FI78493C - Foerfarande foer framstaellning av en limning medelst kontaktlim. - Google Patents

Description

1 78493

Menetelmä liimauksen valmistamiseksi kontaktiliiman avulla

Keksintö kohdistuu menetelmään liimauksen valmis-5 tamiseksi kahden materiaalin välille levittämällä kontaktiliimaa liimattavien materiaalien pinnoille ja liittämällä yhteen täten päällystetyt pinnat painetta käyttäen.

Kontaktiliimat ovat tunnetusti liimoja, joita 10 levitetään molemmille liimattaville pinnoille ja lii mautuminen saavutetaan puristamalla yhteen liimalla päällystetyt materiaalit. Kaupalliset kontaktiliimat, jotka perustuvat muoveihin, sisältävät muovina polyklo-ropreeniä, joka on liuotettu tai kolloidisesti disper-15 goitu liuotinseokseen; tyypillisiä liuotinjärjestelmiä ovat alifaattisten ja aromaattisten hiilivetyjen seokset liuottimien kanssa, jotka molekyylissä sisältävät happea, esimerkiksi ketonit ja esterit (vrt. Handbook of Adhesives, Van Nostrand Reinhold Comp., 1977, sivut 343-20 367).

Edelleen tiedetään, että vinyyliasetaatti/ety-leeni-kopolymeerit muodostavat dispergoituna perustan liimoille. Kaupalliset tuotteet ovat kopolymeerien, jotka sisältävät 60-95 paino-% vinyyliasetaattia ja 5-40 25 paino-% etyleeniä, vesidispersioita. Tämän alan tunnet tujen kopolymeerien lasittumislämpötila on alueella 3-0°C ... +3°C (vrt. Handbook of Adhesives, Van Nostrand Reinhold Comp., 1977, sivut 484-494).

Keksinnön tehtävänä on liimausten valmistaminen 30 kontaktiliiman avulla, joka on oleellisesti liuotinvapaa ja siten erikoisen ympäristöystävällinen

Keksintö kohdistuu menetelmään liimauksen valmistamiseksi kahden materiaalin väliin levittämällä kontakti-liimaa liimattavien materiaalien pinnoille ja liittämäl- 35 lä yhteen täten päällystetyt materiaalipinnat painetta käyttäen, mille menetelmälle on tunnusomaista se, että 2 78493 kontaktiliima on vesipitoinen muovidispersio, jonka kiin- toainepitoisuus on 40-60 paino-%, muovina käytetään kopo- lymeeriä, joka on saatu 60-85 paino-%:ista vinyyliasetaat- tia ja 15-40 paino-%:ista etyleeniä, muovidispersiota 2 5 levitetään 25-400 g/m oleva määrä materiaalien pinnoil le ja materiaalit kalvonmuodostuksen jälkeen puristetaan toisiaan vastaan vähintään 0,5 baarin paineella.

Keksinnön mukaisesti käytetty vesipitoinen muovidispersio sisältää muovina kopolymeeriä, joka koostuu 10 60-85 paino-%:ista vinyyliasetaattia ja 15-40 paino-%:sta etyleeniä. Edullisesti muodostuu kopolymeeri 70-80 paino-% :ista vinyyliasetaattia ja 20-30 paino-%:ista etyleeniä. Kopolymeerin etyleenipitoisuus voidaan määrätä mittaamalla kopolymeerin lasittumislämpötila, koska tun-15 netusti lasittumislämpötila alenee etyleenipitoisuuden kasvaessa lineaarisesti. Kopolymeerin lasittumislämpötila (T ) on alueella -40°C ... +5°C, edullisesti alu-^ O o eella -30 C ... -5 C; kopolymeerin lasittumislämpötila mitataan differentiaalitermoanalyysin avulla lämmitysno- 20 peuden ollessa 10°C/min.

Erikoisen edullista on käyttää vinyyliasetaatti/ etyleeni-kopolymeeriä, jonka kuivattuna olevan kalvon, 2 jonka paksuus on 0,5 mm, murtolujuus on 0,1-5 N/ram ja venymä 500-5000 prosenttia (mitattuna kulloinkin veto-25 nopeudella 200 mm/min 23°C lämpötilassa ja 50 %:n suh teellisessa kosteudessa). Edullisesti murtolujuus 2 on 0,3-3,5 N/mm ja venymä 1000-4000 prosenttia.

Muovidispersio valmistetaan tavanomaisella tavalla polymeroimalla vinyyliasetaattia ja etyleeniä vesi-30 pitoisessa väliaineessa, joka sisältää radikaalisesti vaikuttavaa initiaattoria sekä mahdollisesti emulgaatto-ria ja suojakolloidia, 50-70°C lämpötilassa 10-100 baarin paineessa (vrt. esim. DE-patenttijulkaisu 1 127 085, vastaa GB-patenttijulkaisua 991 550) . Mainitut monomee-35 rit voidaan lisätä yhdessä muiden monomeerien, erikoises- 3 78493 ti karboksyvliryhmiä sisältävien monomeerien tai hydrok-syyliryhmiä sisältävien monomeerien kanssa. Esimerkkejä näistä ovat akryylihappo, metakryylihappo ja krotonihap-po sekä N-metyloliakryyliamidi ja N-metylolimetakryyli-5 amidi. Jälkimmäisen monomeeriryhmän käyttö on edullista ennen kaikkea silloin, kun kopolymeeri käytön aikana tai sen jälkeen verkkoututetaan vesidispersiona erikoisesti lämmön avulla. Lisämonomeerejä käytetään kulloinkin 1-5 paino-%:n suuruinen määrä (laskettuna vinyyliasetaatin 10 ja etyleenin kokonaismäärästä).

Keksinnön mukaisesti käytetyn muovidispersion kiinteäainepitoisuus on 40-60, edullisesti 45-55 paino-%. Se on edullisesti keskidispersio, s.o. dispergoidun ko-polymeerin keskimääräinen osaskoko (osasten läpimitta) 15 on alueella 0,5-2 ^um. Dispersio pH-arvo on 3-6, edullisesti 4-5. Sen viskositeetti on 1-5, edullisesti 1,5-4 Pa.s (mitattuna DIN 53788 mukaan Contraves-Rheometer laitteen STV, mittaussysteemi C II mukaan). Muovidispersion kalvonmuodostuksen vähimmäislämpötila on 0°C 20 (mitattuna DIN 53787 mukaan).

Muovidispersiota käytetään keksinnön mukaan kontak-tiliimana. Se soveltuu imukykyisten materiaalien esimerkiksi puun, paperin, nahan ja tekstiilien sekä imukyvyt-tömien materiaalien esimerkiksi metallin, lasin, kumin 25 ja muovien liimaukseen. Myös eri materiaaleja voidaan liimata keskenään.

Muovidispersiota levitetään 20-400, edullisesti 2 50-250 g/m oleva määrä liimattavien materiaalien pinnoille, jolloin tämä määrä riippuu yksityistapauksissa 30 materiaalin laadusta. Muovidispersion levittämisen ja tapahtuneen kalvonmuodostuksen jälkeen puristetaan materiaalit toisiaan vastaan vähintäin 0,5 baarin, edullisesti 1-20 baari- paineella ja nytkin riippuvaisena käytettyjen materiaalien luonteesta. Hyvän liimautumisen 35 saavuttamiseksi on lyhytaikainen puristus täysin riittävä; 4 78493 painetta käytetään yleensä 1-30, edullisesti 5-25 sekunnin aikana. Yhden ainoan dispersion asemasta voidaan käyttää myös useampien dispersioiden seosta, mitkä dis-periot eroavat vinyyliasetaatti/etyleeni-kopolymeeristä.

5 Haluttaessa voidaan liimaus suorittaa kohotetussa lämpötilassa, erikoisesti käytettäessä kopolymeeriä, joka sisältää ristiliittyviä ryhmiä sekä riippuen materiaalien luonteesta. Tällöin puristetaan muovidispersiolla päällystetyt materiaalit toisiaan vastaan 30-80°C, edul- 10 lisesti 40-70°C lämpötilassa.

Muovidispersio muodostaa läpinäkyvän kalvon. Se voidaan värjätä lisäämällä tavanomaisia pigmenttejä ja liimauksen väri voidaan sovittaa materiaalin värin mukaan. Materiaalia, joka on päällystetty muovidispersiolla, ei 15 täydy - kuten materiaaleja, jotka on päällystetty kau pallisilla, liuotinpitoisilla kontaktiliimoilla - liimata noin 15-30 minuutin ilmastusajan jälkeen; liimakerros säilyy usein useampia vuorokausia aktiivisena kontakti-liimausta varten.

20 Käytettäessä eri dispersion seosta voidaan liiman kiinnitarttumista säätää yksinkertaisella tavalla muuttamalla seoksen koostumusta. Myös dispersioseoksesta saadun kalvon herkkyyttä veden suhteen voidaan säätää tällä tavalla haluttuun arvoon.

25 Liimauksen lujuus määritetään tutkimalla leikkaus- lujuus (2 tunnin ja 7 vuorokauden jälkeen) ja haluttaessa myös kuoriutumislujuus (2 tunnin jälkeen) (vert.

DIN 53273) .

Seuraavat esimerkit esittelevät tarkemmin keksintöä.

30 Prosentti- ja suhdeluvut on kulloinkin ilmoitettu painon mukaan.

Esimerkit 1-4

Erilaisia vinyyliasetaatti/etyleeni-kopolymeerien vesidispersioita levitettiin lankaraakelin avulla kul-2 2 35 loinkin 200 g/m tai 100 g/m oleva määrä kahdelle, suo- 78493 rakulmaiselle (3 cm x 8 cm), samaa materiaalia olevalle levylle siten, että liimaukseen käytettävä pinta oli 3 cm x 3 cm. Dispersion levittämisen ja kalvon muodostumisen jälkeen sijoitettiin levyjen päällystetyt pinnat toisi-5 aan vastaan ja ne puristettiin vastakkain 10 baarin pai neella. Täten saatujen liimausten leikkuulujuudet määritettiin käyttäen kaupallista repäisykonetta vetonopeudel-la 200 mm/min. Eräistä liimauksista tutkittiin myös kuoriutumislujuus.

10 Vertailua varten tutkittiin kaupallinen kontakti- liima (polykloropreeni liuoksena) (esimerkki A). Tällöin oli pidettävä 15 minuutin ilmastusaika.

Yksityiskohdat ja koetulokset on esitetty taulukoissa 1-5.

15 Taulukko 1

Esimerkki_1_2_3_4*

Dispersion kiinteaine- pitoisuus (%) 50 60 50 55

Dispersion pH-arvo 4 4,5 4,5 4,5 20 Dispersion viskositeetti (mPa.s) 2500 1500 3500 2500 VA/E-kopolymeeriä (%) 27 23 25

Kopolymeerin T^-arvo (°C) -12 -8 -10

Kopolymeerin osaskoko (^um) 0,5-1 0,5-5 0,5-5 - 25 Kopolymeerikalvon ^ repäisylujuus (N/min ) 0,3 2,0 1,0 1,5

Kopolymeerikalvon venymä (%)3000 1000 2000 1500_ +Esimerkissä 4 käytetty dispersio on suhteessa 1:1 oleva esimerkkien 2 ja 3 dispersioiden seos.

6 78493

Taulukko 2

Liimattu materiaali: PVC/PVC (lattiamateriaali) 2

Dispersio Dispersio Leikkauslujuus (N/an ) Kuorintakesto esimer- määrä 2 h jälkeen 7 d jälkeen 2 h jälkeen (N/an) kistä_(q/nr)_ 5 1 200 41 2 200 39 - 3 200 47 47 30 4 _100_46_=_=_ A 300 33 41 10 A 200 34 42 4

Taulukko 3

Liimattu materiaali: kumi/kumi (Kengänpohjakumi (Fa. Freudenberg KG, Weinheim)) 2

Dispersio Dispersio- Leikkauslujuus (N/an ) Kuorintakesto (N/an) 15 esimer- määrä 2 h jälkeen 7 d jälkeen 2 h jälkeen kistä_(g/m2)________ 1 200 28 2 200 40 3 100 57 61 29 20 i__44_i_I_ A 200 50 56 A 100 - 36 24

Taulukko 4

Liimattu materiaali: rautalevy/rautalevy 25 Dispersio Dispersio- Leikkauslujuus 2 h jälkeen esimer- määrä (N/an2) kistä_(g/πι )_ 1 200 70 2 200 89 3 _200_106_ 30 A 200 83 7 78493

Taulukko 5

Liimattu materiaali: pyökkipuu/pyökkipuu

Dispersio Dispersio- Leikkauslujuus 2 h jälkeen esimer- määrä ..., 2.

kistä (g/m!)__ 5 1 200 52 2 200 30 3 _200_42_ A 200 11

Claims (4)

8 78493

1. Menetelmä liimauksen valmistamiseksi kahden materiaalin välille levittämällä kontaktiliimaa liimat-5 tavien materiaalien pinnalle ja liittämällä päällyste tyt materiaalipinnat yhteen painetta käyttäen, tunnet-t u siitä, että kontaktiliimana käytetään vesipitoista muovidispersiota, jonka kiintoainepitoisuus on 40-60 paino-%, joka muovina sisältää kopolymeeriä saatuna 60-85 10 paino-%:ista vinyyliasetaattia ja 15-40 paino-%:ista ety- leeniä, muovidispersiota levitetään materiaalin pinnal-2 le 25-400 g/m oleva määrä ja materiaalit tapahtuneen kalvonrauodostuksen jälkeen puristetaan yhteen vähintäin 0,5 baarin paineella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään muovidispersiota, joka muovina sisältää kopolymeeriä, jonka kuivan kalvon, . 2 jonka paksuus on 0,5 mm, murtolujuus on 0,1-5 N/mm (mitattuna 23°C lämpötilassa ja 50 %:n suhteellisessa 20 kosteudessa).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään muovidispersiota, joka muovina sisältää kopolymeeriä, jonka kuivan kalvon, jonka paksuus on 0,5 mm, venyminen on 500-5000 prosent- , 25 tia (mitattuna 23°C lämpötilassa ja 50 prosentin suhteel lisessa kosteudessa).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muovidispersiolla päällystetyt materiaalit puristetaan toisiaan vastaan 30-80°C 30 lämpötilassa.