forem se nech v klidu zgelovat t.\

Description

Vynález se týká lepidla ve tvaru tyčinky, vyrobitelného z vodného přípravku některého syntetického polymeru s charakterem lepidla a z mýdlového gelu jako tvar určující, kostru tvořící látky, jakož na přání i dalších pomocných látek. Vynález se dále týká způsobu výroby takových tyčinek, jakož i jejich použití.
Dosavadní stav techniky
Lepidla ve tvaru tyčinky (= tvarově stálé, tuhé, tyčkovité lepidlo obsahující hmoty, které při otírání zanechávají na přijímací ploše lepivý film) jsou v nynější době běžné užívanými předměty denní spotřeby. Obsahují ve vodě rozpustné, popř. ve vodě dispergovatelné syntetické polymery s charakterem lepidla, rozpuštěné ve vodně-organické kapalné fázi spolu s některou tvar určující, kostru tvořící látkou. Jako kostru tvořící látky se užívají zejména soli alkalických kovů, příp. amonné soli alifatických karbonových kyselin, zejména s 12 až 22 atomy C: ohřejí-li se již samy o sobě silně lepivé vodné přípravky syntetických polymerů s charakterem lepidla s malými množstvími některé kostru tvořící látky na bázi mýdel mastných kyselin na vyšší teploty, zejména nad 50 °C, a ponechá-li se takový roztok poté v klidové poloze vychladnout, pak směs uvedených látek ztuhne na více či méně tuhý mýdlový gel, v němž se na začátku projevuje převážně tvar určující a poměrně nepoddajná micelámí struktura takových mýdlových gelů. To umožňuje známé tvarování takových hmot do tvaru tyčinky a nakládání s nimi po jejich vložení do uzavíratelných pouzder. Při otírání se micerální struktura rozrušuje a tuhá hmota přechází do pastovitého stavu, v němž pak do popředí vystupuje charakter této směsné hmoty jako lepidla.
Jako nej důležitější polymer s charakterem lepidla se nejdříve osvědčil v DE 18 11 466 zmiňovaný polyvinylpyrrolidon (PVP). I když pomocí této sloučeniny vyrobená lepidla ve tvaru tyčinky poskytovala pro slepování papírů postačující pevnost, přesto existovalo přání mít možnost vyrábět tyčinky, které by byly použitelné univerzálněji a pomocí nichž by bylo možno realizovat lepené spoje vyšších pevností. Zejména se mělo zabránit tomu, aby se těmito tyčinkami vytvářené lepené spoje papíru za klimaticky nepříznivých podmínek opět rozlepovaly. K řešení tohoto problému přispělo použití polyurethanu jako polymeru s charakterem lepidla. V EP 405 329 jsou popisována tuhá, lehce otíratelná lepidla ve tvaru tyčinky na bázi mýdlového gelu jako tvar určující, kostru tvořící látky a vodné polyurethanové disperze jako lepivost zajišťující složky. Polyurethan je reakční produkt některého polyolů nebo směsi polyolů, některé dvoj- nebo vícefunkční izokyanatanové složky, některé složky, schopné v alkalickém vodném roztoku tvořit soli a/nebo některého neiontového hydrofilního modifíkačního prostředku a na přání i některého řetězce prodlužujícího prostředku. Tím se skutečně dosáhlo jistých zlepšení, ovšem pevnosti a odolnost proti teplu stále ještě nebyly dostatečné.
Vznikl tedy úkol nalézt co do tvaru stálou, měkce otíratelnou hmotu, která nemá uvedené nedostatky a která vyniká nejen snadným zacházením s ní, ale i příznivými užitnými vlastnostmi. Zejména by mělo při snadné použitelnosti být možné provádět během počáteční fáze opravy lepeného spoje a přesto by se však mělo dosahovat jak vysoké lepivosti, tak i vysoké finální pevnosti a co možná i vysoké odolnosti proti teplu.
Podstata vynálezu
Řešení podle vynálezu je možno seznat z patentových nároků. Spočívá v podstatě v tom, že se jako syntetický polymer s charakterem lepidla použije směs polyurethanu a polyvinylpyrrolidonu.
-1 CZ 292472 B6
Lepidlo ve tvaru tyčinky je „tvarově stálé“, neboť je tvořící hmota je při teplotě místnosti (20 °C) schopna vytvářet proti namáhání odolná geometrická tělesa. Zvláště lepidlo ve tvaru tyčinky o průměru 16 mm by mělo při 20 °C odolat deformačnímu zatížení mezi 25 až 50 N, určovanému později popsanou metodou stanovení pevnosti v tlaku.
Hmota, tvořící lepidlo ve tvaru tyčinky, je s výhodou „měkce otíratelná“, neboť na průpisovém papíru 5015 Speziell Copier firmy Sonnecken se za nízkého tlaku získává rovnoměrný film bez jakýchkoliv nerovnoměrností (viz zkušební metodu „Otěr“).
Pojmem „vodný přípravek“ se míní vodná směs uvedených polymerů, nezávisle na stupni disperzity (pravý roztok, koloidní roztok nebo disperze).
Lepidlo ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu obsahuje jako lepivost způsobující polymemí složku některý z polyurethanů (PU). Polyurethan je reakční produkt alespoň jednoho polyolu, alespoň jednoho vícefunkčního izokyanatanu, alespoň jedné složky, schopné v alkalickém vodném roztoku tvořit soli a/nebo některého neiontového hydrofilního modifikačního prostředku a na přání alespoň jednoho řetězce prodlužujícího prostředku.
V duchu tohoto vynálezu jsou upřednostňovanými výchozími materiály pro lepidla ve tvaru tyčinky polyurethanové disperze, které jsou opacitně průsvitné až průhledné a u nichž by se polymer alespoň částečně mohl vyskytovat v roztoku. Přitom se uplatňují odborné znalosti specialisty na polyurethany, který může pomocí podílu ionogenních a neionogenních složek ovlivňovat stupeň disperzity. Vodný přípravek obsahuje tedy s výhodou polyurethan ve formě disperze.
Jako syntetické polymery v lepidlech ve tvaru tyčinky používané polyurethanové disperze se vyrábějí z některého polyolu nebo ze směsi polyolů jako podstatného výchozího produktu. Zcela obecně zde platí, že tyto polyoly musí obsahovat alespoň dva reakce schopné atomy vodíku a že jsou v podstatě lineární, mohou však být i rozvětvené. Molekulová hmotnost se přitom pohybuje mezi 300 a 40 000, s výhodou mezi 500 a 20 000. Použít možno polyesterpolyoly, polyacetalpolyoly, polyetherpolyoly, polythioetherpolyoly, polyamidpolyoly nebo polyesteramidpolyoly, vždy s 2 až 4 hydroxylovými skupinami, které mohou být částečně zaměněny za aminoskupiny. Přednost je dávána polyurethanům z polyether- a/nebo polyesterpolyolů.
Jako polyetherpolyoly uveďme např. produkty polymerace ethylenoxidu, propylenoxidu, butylenoxidu, jakož i produkty jejich kopolymerace a jejich roubované polymery, jakož i kondenzací vícemocných alkoholů nebo jejich směsí a alkoxylací vícemocných alkoholů, aminů, polyaminů a aminoalkoholů získávané polyethery. Uplatnění může nalézt i izotaktický polypropylenglykol. Upřednostňovaným polyetherpolyolem je polytetrahydrofuran. Pod pojem „polytetrahydrofuran“ se zde rozumějí polyethery, které je možno teoreticky nebo skutečně získat kruh otevírající polymerací tetrahydrofuranu a které mají na obou svých koncích po jedné hydroxylové skupině. Vhodné produkty mají přitom stupeň oligomerace od asi 1,5 do 150, s výhodou od 5 do 100.
Další upřednostňovanou třídou polyolů jsou polykarbonátové polyoly. Přednost je zde dávána alifatickým polykarbonátovým polyolům, tedy esterům kyseliny uhličité s dvoj funkčními alkoholy s délkou řetězce C2 až Cjo. Méně vhodné jsou polykarbonátové glykoly na bázi kyseliny uhličité a bisfenolu-A.
Jako polyacetalpolyoly přicházejí např. v úvahu z glykolů, jako diethylenglykolu, triethylenglykolu, 4,4'-diethoxy-difenyl-dimethylmethanu, hexandiolu a formaldehydu vyrobitelné sloučeniny. Rovněž polymerací cyklických acetalů je možno vyrobit vhodné polyacetaly.
Mezi polythioetherpolyoly uveďme zejména produkty kondenzace thioglykolu se sebou samým a/nebo s jinými glykoly, dikarbonovými kyselinami, formaldehydem, aminokarbonovými kyselinami nebo aminoalkoholy. Podle k syntéze použitých směsných (tzv. ko-) složek se u produktů
-2CZ 292472 B6 jedná o polythioethery, směsné polythioethery, polythioetherestery, polythioetheresteramidy. Takové polyhydroxylové sloučeniny je možno použít i v alkylované formě, popř. ve směsích s alkylačními prostředky.
K polyester-, polyesteramid- a polyamidpolyolům patří z vícemocných nasycených nebo nenasycených karbonových kyselin, popř. jejich anhydridů, a z vícemocných nasycených a nenasycených alkoholů, aminoalkoholů, diaminů, polyaminů a jejich směsí získané, převážně lineární produkty kondenzačních reakcí, jakož např. i polytereftaláty nebo polykarbonáty. Použitelné jsou rovněž polyestery z laktonů, např. kaprolaktonu, nebo z hydroxykarbonových kyselin. Polyestery mohou obsahovat koncové hydroxylové nebo karboxylové skupiny. K recepturování polyesterů daného složení je možno jako alkoholové složky souběžně použít i vysokomolekulámí produkty polymerace nebo kondenzace, jako např. polyethery, polyacetaly, polyoxymethyleny. Vodná polyurethanová disperze obsahuje jako polyolovou složku s výhodou reakční produkt některého polyetheru a/nebo polyesterpolyolu.
Použitelné jsou rovněž polyhydroxylové sloučeniny, které již obsahují urethanové a močovinové skupiny, jakož případně i modifikované přírodní polyoly, jako ricinový olej. Zásadně přicházejí v úvahu polyhydroxylové sloučeniny, které obsahují bazické atomy dusíku, např. polyalkoxylované primární aminy nebo polyestery, popř. polythioethery, které obsahují zakondenzovaný alkyl-diethanolamin. Dále je možno použít polyoly, které je možno vyrobit úplným nebo částečným otevřením kruhu epoxidovaných triglyceridů primárními nebo sekundárními hydroxylovými sloučeninami, ku příkladu produkt reakce epoxidovaného sójového oleje s methanolem. Polyoly mohou obsahovat i aminoalkoholy nebo diaminy.
Jako polyizokyanatany se k výrobě polyurethanů, použitelných podle tohoto vynálezu, hodí všechny aromatické a alifatické diizokyanatany, jako např. 1,5-naftylendiizokyanatan, 4,4'-difenylmethandiizokyanatan, 4,4'-difenyldimethylmethandiizokyanatan, di- a tetraalkyldifenylmethandiizokyanatan, 4,4'-dibenzyldiizokyanatan, 1,3-fenylendiizokyanatan, 1,4-fenylendiizokyanatan, izomery toluylendiizokyanatanu, případně ve směsi, l-methyl-2,4-diizokyanatanocyklohexan, 1,6-diizokyanatano-2,2,4-trimethylhexan, 1,6-diizokyanatano-2,4,4-trimethylhexan, l-izokyanatanomethyl-3-izokyanatano-l,5,5-trimethylcyklohexan, chlorované a hromované diizokyanatany, fosfor obsahující diizokyanatany, 4,4-diizokyanatanofenylperfluorethan, tetramethoxybutan-l,4-diizokyanatan, butan-l,4-diizokyanatan, hexan-l,6-diizokyanatan, dicyklohexylmethan-diizokyanatan, cyklohexan-l,4-diizokyanatan, ethylendiizokyanatan, bis(izokyanatanoethylester)kyseliny fialové, dále polyizokyanatany s reakce schopnými atomy halogenů, jako l-chlormethylfenyl-2,4-diizokyanatan, l-brommethylfenyl-2,6-diizokyanatan,
3.3- bis(chlormethylether)-4,4'-difenyldiizokyanatan. Síru obsahující diizokyanatany se získávají ku příkladu reakcí 2 molů hexamethylen-diizokyanatanu s 1 molem thioglykolu nebo dihydroxydihexylsulfidu. Dalšími důležitými diizokyanatany jsou trimethylhexamethylendiizokyanatan,
1.4- diizokyanatanobutan, 1,2-diizokyanatanododekan a diizokyanatan dimemí mastné kyseliny. Shora uvedené izokyanatany je možno použít samotné nebo též ve směsích. Přednost je dávána cyklickým nebo rozvětveným alifatickým diizokyanatanům, jako izoforondiizokyanatanu, ale i hexamethylendiizokyanatanu. Obzvláště upřednostňován je tetramethylxyloldiizokyanatan (TMXDI). V nepatrných množstvích je možno použít i trojfunkční izokyanatany. Vodná polyurethanová disperze je s výhodou produktem reakce alespoň jednoho dvoj- nebo trojfunkčního alifatického izokyanatanu.
Při recepturování podle tohoto vynálezu používaných polyurethanových disperzí daného složení je možno použít rovněž délku řetězce prodlužující prostředky s reakce schopným vodíkem.
K délku řetězce prodlužujícím prostředkům s reakce schopnými atomy vodíku patří:
- běžné nasycené nebo nenasycené glykoly, jako ethylenglykol nebo produkty kondenzace ethylenglykolu, butandiol-1,3, butandiol-1,4, butendiol, propandiol-1,2, propandiol-1,3, neopentylglykol, hexandiol, bis(hydroxymethyl)cyklohexan, dioxyethoxyhydrochinon, bis
-3CZ 292472 B6 (glykolester) kyseliny tereftalové, bis(2-hydroxyethyl)amid kyseliny jantarové, di-Nmethyl-(2-hydroxyethyl)amid kyseliny jantarové, l,4-bis(2-hydroxymethylmerkapto)2,3,5,6-tetrachlorbenzen, 2-methylpropandiol-l ,3, 2-methylpropandiol-l ,3;
- alifatické, cykloalifatické a aromatické diaminy, jako ethylendiamin, hexamethylendiamin,
1,4-cyklohexylendiamin, benzidin, diaminodifenylmethan, dichlordiaminodifenylmethan, izomery fenyldiaminu, hydrazin, amoniak, karbohydrazid, dihydrazid kyseliny adipové, dihydrazid kyseliny sebakové, piperazin, N-methylpropylendiamin, diaminodifenylsulfon, diaminodifenylether, diaminodifenyldimethylmethan, 2,4-diamino-6-fenyltriazm;
- aminoalkoholy, jako ethanolamin, propanolamin, butanolamin, N-methylethanolamin, N-methylizopropanolamin;
- alifatické, cykloalifatické, aromatické a heterocyklické mono- a diaminokarbonové kyseliny, jako glycin, 1- a 2-alanin, kyselina 6-aminokapronová, kyselina 4-aminomáselná, izomemí kyseliny mono- a diaminobenzoové, izomemí kyseliny mono- a diaminonaftalové;
- voda.
Polyoly, používané jako prostředky pro prodlužování délky řetězce, mají s výhodou molekulovou hmotnost menší než 300. Je třeba zdůraznit, že v rámci předloženého vynálezu není možno přísně rozlišovat mezi polyoly s molekulovou hmotností od 300 do 20 000 a tak zvanými „prostředky pro prodlužování řetězce“, neboť přechody mezi těmito dvěma třídami sloučenin jsou plynulé. Sloučeniny, které nejsou vystavěny z více monomemích jednotek, ale přesto mají molekulovou hmotnost větší než 300, jako např. 3,3'-dibrom-4,4'-diaminodifenylmethan, se počítají k prostředkům pro prodlužování řetězce; stejně však i pentaethylenglykol, i když posledně uvedená sloučenina je podle svého složení vlastně polyetherdiol.
Speciálními prostředky pro prodlužování řetězce, s alespoň jedním bazickým atomem dusíku jsou ku příkladu mono-, bis- nebo polyoxyalkylované alifatické, cykloalifatické, aromatické nebo heterocyklické primární aminy, jako N-methyldiethanolamin, N-ethyldiethanolamin, N-propyldiethanolamin, N-izopropyldiethanolamin, N-butyldiethanolamin, N-izobutyldiethanolamin, N-oleyldiethanolamin, N-stearyldiethanolamin, oxethylovaný amin kokosového tuku, N-allyldiethanolamin, N-methyldiizopropanolamm, N-ethyldiizopropanolamin, N-butyldiizopropanolamin, cyklohexyldiizopropanolamin, N,N-dioxethylanilin, Ν,Ν-dioxethyltoluidin, N,N-dioxethyl-l-aminopyridin, Ν,Ν'-dioxethylpiperazin, dimethyl-bis(oxethyl)hydrazin, N,N'-bis(2hydroxyethyl}-N,N'-diethylhexahydro-p-fenylendiamin, N-l 2-hydroxyethylpiperazin, polyalkoxylované aminy, jako oxypropylovaný methyldiethanolamin, dále sloučeniny jako N-methyl-N,N-bis(3-aminopropyl)amin, N-(3-aminopropyl)-N,N'-dimethylethylendiamin, N-(3aminopropyl)-N-methyl-ethanolamm, N,N'-bis(3-aminopropyl)-N,N'-dimethylethylendiamin, N,N'-bis(3-aminopropyl)piperazin, N-(2-aminoethyl)piperazin, N,N'-bis(oxyethyl)-propylendiamin, 2,6-diaminopyridin, diethanolaminoacetamid, diethanolamidopropionamid, N,N-bis(oxethyl)fenylthiosemikarbazid, N,N-bis(oxethyl)methylsemikarbazid, p,p'-bis(aminomethyldibenzyl)methylamin, 2,6-diaminopyridin, 2-dimethylaminomethyl-2-methylpropandiol-l ,3.
Polyurethany, tvořící základ podle předloženého vynálezu používaných polyurethanových disperzí obsahují dále jako důležitou součást některou funkční složku, činící je způsobilými vytvářet vodný roztok. Jako takové složky se používají dihydroxy- nebo též diaminosloučeniny, které obsahují některou ionizovatelnou kyselou skupinu karbonylových či sulfonových kyselin nebo skupinu aminovou či amoniovou. Tyto sloučeniny je možno použít buď jako takové nebo je možno je vyrobit in šitu. Aby bylo možno do polyurethanu zabudovávat sloučeniny, obsahující ionizovatelné skupiny karbonových kyselin, může odborník do polyolů účelově přidávat některou dihydroxykarbonovou kyselinu, schopnou tvořit soli. Upřednostňovanou dihydroxykarbonovou kyselinou je ku příkladu kyselina dimethylolpropionová.
Aby bylo možno zavádět skupiny sulfonových kyselin schopných tvořit soli, je možno do polyolů přidávat kyselinu diaminosulfonovou. Příklady jsou kyselina 2,4-diaminobenzensulfonová, ale
-4CZ 292472 B6 i kyseliny N-(w-aminoalkan)-w'-aminoalkansulfonové (podle odborníka na chemickou nomenklaturu by zde místo w a w' mělo být o a o'), jak jsou popsány v DE 2 035 732.
V polyurethanových disperzích, používaných podle tohoto vynálezu se polymery, pokud jsou modifikovány do anionaktivní formy, vyskytují ve formě solí. U upřednostňovaných, karbonovými či sulfonovanými kyselinami modifikovaných polymerů se jako protiionty vyskytují soli alkalických kovů, amoniak nebo aminy, tzn. primární, sekundární nebo terciární aminy.
V duchu tohoto vynálezu se neutralizační prostředek přednostně přidává v stechiometrickém poměru nebo v přebytku, vztaženo na kyselé skupiny.
Skupiny, schopné tvořit soli, mohou tedy být protiionty neutralizovány částečně nebo úplně. Možný je rovněž přebytek neutralizačního prostředku.
Vedle nebo místo upřednostňované modifikace složkami schopnými tvořit soli, může rozpustnost ve vodě způsobit i neionogenní modifikace. K neionogenní modifikaci se v prvé řadě hodí monoalkoholy, které se získávají reakcí primárních alkoholů s ethylenoxidem. Potřebná množství neionogenních modifikačních prostředků závisí na hydrofilnosti systému jako celku, tzn. že jsou nižší v tom případě, když k recepturování polymeru daného složení byly jako polyoly již použity polyoly na bázi polyethylenglykolu. Množství je samozřejmě nižší i tehdy, když byly dodatečně zabudovány anionaktivní skupiny. Horní mez je dána odolností filmu lepidla vůči vodě. Tak může ku příkladu být až okolo 85 % hmotn. polyurethanu, vztaženo na tuhou látku, odvozeno od ethylenoxidu. Vzdáme-li se ionogenní modifikace, pak se běžné hodnoty pohybují mezi 5 až 20 % hmotn. Při souběžném použití ionogenních modifikačních prostředků je však možno nastavit libovolnou jinou, pod uvedenými hodnotami ležící hodnotu.
Nadto je možno jako neionogenní hydrofilní modifikační prostředky ještě dodatečně použít monofunkční alkoholy, zejména etheralkoholy. Přednost je přitom dávána produktům reakce Ci-Cio-alkoholů s ethylenoxidem s molekulovými hmotnostmi v rozsahu do 20 000, s výhodou od 200 do 6000.
K výrobě polyurethanů, které jsou obzvláště vhodné k účelům podle tohoto vynálezu, se používají reakce polyolů a přebytku diizokyanatanu za vzniku polymeru s na konci umístěnými izokyanatanovými skupinami, přičemž je vhodné reakční podmínky a doby reakce, jakož i teploty, měnit podle příslušného izokyanatanu. Odborníkovi je známo, že reakční schopnost složek, které se mají být uvedeny do reakce, vyžaduje nutně odpovídající vyváženost mezi rychlostí reakce a nežádoucími vedlejšími reakcemi, které vedou k zbarvení a snížení molekulové hmotnosti. V typickém případě se reakce provádí za míchání při asi 50 do asi 120 °C po dobu 1 až 6 hodin. Další údaje o výrobě vhodných polyurethanů je možno převzít z EP 405 329, na který se zde výslovně odkazuje.
Polyurethanové disperze, používané v lepidlech ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu, je však možno rovněž vyrábět bez současného použití acetonu jako rozpouštědla. Za tímto účelem je možno vycházet v duchu tohoto vynálezu upřednostňovaných polyolů na bázi polytetrahydrofuranu nebo jeho kopolymerů, přičemž se s výhodou používají nízkomolekulámí polyoly, ku příkladu takové s molekulovou hmotností do 2000 nebo do 1000. Polyoly se následně uvedenou při jistém poměru OH : NCO do reakce s polyolem, obsahujícím kyselé skupiny, tedy např. s kyselinou dimethylolpropionovou, při poměru OH : NCO větším než 1 : 1,2, přičemž vznikají ještě míchatelné pryskyřice, které je možno poté dispergovat přímo do vody.
V duchu tohoto vynálezu je upřednostňováno použití polyurethanových disperzí, které jsou čiré až opacitní. Aby se získaly v podstatě čiré, tzn. průzračně opacitní až jako voda čiré polyurethanové disperze, musí odborník dbát na určitý poměr mezi složkou, schopnou vytvářet soli, a zbývajícími, polyurethan daného složení vytvářejícími látkami. Tak je účelné složku, schopnou vytvářet solí - počítanou jako kyselina dimethylpropionová - použít v množstvích od 1 do 30,
-5CZ 292472 B6 s výhodou od 2 do 20, a zejména od 10 do 18% hmotn., vztaženo na polyol. Vztaženo na polyurethan jako tuhou látku a počítáno jako kyselina dimethylolpropionová to odpovídá 5 až 35 % hmotn., s výhodou 5 až 20 % hmotn. a zejména 5 až 15 % hmotn.. Průzračnost dále závisí na stupni neutralizace. Přitom může odborník několika málo předběžnými pokusy zjistit, od kterého množství modifikačního prostředku, schopného tvořit ionty, popř. od kterého množství neutralizačního prostředku, je dosažen postačující stupeň průhlednosti. Obecně se těchto látek používá tak málo, jak je to jen možné, neboť při silně zvýšeném použití mohou narušovat odolnost filmu lepidla vůči vodě.
Při výrobě polyurethanových disperzí, tvořících základ lepidel ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu, musí odborník dbát na poměr hydroxylových skupin ke skupinám izokyanatanovým. Ten se může pohybovat mezi 1,0 : 0,8 a 1,0 : 4,0. Přednost je dávána poměrům od 1,0 : 1,1 do 1,0 : 2,0, zejména pak poměrům od 1,0 : 1,1 do 1,0 : 1,8. Vodné polyurethanové disperze s těmito poměry jsou vhodné zejména tehdy, když disperze jsou produktem reakce směsi polyolů, některé složky, schopné tvořit v alkalickém roztoku soli a některého polyizokyanatanu.
Vhodné polyurethanové disperze je možno vyrábět v širokém rozsahu koncentrací. Přednost je dávána přípravkům s obsahem tuhých látek mezi 20 a 80 % hmotn., zejména mezi 30 až 60 % hmotn..
Podíl urethanu v lepidle ve tvaru tyčinky jako celku by měl být 10 až 60, zejména 15 až 35 % hmotn., vztaženo na součet hmotností polymerů, mýdla, jakož i dalších pomocných prostředků a vody.
Jako druhý polymer s charakterem lepidla se podle tohoto vynálezu používá polyvinylpyrrolidon (PVP). Polymer by měl s výhodou mít molekulovou hmotnost alespoň okolo 10 000, zejména od asi 50 000 do 3 000 000 a v prvé řadě od asi 400 000 do 1,5 milionu. PVP je třeba přidávat v množství od 0,5 do 30 % hmotn., s výhodou od 1 do 15 % hmotn., vztaženo na hmotnost jako celek. Podíl obou jako lepidlo působících polymerů by dohromady měl být 15 až 65, s výhodou 18 až 35 % hmotn..
Lepidla ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu obsahují jako mýdla, vytvářející gelovou strukturu, alkalické, zejména sodné soli C12- až Cig-mastných kyselin přírodního nebo syntetického původu. Upřednostňovány jsou směsi C14- až Cig-mastných kyselin. Sodné soli mastných kyselin jsou přítomny v množstvích od 2 do 20 % hmotn., vztaženo na hmotnost lepidla ve tvaru tyčinky, s výhodou od 3 do 12 % hmotn..
V lepidlech ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu je možno souběžně použít pro lepidla ve tvaru tyčinky běžné pomocné látky v množstvích od 0 do 25 % hmotn., vztaženo na lepidlo ve tvaru tyčinky, zejména ve vodě rozpustná změkčovadla, barviva, parfémy, pryskyřice, konzervační prostředky a/nebo vlhkost regulující látky.
V duchu vynálezu je však přednost dávána změkčovadla a/nebo vlhkost regulující látky, což jsou organická, ve vodě rozpustná rozpouštědla, která se běžně v lepidlech ve tvaru tyčinky vyskytují, nepoužívat. Nicméně mohou tyto sloučeniny být na přání přítomny v menších množstvích. Přitom se jedná o polyglykolethery, zejména o polyethylenglykol a polypropylenglykol, přičemž upřednostňované polyethery mají průměrnou molekulovou hmotnost v rozmezí od 200 do 4000, zejména v rozmezí od 500 do 2000. Souběžně mohou dále být použity polyfunkční alkoholy, jako glycerin, trimethylolpropan, propylenglykol, sorbit, cukr, polyglycerin, nízkomolekulámí škrobové hydrolyzáty a/nebo polyetherglykoly. Tak je ku příkladu možno na přání souběžně použít směs glycerinu a polyethylenglykolu. Uvedená netěkavá organická rozpouštědla by měla být přitom používána nejvýše v množstvích do 50 % hmotn., vztaženo na obsah vody v tyčince jako celku.
-6CZ 292472 B6
Mimo to je možno současně použít ještě další pomocné prostředky, ku příklady látky, které podporují snadný a měkký otěr. Takovými látkami jsou ku příkladu aminokarbonové kyseliny a/nebo jejich laktamy. Vhodné aminokarbonové kyseliny, popř. jejich laktamy, by měly obsahovat až 12 atomů uhlíku, zejména 4 až 8 atomů uhlíku. Pro praktické použití přednostně používaným zástupcem je epsilon-kaprolaktam, příp. z něho odvoditelná kyselina 7-aminokapronová. Množství laktamů, která by měla být používána, nebo příslušných aminokarbonových kyselin není obvykle větší než 15 % hmotn., ku příkladu 1 až 10 % hmotn., vztaženo na hmotnost tyčinky jako celek.
Jako další pomocné látky mohou lepidla ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu obsahovat pigmenty, barviva, antioxidanty, hořké látky, plniva, parfémy, konzervační prostředky, pryskyřice, ve vodě rozpustná změkčovadla a/nebo vlhkost regulující látky. Množství těchto látek jsou jak je zvykem - malá, tzn. od 0 do asi 20 %, vztaženo na lepidlo ve tvaru tyčinky jako celek. Příklady zvláštních barviv jsou na hodnotě pH a teplu závislá barviva, optické zjasňovače, barviva, která při nanášení mění své barvy, a to zejména za podmínek, kdy dochází k otěru. Barvivo může být v lepidle rozděleno homogenně. Možné je však i strukturované zabarvení, např. ve formě struktury typu „plášť/jádro“. Příklady pigmentů nebo plniv jsou: grafit, mastek, TiO2, vysoce disperzní kyselina křemičitá (aerosil), bentonin, wollastonit, křída, oxid hořečnatý a skelná vlákna. Dalšími možnými přísadami jsou kupříkladu dextriny, deriváty celulózy a deriváty škrobu s nenarušenou strukturou. Jako další přísady mohou být v lepidlech ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu obsaženy mannany, zejména galaktomannany. Vhodné jsou zejména galaktomannany z plodů rohovníku a z guarové moučky. Škrobové ethery s narušenou strukturou je rovněž možno v malých množstvích nahradit strukturně narušenými mannany.
Jednotlivé složky jsou v lepidle ve tvaru tyčinky s výhodou obsaženy v následujících množstvích: 3 až 10 % hmotn. mýdel, 15 až 65 % hmotn. PU-. příp. PVP-polymerů a 0 až 25 % hmotn. pomocných látek. Zbytkem do 100 % je voda.
Při výrobě lepidel ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu se vzájemně smísí mýdlový gel tvořící složky a polyurethanová disperze, jakož i PVP a pomocné látky, směs se zahřívá na teplotu alespoň 50 °C, s výhodou až na 100 °C (případně až k bodu varu) tak dlouho, až vznikne stejnorodá směs, směs se nalije do forem a nechá se bez mechanického ovlivňování vychladnout za vzniku gelu. Přednost je dávána tomu, nalévat tyto směsi, které jsou ve zmíněném rozmezí teplot lehce rozlévatelné, přímo do forem, zejména do tyčinkovitých pouzder nebo podobných útvarů a nechat je bez mechanického ovlivňování ztuhnout na požadované gely. Lepidlo ve tvaru tyčinky je uloženo v uzavíratelném obalu, vyrobeném zejména z polyolefínu. I když je lepivost velmi vysoká, je tyčinka v pouzdru posunovatelná.
Lepidlovou hmotu podle tohoto vynálezu je tedy možno velmi snadno upravit do tvaru tyčinky, a to přímo v příslušných pouzdrech, která později umožní s tyčinkou pracovat. Toto tvarování je tak jednoduché, že po spotřebování původního lepidla ve tvaru tyčinky může kdokoliv ohřátím další lepidlové hmoty podle tohoto vynálezu a jejím nalitím do tyčinku obklopujících pouzder vyrobit ve starých pouzdrech opět dobře použitelné lepidlo ve tvaru tyčinky. Pouzdro tyčinky je tedy možno použít vícekrát.
Jelikož lepidlo ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu je tuhé a je možno je vláčnými pohyby otírat, používá se s výhodou v jistém geometrickém, zejména válcovitém tvaru. Válec může mít kruhový, oválný nebo mnohoúhelníkový průřez. Velikost rozměru se řídí způsobem použití, např. požadovanou šířkou plochy, která má být lepidlovou hmotou pokryta. Možné jsou i bloky ve tvaru kvádrů. Účelný tvar se řídí podle množství lepidlové hmoty, které má být na podložku naneseno.
Lepidla ve tvaru tyčinky podle tohoto vynálezu mají výhodu vyšší lepicí mohutnosti a jejich použití není tedy omezeno pouze na lepení papíru, ale hodí se zejména pro lepenku, tapety, kůži, dřevo, dřevěné materiály, plasty, sklo, kovy, keramiku, sádru, a to pro lepení těchto materiálů
-7CZ 292472 B6 mezi sebou samými nebo navzájem obzvláště pak pro nasákavá dřeva nebo jiné podložky jako lepenku, i v kombinaci s PVC, PMMA, PBS a hliníkem.
Kvůli jejich vysoké lepicí mohutnosti na řadě rozdílných podložek je možno lepidlo ve tvaru tyčinky používat jako „univerzální lepidlo“, protože jeho nanášení z pouzdra je jednoduché a nanesená vrstva je rovnoměrná. Konkrétními příklady jsou drobné amatérské práce, kde již nepostačují pevnosti tradičního lepidla ve tvaru tyčinky, jako např. lepení mechové pryže na lepenku nebo dřevo.
Kvůli své vysoké odolnosti vůči teplu se lepidlo ve tvaru tyčinky hodí i ke slepování kupř. okenních obrazů, které jsou vystaveny přímým slunečním paprskům.
I když jsou PU a PVP ve vodě rozpustné nebo ve vodě dispergovatelné, je odolnost lepeného spoje vůči vodě pozoruhodná. Tak zůstane ku příkladu ve vlhkém ovzduší s 80% relativní vlhkostí vzduchu/ 30 °C zachováno ještě 20 % výchozích pevností.
Chybná slepení nebo zbytky lepidla je možno opět lehce odstranit alkalicky reagující vodou tím, že se postižená místa přikryjí po dobu 10 minut vlhkou vlněnou látkou, čímž lepené místo změkne a zbytky se následně setřou.
Lepidlová hmota podle tohoto vynálezu tuhne ve srovnání se standardními „univerzálními“ lepidly poměrně rychle, např. v případě spoje dřevo/PVC. Přesto zbývá ještě dostatek času na opravu. Tzv. „otevřený čas“ se pohybuje v rozmezí od 10 do 120 s, s výhodou od 20 do 50 s.
Tvar tyčinky je obzvláště účelný tehdy, když má být tuhá a lehce otíratelná lepidlová hmota podle tohoto vynálezu nanášena ručně. Při jiném způsobu aplikace může být výhodný jiný tvar, kupř. tvar kádru, když se mají strojním způsobem vytvořit vrstvy lepidla na větších plochách.
Příklady provedení vynálezu
I. Výchozí látky
1. Výroba polyurethanových roztoků, popř. disperzí
K výrobě surovin pro polyurethanová lepidla se používá acetonový postup, přičemž jsou však možné i jiné způsoby výroby, jako např. dispergování vytlačované taveniny předpolymeru (způsob vytlačování taveniny). Předloží se polyizokyanatany a diolové složky (polyetherdiol a kyselina dimethylolpropionová) a směs se míchá pod zpětným tokem při asi 65 až 100 °C až do dosažení konstantní hodnoty skupin NCO. Po ukončení reakce se za intenzivního míchání přidá udané množství vody, která obsahuje vypočtené podíly louhu apříp. prostředků pro prodlužování řetězce. Velký význam pro kvalitu a zejména pro homogenitu disperze má to, aby se směs působily vysoké střižné síly. Po vícehodinovém míchání se rozpouštědlo oddestilovává tak dlouho, až je koncentrace acetonu zřetelně nižší než 0,1 a až se dosáhne v tabulce I uváděných hodnot viskozity a obsahu pevných látek.
2. Byl použit PVP firmy ISP s K-hodnotou rovnou 90.
3. Epsilon-kaprolaktam.
4. Palmitan sodný firmy Henkel.
-8CZ 292472 B6
Tabulka I
Polyurethan číslo I
Voda, hmotn. dílů 1363
TMXDI, hmotn. dílů 242
Polypropylenglykol (molekulová hmotnost = 400), hmotn. dílů 40
Polypropylenglykol (molekulová hmotnost = 1000), hmotn. dílů 300
Polytetrahydrofuran (molekulová hmotnost = 850), hmotn. dílů 65
Kyselina dimethylolpropionová, hmotn. dílů 67
NaOH (100 %ní), hmotn. dílů 20
Obsah tuhých látek (%) 35
Viskozita při 20 °C (mPas) 3500
Π. Výroba hmot pro tyčinky
Hmoty pro tyčinky se získávají smísením jednotlivých složek z tabulky Π při 65 až 100 °C, načež se hmoty plní do pouzder ve tvaru tyčinky a nechají se vychladnout. V případě potřeby se hodnota pH hmoty nastaví malým přídavkem zředěného louhu sodného do rozmezí 8 až 11.
ío Tabulka Π
Obsažená složka/Vlastnosti Příklad 1 Příklad 2 Příklad 3 Příklad 4
PU disperze, obsah tuhých látek 35 % hmotn. 91 88 88 0
PVP, hmotn. % 0 3 6 26 + 65 vody
Epsilon kaprolaktam, % hmotn. 1 1 1 1
Palmitan sodný, % hmotn. 8 8 8 8
Pevnosti v tahovém střihu: Pro spoj buk/buk, MPa 3 4 5,5 1,5
Pro spoj buk/PVC, MPa 2,2 3,3 5,2 1,3
Tzv. „otevřený čas“ (s) 10 20 40 10
Doba tuhnutí (s) 10 15 15 10
Odolnost vůči teplu, °C 55 75 100 100
Lepivost střední dobrá velmi dobrá velmi špatná
ΙΠ Prováděné zkoušky
1. Pevnost v tlaku
Pod pojmem „pevnost v tlaku“ je třeba rozumět nejvyšší zatížení, změřené při rozpadu tyčinky daného tvaru za tlakového zatížení, rovnoběžného s její podélnou osou. K měření pevnosti v tlaku se používá zkušební přístroj model 464L s měřící hlavou 709 firmy Erichsen, Simonhdfchen, Wuppertal.
Bezprostředně nad pístem odříznutá lepidlová hmota o minimální délce 30 mm se zastrčí mezi dvě přídržky, což jsou destičky z tvrdého PVC, jejichž tloušťka je asi 10 mm a v kterých se nacházejí příslušným průměrům tyčinky přizpůsobené, kruhovité, 3 mm hluboké prohloubeniny. Přídržkami opatřená tyčinka se postaví do středu zkušebního stolku přístroje pro testování pevnosti v tlaku. Výška přístroje pro měření síly nad zkušebním stolem se přizpůsobí výšce zkoušeného dílu. Pak se měřicí hlava posunuje postupnou rychlostí asi 70 mm za minutu proti tyčince, která má být testována. Po dosažení nejvyšší
-9CZ 292472 B6 tlakové síly se z digitální indikace odečte její hodnota. Lepidla ve tvaru tyčinky mají pevnost v tlaku v rozmezí od asi 25 do 50 N/průměr 16 mm.
2. Doba tuhnutí
Aby se otestovalo, zda lepicí vlastnosti tyčinky postačují pro zamýšlený účel použití, provedou se za určitých podmínek zpracování ručně pokusná slepování, která se následně posuzují. Přitom se postupuje následujícím způsobem:
Zásoba jednostranně natřeného, bílého, chromitého papíru (plošná hmotnost asi 100 g/m2) a tyčinky, které mají být testovány, se klimatizují alespoň 24 hodin při 20 °C a 65 % rel. vlhkosti vzduchu. Ke zkouškám určený papír se rozřeže na 5 cm široké a asi 30 cm dlouhé proužky. Nenatřená strana takového papírového proužku se za co možná nejrovnoměrnějšího tlaku dvakrát po sobě v podélném směru potře tuhým lepidlem ve tvaru tyčinky, čímž by měl vzniknout rovnoměrný film lepidla. Bezprostředně poté se na tento proužek přiloží druhý, lepidlem nepotřený proužek papíru nenatřenou stranou směrem dovnitř a proužek se ručně podélně přitlačí. Poté se provede pokus papírové proužky pomalu od sebe oddělit. Časový okamžik, ve kterém je oddělení slepované zóny možné již jen za roztržení papíru po celé jeho šířce, charakterizuje dobu tuhnutí.
3. Tzv. „otevřený čas“
Tzv. „otevřený čas“ popisuje časový úsek po nanesení lepidla, během něhož musí dojít k spojení materiálů, které mají být slepeny, aby se po době tuhnutí dosáhlo ještě úplného roztržení papírů při pokusu o jejich oddělení. Metoda odpovídá testu doby tuhnutí, ovšem proužky papíru se po nanesení lepidla na sebe přikládají až po uplynutí odstupňovaných časových úseků. Počínaje 15 sekundami může odstupňování představovat ku příkladu každých dalších 15 sekund. U pomaleji tuhnoucích lepidel s předpokládanými delšími tzv. „otevřenými časy“ se volí odpovídajícím způsobem větší časové úseky.
4. Otěr
Popis otěru je subjektivním hodnocením alespoň dvou tento test provádějících osob. Přitom se užitné vlastnosti charakterizují a třídí následujícím způsobem:
Hladký, poddajný (vláčný), tupý, drobivý, mazlavý, tvrdý, měkký a táhnoucí se do tvaru vláken.
5. Pevnost při tahovém střihu lepených spojů typu „dřevo/dřevo“
Zkušební tělesa z bukového dřeva, jakož i zkušební tělesa z PVC, se na jejich konci potřou lepidlem a přiloží se na sebe tak, aby se oba lepidlem opatřené konce překrývaly o 2 cm (lepená plocha 2 cm x 2,5 cm). Zkušební tělesa se fixují pomocí dvou svorek a po 24 hodinách se proměří. Měřená hodnota je udávána v N/mm2.
6. Odolnost vůči teplu
Zhotovení lepených spojů - viz test pevnosti při tahovém střihu. Lisovací tlak v tomto případě obnáší 1,0 N/mm2.
Po dosažení konečné pevnosti po asi 3 až 5 dnech při pokojové teplotě se vzorky zavěsí do temperované komory. Lepený spoj se nyní napoprvé zatíží závažím o hmotnosti 1 kg. Temperovaná komora zvyšuje teplotu po krocích během 30 hodin od 30 °C na 120 °C. Standardní program: 30 hodin od 30 °C do 120 °C, každé 3 hodiny zvýšení teploty o 10 °C. Vydrží-li lepený spoj zatížení po dobu celého pokusu, zvýší se zatížení nejdříve na 2 kg a poté na 5 kg. Každé stanovení se pro každé lepidlo provede alespoň na třech lepených spojích.
-10CZ 292472 B6
Srovnáním naměřených časů s tabulkou se zjistí odolnost lepidla vůči teplu:
h 0 až 3,0 3až6 6až9 9 až 12 12až 15 15 až 18 18až21 21 až 24 24 až 27 27 až 30
°C 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
7. Lepivost
Test se provádí za normalizovaných klimatických podmínek 23 °C/50% relativní vlhkosti vzduchu s za těchto podmínek alespoň 3 dny skladovanými zkušebními tělesy z bukové překližky:
Dvě zkušební tělesa s rozměry 80 mm x 25 mm x 4 mm se pomocí překrytí o délce 20 mm, odpovídajícímu ploše překrytí o velikost 500 mm2, opatří vrstvou toho kterého lepidla, poté se po dobu 5 s stlačují silou 0,2 N/mm2 a ihned nebo po 2, 4, nebo 6 minutách se zatíží střižnou silou 200 g. Zkouška se považuje za splněnou, když díly během jedné hodiny již dále vůči sobě neprokluzují.
V závislosti na potřebné době se lepivost hodnotí podle následující stupnice:
velmi dobrá ihned (0 minut) dobrá mezi 0 a 2 minutami střední mezi 2 a 4 minutami špatná mezi 4 a 6 minutami velmi špamá více než 6 minut
Výsledky zkoušek (viz tabulka Π) ukazují, že lepivá hmota podle tohoto vynálezu, obsahující kombinaci obou polymerů, vede k lepší lepivosti a k vyšší odolnosti vůči teplu než jednotlivé polymery samy o sobě.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Lepidlo ve tvaru tyčinky, vyrobitelné z vodného přípravku některého syntetického polymeru s charakterem lepidla a mýdlového gelu jako tvar určující a kostru tvořící látky, a volitelně i dalších pomocných látek, vyznačující se tím, že vodný přípravek syntetického polymeru obsahuje směs polyurethanu a polyvinylpyrrolidonu.
  2. 2. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodný přípravek obsahuje polyurethan ve formě disperze, přičemž polyurethan je reakčním produktem alespoň jednoho polyolu, alespoň jednoho vícefunkčního izokyanatanu, alespoň jedné složky schopné v alkalickém vodném roztoku tvořit soli, a/nebo jednoho neionogenního, hydrofilního modifikačního prostředku, a volitelně alespoň jednoho řetězce prodlužujícího prostředku.
  3. 3. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle některého z nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vodná disperze polyurethanu obsahuje reakční produkt směsi polyolů, některé složky schopné v alkalickém vodném roztoku tvořit soli a některého polyizokyanatanu v poměru OH : NCO od 1,0 : 0,8 do 1,0 : 4,0, s výhodou od 1,0 : 1,1 do 1,0 : 2,0 a zejména od 1,0 : 1,1 do 1,0 : 1,8. 4
  4. 4. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle některého z nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že vodná disperze polyurethanu obsahuje jako polyol reakční produkt některého polyetheru nebo polyesterpolyolu.
    -11 CZ 292472 B6
  5. 5. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle některého z nároků laž 4, vyznačující se tím, že vodná disperze polyurethanu obsahuje reakční produkt některé dihydroxykarbonové kyseliny, schopné tvořit soli.
  6. 6. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle některého z nároků laž 5, vyznačující se tím, že vodná disperze polyurethanu je reakčním produktem alespoň některého dvoj- nebo trojfunkčního alifatického izokyanatanu.
  7. 7. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že molekulová hmotnost polyvinylpyrrolidonu je alespoň 10 000.
  8. 8. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle některého z nároků laž 7, vyznačující se tím, že jako gelovou strukturu tvořící mýdlo jsou obsaženy sodné soli Cu- až C22-mastných kyselin přírodního nebo syntetického původu.
  9. 9. Lepidlo ve tvaru tyčinky podle některého z nároků laž 8, vyznačující se tím, že jako další pomocné látky jsou obsaženy ve vodě rozpustná změkčovadla, parfémy, pryskyřice, konzervační prostředky a/nebo vlhkost regulující látky.
  10. 10. Způsob výroby tuhého lepidla ve tvaru tyčinky podle nároků laž 9, vyznačující se tím, že se spolu smísí mýdlový gel tvořící složku a disperze polyurethanu, jakož i polyvinylpyrrolidon a pomocné látky a hmota se pak ohřívá na teplotu alespoň 50 °C až vznikne stejnorodá směs, která se nalije do forem, které se nechají bez mechanického ovlivňování ztuhnout za tvorby gelu.
  11. 11. Použití lepidla ve tvaru tyčinky podle některého z nároků 1 až 10 k lepení papíru, lepenky, kůže, plastů, kovů, keramiky a skla mezi sebou a navzájem.
CZ20003548A 1998-03-26 1999-03-17 Lepidlo ve tvaru tyčinky CZ292472B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813392 1998-03-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20003548A3 CZ20003548A3 (en) 2001-05-16
CZ292472B6 true CZ292472B6 (cs) 2003-09-17

Family

ID=7862442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003548A CZ292472B6 (cs) 1998-03-26 1999-03-17 Lepidlo ve tvaru tyčinky

Country Status (22)

Country Link
US (1) US6417261B1 (cs)
EP (1) EP1073696B1 (cs)
JP (1) JP4870260B2 (cs)
KR (1) KR100587183B1 (cs)
CN (1) CN1118528C (cs)
AT (1) ATE398160T1 (cs)
AU (1) AU742730B2 (cs)
BR (1) BR9909090B1 (cs)
CA (1) CA2326119C (cs)
CZ (1) CZ292472B6 (cs)
DE (2) DE19908561A1 (cs)
ES (1) ES2307334T3 (cs)
HU (1) HUP0101328A3 (cs)
NO (1) NO330328B1 (cs)
PL (1) PL192240B1 (cs)
PT (1) PT1073696E (cs)
RU (1) RU2239646C2 (cs)
TR (1) TR200002388T2 (cs)
TW (1) TW448224B (cs)
UA (1) UA60359C2 (cs)
WO (1) WO1999048989A1 (cs)
ZA (1) ZA200005095B (cs)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10054984A1 (de) * 2000-11-07 2002-06-06 Henkel Kgaa Vorrichtung zur Aufnahme und Abgabe eines streichfähigen Materials
DE10111898C2 (de) 2001-03-13 2003-03-20 Henkel Kgaa Vorrichtung zur Abgabe eines streichfähigen Materials
JP4464627B2 (ja) * 2003-05-27 2010-05-19 株式会社日本触媒 固形状接着剤
DE102005057482A1 (de) * 2005-11-30 2007-05-31 Fischerwerke Artur Fischer Gmbh & Co. Kg Klebestift mit Polyurethan/Polyacrylat-Hybriddispersion
US7915338B2 (en) * 2005-12-28 2011-03-29 3M Innovative Properties Company Adhesive with alkanoate blend
DE102006054678A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Henkel Kgaa Wässrige Polyurethandispersion, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US8574394B2 (en) * 2007-12-21 2013-11-05 Henkel Ag & Co. Kgaa Method for preparing a moisture curable hot melt adhesive
CN101220252B (zh) * 2008-01-25 2011-09-14 中北大学 一种固体胶棒及其制备方法
DE102008010708A1 (de) * 2008-02-22 2009-09-03 Henkel Ag & Co. Kgaa Mineralische Füllstoffe enthaltender Klebestift
US20090312472A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 3M Innovative Properties Company Glycol-free glue stick
EP2186840A1 (de) * 2008-11-14 2010-05-19 Bayer MaterialScience AG Anionisch modifizierte Polyurethandispersionen
US8691340B2 (en) 2008-12-31 2014-04-08 Apinee, Inc. Preservation of wood, compositions and methods thereof
DE102009002021A1 (de) * 2009-03-31 2010-10-07 Henkel Ag & Co. Kgaa Plastische Klebstoffzusammensetzung
DE102009002022A1 (de) 2009-03-31 2010-10-07 Henkel Ag & Co. Kgaa Transparente Klebemasse für einen Klebestift
US20110178203A1 (en) * 2009-10-19 2011-07-21 Elmer's Products, Inc. High strength glue formulation
US9878464B1 (en) 2011-06-30 2018-01-30 Apinee, Inc. Preservation of cellulosic materials, compositions and methods thereof
JP5674598B2 (ja) * 2011-08-31 2015-02-25 富士フイルム株式会社 偏光板、それを用いた画像表示装置、及び接着剤組成物
AT513169B1 (de) * 2012-07-31 2015-01-15 Kores Ce Gmbh Klebestift und Verfahren zu dessen Herstellung
JP7223994B2 (ja) 2019-05-17 2023-02-17 株式会社トンボ鉛筆 固形状接着剤
CN114846048A (zh) * 2019-12-16 2022-08-02 汉高股份有限及两合公司 尺寸稳定、可涂抹、基于改性的聚醚聚氨酯的粘合剂物料
DE102020109777B3 (de) * 2020-04-08 2021-07-29 Uhu Gmbh & Co. Kg Klebstoffzusammensetzung für einen Klebestift sowie Klebestift

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL132208C (cs) 1968-02-01
DE2035732A1 (de) 1970-07-18 1972-01-27 Farbenfabriken Bayer AG, 5090 Le verkusen N (Omega Ammo a/kan) Omega ammo a/kan sulfonsaure salze und ihre Verwendung als anio nische Aufbaukomponente bei der Herstellung von emulgatorfreien Polyurethandispersionen
US3817887A (en) * 1972-03-09 1974-06-18 Gaf Corp Adhesive stick comprising an alkylated n-vinylpyrrolidone polymer
US3817997A (en) * 1972-06-26 1974-06-18 Jefferson Chem Co Inc Process for preparing dimorpholinodiethyl ether
NL7305664A (cs) 1973-04-24 1974-10-28
DE3921554A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-17 Henkel Kgaa Klebestift mit verbesserter klebkraft
JP2703108B2 (ja) * 1990-10-25 1998-01-26 不易糊工業株式会社 固形状接着剤
US5156601A (en) 1991-03-20 1992-10-20 Hydromer, Inc. Tacky, hydrophilic gel dressings and products therefrom
JPH04337381A (ja) * 1991-05-15 1992-11-25 Henkel Hakusui Kk 固形接着剤
CN1039648C (zh) * 1991-08-01 1998-09-02 诺瓦蒙特股份公司 可得自含变构淀粉和热塑性聚合物的熔体的聚合物组合物

Also Published As

Publication number Publication date
PT1073696E (pt) 2008-07-31
CZ20003548A3 (en) 2001-05-16
HUP0101328A3 (en) 2003-04-28
EP1073696A1 (de) 2001-02-07
CA2326119A1 (en) 1999-09-30
AU3145499A (en) 1999-10-18
DE19908561A1 (de) 1999-09-30
TW448224B (en) 2001-08-01
KR100587183B1 (ko) 2006-06-08
PL192240B1 (pl) 2006-09-29
EP1073696B1 (de) 2008-06-11
HUP0101328A2 (hu) 2001-12-28
CN1118528C (zh) 2003-08-20
CN1295603A (zh) 2001-05-16
ES2307334T3 (es) 2008-11-16
US6417261B1 (en) 2002-07-09
ZA200005095B (en) 2001-04-17
AU742730B2 (en) 2002-01-10
JP2002507655A (ja) 2002-03-12
DE59914785D1 (de) 2008-07-24
BR9909090B1 (pt) 2008-11-18
UA60359C2 (uk) 2003-10-15
NO20004777D0 (no) 2000-09-25
NO20004777L (no) 2000-09-25
JP4870260B2 (ja) 2012-02-08
ATE398160T1 (de) 2008-07-15
PL342943A1 (en) 2001-07-16
RU2239646C2 (ru) 2004-11-10
BR9909090A (pt) 2000-12-05
NO330328B1 (no) 2011-03-28
TR200002388T2 (tr) 2000-11-21
WO1999048989A1 (de) 1999-09-30
CA2326119C (en) 2009-11-17
KR20010042203A (ko) 2001-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ292472B6 (cs) Lepidlo ve tvaru tyčinky
KR0136267B1 (ko) 개선된 접착강도를 갖는 접착제 스틱
AU704147B2 (en) A Bonding process
US5270433A (en) Polyurethane-based universal household adhesive
CA1339656C (en) Polyurethane based multi-purpose household adhesive
MXPA00009365A (en) Soap gel based glue stick
DE19607036A1 (de) Feste, haftende und geschmeidig abreibende Masse
MXPA97009145A (es) Proceso de adhesividad
DE19636530A1 (de) Feste, haftende und geschmeidig abreibende Masse

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20130317