FI93552C - Liimapuikko - Google Patents

Description

93552

Liimapuikko - Limstift Tämä keksintö koskee liimapuikkoa liiman levittämiseksi alustalle. Lähemmin määriteltäessä keksintö koskee puikon 5 muodossa olevaa liimaa, jolla saadaan väliaikainen kiinnittyminen, joka on mahdollista murtaa tai muodostaa uudestaan lukuisia kertoja.

Liima kiinteässä muodossa puikoksi valmistettuna on tunnet-10 tu esim. paperin tai kartongin liimauksessa. Tavallisesti liiman tarkoituksena on muodostaa pysyvä liimaliitos, t.s. kun pinta liimataan vastapintaan ja liima kuivuu, ei kumpaakaan pintaa voida erottaa ilman, että materiaali repeytyy rikki. Liimapuikot koostuvat pääasiallisesti kalvonmuo-15 dostavasta polymeeristä, geelin muodostavasta yhdisteestä sekä liuottimista. Kalvon muodostavina polymeereinä käytetään pysyviä liimauksia muodostavien polymeerien, esimerkiksi hydrolysoidun polyvinyyliasetaatin, polyakryylihapon suolojen, polyakryyliamidien, fenolihartsien sekä alkydi-20 hartsien vesiliuoksia tai vesidispersioita. Tavallisesti kysymykseen tuleva polymeeri on polyvinyylipyrrolidoni.

Geelin muodostavana, muodon antavana aineena kysymykseen tulee alalla käytetyt kaksi eri systeemiä. Toisessa käyte-25 tään 8-36 hiiliatomia sisältävien alifaattisten karboksyy-lihappojen alkali- tai ammoniumsuoloja, esimerkiksi nat-riumstearaattia ja toisessa sorbitolin tai bentsaldehydin reaktiotuotetta.

30 Liuottimina käytetään vettä ja/tai veden kanssa sekoittuvia liuottimia, ensi sijassa alempia yksi- tai useampiarvoisia alempialkoholeja. Esimerkkejä patenteista, joissa kuvataan tunnettua tekniikkaa, ovat US 3,576,776 sekä DE 22 04 482.

35 On tunnettua käyttää liimaa, jolla painettu ja liimattu pa-perisubstraatti saadaan väliaikaisesti kiinnittymään, kuten itsekiinnittyvä viestilappu (Post-it®, valmistaja 3M). Väliaikaisella kiinnityksellä tarkoitetaan, että liimapinta *% 2 93552 voidaan kiinnittää vastapintaan, josta se voidaan poistaa ilman, että vastapintaan jää liima jälkiä sekä että tämä toimenpide voidaan toistaa lukuisia kertoja. Liimatulla paperisubstraatilla on rajoitettu käyttöalue vaikka se 5 sinänsä toimii erinomaisesti.

Tästä johtuen tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota pai-noherkkä, itsekiinnittyvä, poistettavissa oleva mutta uudelleenkiinnittyvä puikon muodossa oleva liima.

10

Vaatimukset painoherkälle, itsekiinnittyvälle, uudelleen-kiinnittyvälle liimalle ovat monet. Sillä täytyy olla oikein mitoitettu tahmeus niin, että liimapinta kiinnittyy riittävästi vastapintaan kiinnittymättä samanaikaisesti 15 pysyvästi, jolloin liimalla sivelty pinta voidaan irroittaa vastapinnasta ilman, että kumpikaan pinnoista rikkoutuu tai vastapintaan jää liimajälkiä. Liiman tahmeuden täytyy olla myös sellainen, että liimapinta voidaan kiinnittää ja irroittaa toistuvasti lukuisia kertoja. Tahmeuden täytyy 20 olla myös kontrolloitu pidemmän ajan, t.s. liima ei saa muodostaa pysyvää liitosta pidemmänkään ajan kuluttua.

Edelleen vaikeutena on oikean liimamäärän käyttö. Koska liiman tahmeus on suhteessa käytettyyn liimamäärään, on 25 tärkeätä saada kontrolloitu määrä liimaa substraatille, joka on tarkoitus liimata. Liian suuri määrä muodostaa liian voimakkaan tahmeuden, joka voi johtaa liimasubstraa-tin tai vastapinnan repeytymiseen. Liian pieni määrä sen sijaan muodostaa riittämättömän kontaktin pintojen välille.

30 Valmistettaessa edellä mainittuja liimattuja paperisubst-raatteja, itsekiinnittyvän liiman liuokset tai dispersiot levitetään painomenetelmissä käytettyjen laitteiden avulla. Sellaisella laitteella on mahdollista levittää riittävän ohuet kerrokset oikein mitoitetun tahmeuden saavuttamisek-35 si. Käytetään määriä, jotka ovat suuruusluokkaa 8-10 g/m2. Sitävastoin manuaalisilla menetelmillä ei ole mahdollista : levittää tällaisia liuoksia tai dispersioita niin pieniä 3 93552 määriä, että tulokset olisivat hyväksyttäviä. Jos käytetään aivan liian paksuja kerroksia, saadaan paitsi liian voimakas tahmeus myös suuri määrä liuotinta pinnalle, jonka seurauksena muodostuu paperisubstraatti, jolla on epätasai-5 sesti kääntyneet reunat (n.s. "curling").

Kuitenkin on havaittu, että valmistamalla itsekiinnittyvä liima puikon muodossa, jolla on hyvin mitoitettu kovuus, voidaan yksinkertaisella tavalla saada kontrolloitu, tasai-10 nen liimamäärä. Tällöin on mahdollista levittää yhtä pieni määrä tasaisena kerroksena kuin edellä mainituissa paino-menetelmälaitteissa. Liimapuikon etuna on lisäksi se, että vältytään levityslaitteiston tukkeutumisongelmasta sekä puhdistukselta.

15

Liiman valmistamiseksi puikon muodossa sekoitetaan sideaine jonkin muotoisen geelinmuodostajan kanssa. Saadun puikon tulee olla pysyvä sekä helposti levitettävä sen menettämättä muotoaan. Sen tulee muodostaa tasainen kerros, ilman 20 suurempia paksuja kasautumia tietyissä kohdissa.

Näin ollen on monia ominaisuuksia, jotka hyvin toimivan painoherkän, itsekiinnittyvän puikon muodossa olevan liiman täytyy samanaikaisesti täyttää. Liimakoostumuksella voidaan 25 saavuttaa tyydyttävä tulos, kun sitä käytetään liuottimen tai dispersion muodossa, kuten esim. edellä mainitun itsekiinnittyvän viestilapun valmistuksessa. Jos samaa liima-koostumusta käytetään kiinteässä muodossa, ei ole todennäköistä, että se säilyttää ominaisuutensa, koska geelinmuo-30 dostaja alentaa liiman tahmeutta. Ei ole edes varmaa, että liimakoostumukset saadaan kiinteään muotoon, koska niiden yhteydessä tavallisesti käytetyt dispersion muodostavat aineet ovat herkkiä lämmölle eivätkä siten kestä kuumentamista niihin lämpötiloihin, jotka tarvitaan liimapuikon val-35 mistuksessa.

4 93552

Nyt on todettu, että patenttivaatimusten mukainen liima-puikko esimerkillisellä tavalla täyttää kaikki ne vaatimukset, jotka edellä ovat tulleet esiin. Liimapuikolle on tunnusomaista, että sideaineena käytetään sekapolymeerin, 5 jonka muodostavat akryylihapon ^2 ^10 -alkyyliesterit, vesi-dispersion ja veteen dispergoituvan tahmeuttajan yhdistelmää, ja että eri komponentteja sisältyy siihen seuraavia määriä: sekapolymeeria 15-50 paino-% (laskettuna kuiva-aineena), tahmeuttajaa 5-30 paino-% (laskettuna kuiva-10 aineena), geelin muodostavaa ainetta 7-15 paino-%, ja vettä 15-60 paino-%.

Sekapolymeeriin voi sisältyä paitsi akryylihapon C2-C10-alkyyliesterit myös akryylinitriili, akryylihappo, akryyli-15 amidi tai näiden johdannaiset myös vinyyliasetaatti. Esimerkkeinä käyttökelpoisista esterimonomeereista ovat butyy-liakrylaatti, heksyyliakrylaatti, etyyliheksyyliakrylaatti. Sopivia sekapolymeeraja ovat esim. vesidispersiot, joita myydään tavaramerkkinimillä Acronal DS 3348® tai A 120®, 20 valmistaja BASF ja vesidispersiot, joita Hoechst-Pestorp AB valmistaa ja ovat nimeltään Mowilith FD 146 S®. Sideaineena voidaan käyttää sekapolymeeria mutta on mahdollista käyttää myös kahden tai useamman edellä mainitun sekapolymeerin seosta.

25

Veteen dispergoituvina tahmeuttajina käytetään muunnettuja mäntyöljy- ja kolofonihartseja, ensi sijassa hartsien alem-pialkoholien estereitä. Esimerkkeinä voidaan mainita män-työljyhartsin etyleeniglykoliesterit ja kolofonin hydrattu 30 metyyliesteri. Tahmeuttajina voidaan käyttää myös kahden tai useamman hartsidispersion seosta. On myös mahdollista, että käytetään pienimolekyylistä poly-a-metyylistyreeniä, polybuteenia ja vastaavia tahmeuden antavia hiilivetyhart-seja.

Veden lisäksi liuottimina voidaan käyttää alempialkoholeja.

35 93552 5

Geelin muodostava aine valitaan 8-36 hiiliatomia sisältävien alifaattisten karboksyylihappojen alkali- tai vastaavasti ammoniumsuoloista. Edullinen yhdiste on natriumstearaat-ti.

5

Voi olla myös edullista käyttää liimapuikkokoostumuksessa tunnettuja kosteutta säilyttäviä aineita sekä pinta-aktii-visia ja vaahdon estäviä aineita. Kosteuden säilyttävänä aineena voidaan käyttää esim. glyserolia.

10

Edellä mainittujen aineosien lisäksi keksinnön mukainen liimapuikko voi sisältää liimaan tavallisesti lisättyjä aineita, kuten esim. pehmittimiä, emulgointiaineita, pigmenttejä, väriaineita, täyteaineita.

15

Eri aineosia sisältyy liimapuikkoon seuraavia määriä: akryylihappoesterisekapolymeeria 15-50 paino-% laskettuna kuiva-aineena, mieluimmin 25-35 %. Tahmeutinta 5-30 paino-% laskettuna kuiva-aineena, mieluimmin 6-20 paino-%. Geelin 20 muodostavaa ainetta 7-15 paino-%, mieluimmin 10-11 %. Vettä 15-60 paino-%, mieluimmin 30-45 %. Kosteutta säilyttävän aineen ja vaahdonestoaineen sisältyessä koostumukseen, niitä lisätään seuraavia määriä: kosteutta säilyttävä aine 2-20 paino-%, mieluimmin 4-7 %. Vaahdonestoainetta 0,01-1,0 25 paino-%, mieluimmin 0,1-0,7 %.

Substraatti, joka on liimattu keksinnön mukaisella liima-puikolla, kiinnittyy erinomaisesti käytännöllisesti katsoen mihin tahansa kiinteään tartuntapintaan painamalla vain ke-30 vyesti substraattia pintaa vastaan. Esimerkkeinä pinnoista, joihin liima kiinnittyy, ovat paperi, kartonki, puu, muovi, porsliini, maalatut pinnat, jne.

Keksinnön mukainen liimapuikko valmistetaan sopivasti 35 siten, että kaikki komponentit paitsi geelin muodostava yhdiste, sekoitetaan. Sen jälkeen lisätään geelin muodostava yhdiste samalla voimakkaasti sekoittaen ja sekoittamista 6 93552 jatketaan hitaasti lämpötilassa, joka on välillä 60-95 °C, mieluimmin 70-85 °C, kunnes saadaan homogeeninen seos.

Seoksella täytetään sopiva säiliö, jonka jälkeen se saa jäähtyä huoneen lämpötilaan. Seoksen jäähtyessä se geeliy-5 tyy ja huoneen lämpötilassa siitä on tullut kiinteä ja samalla säiliön muotoinen. Sopivana säiliönä voidaan käyttää esim. sellaista, joka on esitetty DE-patentissa 2327404.

10 Seuraavassa keksintöä kuvataan lähemmin suoritusesimerkein, joissa, ellei toisin mainita, osat ja prosentit ovat paino-osia ja vastaavasti painoprosentteja.

Esimerkki 1 15 %

Acronal 3348® 57,7

Oulutac 30D® 26 glyseroli 5 20 Nopco 8034® 0,3 natriumstearaatti 11.0 100,0

Kaikki komponentit natriumstearaattia lukuunottamatta 25 sekoitettiin säiliössä. Sen jälkeen lisättiin natrium stearaatti samalla voimakkaasti sekoittaen ja seosta kuumennettiin öljyhauteessa (lämpötila = 95 °C) samalla hitaasti sekoittaen tunnin ajan, jonka jälkeen vielä 30 minuttia ilman sekoitusta. Seoksen lämpötila oli tällöin 75 30 °C. Tämän jälkeen seos valettiin sopivaan säiliöön. Kun massa oli jäähtynyt, saatiin pysyvä puikko, jota oli helppo sivellä. Tahmeus oli hyvä ja liimapaperi kiinnittyi hyvin erilaisiin alustoihin. Liimapaperi voitiin irroittaa alustasta ja kiinnittää uudestaan monta kertaa ilman että jäi 35 liimajälkiä.

7 U J

7

Esimerkki 2 %

Acronal A 120® 57,2 5 Oulutac 30D® 27 glyseroli 5

Nopco 8034® 0,3 natriumstearaatti 10.5 100,0 10

Toistettiin esimerkin 1 mukainen menetelmä. Myös tällä koostumuksella saatiin erinomaiset ominaisuudet omaava liimapuikko.

15 Esimerkki 3 %

Mowilith FD 146 S® 11,0

Acronal 3348® 37,0 20 Hercolyn D 55 W® 18,4

Oulutac 30D® 18,5 glyseroli 5,0

Nopco 8034® 0,1 natriumstearaatti 10.0 25 100,0

Toistettin esimerkin 1 menetelmä. Saatiin erinomaiset ominaisuudet omaava liimapuikko.

30 Acronal 3348® on akryylihappoesterisekapolymeerin 50%:inen vesidispersio, jonka perustana on n-butyyliakrylaatti, 2-etyyliheksyyliakrylaatti sekä akryylinitriili ja jota valmistaa BASF.

35 Acronal A120® on akryylihappoesterisekapolymeerin 50%:inen vesidispersio, jonka perustana on n-butyyliakrylaatti, 2- 8 93552 etyyliheksyyliakrylaatti sekä akryylinitriili ja jota valmistaa BASF.

Mowilith FD 146 S® on vinyyliasetaatin ja akryylihappoeste-5 rin sekapolymeerin 66%:inen vesidispersio, jonka valmistaja on Hoecsht-Perstorp AB.

Oulutac 30 D® on muunnetun mäntyöljyhartsin 50%:inen vesidispersio, jota valmistaa Veitsiluoto Oy, Suomi.

10

Hercolyn D 55l^S> on kolofonin hydratun me tyy lies terin 55%: inen anioninen vesidispersio, jota valmistaa Hercules

Nopco 8034® on vaahdonestoaine, joka sisältää piidioksidia, 15 mineraaliöljyä sekä metakrylaattisekapolymeeria ja jonka valmistaja on Henkel-Nopco A/S, Norja.

il

Claims (7)

93552

1. Liimapuikko liiman levittämiseksi alustalle sen väliaikaiseksi kiinnittämiseksi toista alustaa vasten, joka 5 puikko sisältää sideainetta, vettä sekä muodon antavana, geelin muodostavana aineena alifaattisen, 8-36 hiiliatomia sisältävän karboksyylihapon alkalimetalli- tai ammonium-suolaa, tunnettu siitä, että sideaineena käytetään sekapolymeerin, jonka muodostavat akryylihapon C2-C10-al-10 kyyliesterit, vesidispersion ja veteen dispergoituvan tahmeuttajan yhdistelmää, ja että eri komponentteja sisältyy siihen seuraavia määriä: sekapolymeeria 15-50 paino-% (laskettuna kuiva-aineena), tahmeuttajaa 5-30 paino-% (laskettuna kuiva-aineena), geelin muodostavaa ainetta 7-15 15 paino-%, vettä 15-60 paino-%.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuikko, tunnettu siitä, että tahmeuttaja muodostuu muunnetuista mäntyöljy- ja kolofonihartseista. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuikko, tunnettu siitä, että sekapolymeeri sisältää sekamonomee-rina akryylihapon C2-C10-alkyyliestereiden lisäksi akryy-linitriiliä tai vinyyliasetaattia. 25

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuikko, tunnettu siitä, että sekapolymeerina käytetään kahden tai useamman sekapolymeerin, jotka perustuvat akryylihapon C2-C10-alkyyliestereihin, seosta. 30

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuikko, tunnettu siitä, että sekapolymeeri perustuu butyyliakry-laattiin ja/tai etyyliheksyyliakrylaattiin.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuikko, t u n - 93552 n e t t u siitä, että se sisältää myös 2-20 paino-% kosteutta säilyttävää ainetta ja 0,01-1,0 paino-% vaah-donestoainetta. 5

7, Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimapuikko, tun nettu siitä, että eri komponentteja sisältyy siihen seuraavia määriä: sekapolymeeria 25-35 paino-%, tahmeutta-jaa 6-20 paino-%, geelin muodostavaa ainetta 10-11 paino-% ja vettä 30-45 paino-%. " 93552