HUT68787A

HUT68787A - Improved adhesives and sealants and process for producing the same

Info

Publication number: HUT68787A
Application number: HU9400824A
Authority: HU
Inventors: Finn Bergishagen
Original assignee: American Maize Prod Co
Priority date: 1991-09-23
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1995-07-28
Also published as: JPH07505168A; NZ244424A; SK33794A3; HU9400824D0; FI941312A0; JP2743035B2; FI941312A; BR9206524A; AU2687792A; CZ289633B6; CZ62394A3; EP0613486A4; KR0137426B1; NO940950D0; AU658674B2; CA2116458A1; PT100895B; WO1993006162A1; AR248039A1; CA2116458C

Description

AMERIKAI EGYESÜLT ÁLLAMOK

A nemzetközi bejelentés száma: PCT/US92/08075.

A nemzetközi közzététel száma: WO 93/06162.

• «444 *··« • ·· · • ·4 · a • · 4 ·· ··· · ··· 444·4

- 2 A találmány ragasztószerekre és tömítőanyagokra, még közelebbről a ragasztószerek és tömítőanyagok adhéziójának javítására szolgáló eljárásra és egyúttal fokozott adhéziós tulajdonsággal rendelkező ragasztószer és tömítőanyag készítményekre vonatkozik. A találmány szerinti megoldás különösen hasznos expandált ragasztószerek és tömítőanyagok esetében, amelyek hagyományosan gázképzőszerek alkalmazásával készülnek.

A gázképzőszerek, melyeket olykor habosító- vagy fúvatószerekként is említenek, olyan vegyületek, amelyek a cseppfolyósított műanyag vagy gumi készítmény üreges szerkezetét hozzák létre. A szokásosan használt gázképzőszerek közé tartoznak a fluortartalmú szénhidrogének, a nitrogén gáz, a hidrazin származékok, a trihidrazid-triazin, az 5-fenil-tetrazol, a ptoluol-szulfonil-szemikarbazid, a módosított azodikarbonamid és az azodikarbonamid. A kémiai gázképzőszerek csoportjába azok a szobahőmérsékleten szilárd vagy folyékony halmazállapotú vegyületek tartoznak, amelyek melegítés hatására gázt bocsátanak ki. A kémiai gázképzőszerek jólismert csoportját képezik az Uniroyal Inc. által CELOGEN márkanéven forgalomba hozott termékek.

Gázképzőszereket számos fogyasztási cikk és gépjármű alkatrész tömítés gyártása során alkalmaznak. Továbbá gázképzőszereket használnak fel adhéziós műanyagokkal együtt forró ragasztószer olvadékokban. Gázképzőszerek kerülnek felhasználásra azokban az élelmiszer csomagoló anyagokban is, amelyek a levágott állatok húsának külső borítására szolgálnak mielőtt ezek az áruk nagykereskedelmi forgalomba kerülnek. Ezeknek a termékeknek az elnevezésére használják csontos göngyöleg (boné wrap) kifej ezést.

Jellegzetesen a kémiai gázképzőszerek oly módon kerülnek alkalmazásra, hogy összekeverik azokat a szilárd halmazállapotú műanyag komponenssel és ezt követően a keveréket felmelegítik, miközben nyomás alatt tartják. Melegítés hatására a műanyag folyékonnyá válik és ezzel egyidejűleg a gázképzőszerből gázok szabadulnak fel. A gáz buborékokat vagy üregeket hoz létre a folyékony műanyag belsejében.

A gázképzőszerként használt kémiai vegyületeknek megvan az az előnye a gázokkal szemben, hogy a szilárd műanyag kompo nenssel a melegítést megelőzően összekeverhetők. Az olyan gáz halmazállapotú fúvatószereket, mint például a nitrogén gáz és valamely fluortartalmú szénhidrogén, a felmelegített, cseppfo lyósított műanyagba kell befúvatni. A forró ragasztószer és tömítőanyag olvadékok esetében a gáz komponenst az adhéziós készítménnyel közvetlenül a fúvóka vége előtt elegyítjük.

A fluortartalmú szénhidrogén fúvatószerek (v. hajtóanyagok) használatát a föld ózonrétegét károsító hatásuk miatt alapo san felül kell vizsgálni. Egyéb hagyományos gázképzőszerek használatakor problémát okozhat azok nehézkes kezelése, mérgező hatása és gyúlékonysága. Az anyagok kezelését azok kisfokú tárolási stabilitása, szállópora és robbanásveszélyessége nehezí ti.

A jelen találmány értelmében arra a felismerésre jutottünk, hogy a ciklodextrin tömítőanyag és ragasztószer készítményekben történő felhasználása révén növekszik az adott tömítőanyag és ragasztószer készítmény adhéziójának minősége.

Egyúttal azt is felismertük, hogy egy ciklodextrinből és • ····»··♦ . _ΛΛ·· ♦ · ·· · · * · · · · ··· . · · · · · · •·· · ··· ·«· gázképzőszerből álló komplex, amely egyrészt gázképzőszerként működik egy cseppfolyósított ragasztószer és/vagy tömítőanyag készítményben, másrészt a ragasztószer vagy tömítőanyag adhéziós tulajdonságát fokozza. Úgy találtuk, hogy a ciklodextrin stabilizálja a gázképzőszert. Azt is megállapítottuk, hogy bizonyos kémiai vegyületek, melyeket korábban nem lehetett gázképzőszerként alkalmazni, a találmány szerinti megoldás révén felhasználhatóvá váltak.

A jelen találmány szerinti eljárás során ciklodextrint a ragasztószer vagy tömítőanyag műanyag komponensével keverünk, majd a keveréket a felületre visszük. Az expandálható tömítőanyag vagy ragasztószer esetében az eljárás tartalmazza a ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyag komponensének valamint a gázképzőszer és ciklodextrin komplexének elegyítés! lépését, majd az elegy olyan mértékű melegítését, mely a műanyag komponens cseppfolyóssá válásához és a komplex gázkibocsátásához vezet. A képződő gáz üregeket hoz létre a cseppfolyós műanyagban.

A ciklodextrin és a gázképzőszer komplex-képzési rakodójának végrehajtása megelőzi a komplex műanyag komponenssel történő elkeverési lépését.

Az elegy melegítési lépésének végrehajtása vagy hőközléssel - melynek tipikus esetei a hagyományos extrudálási és a fröccsöntési eljárások - vagy pedig exotermikus reakciókon keresztül történik, mint például a poliuretánok esetében szokásos.

A jelen találmány szerinti eljárásnak megfelelően előállított ragasztószer és/vagy tömítőanyag készítmény a ragsztószer és/vagy tömítőanyag műanyag komponensét, valamint a gázképzőszer és ciklodextrin komplexét tartalmazza. Ahogyan azt a fentiekben is említettük, azt találtuk, hogy a készítményen jelenlévő ciklodextrin javítja a ragasztószer vagy tömítőanyag készítmény adhéziós tulajdonságát. Ily módon a ciklodextrin nem csak a gázképzőszer hordozó szerepét tölt be, hanem a ragasztószer vagy tömítőanyag tapadósságát vagy ragadósságát növelő hatóanyagként vagy eszközként is funkcionál.

A találmány szerinti megoldás értelmében a ciklodextrint a ragasztószer és/vagy tömítőanyag adhéziójának növeléséhez elegendő mennyiségben adjuk a ragasztószer és/vagy tömítőanyag kompozíció műanyag komponenséhez. Előnyösen az adhéziós képesség fokozása érdekében a ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyag komponenséhez adagolt ciklodextrin mennyisége körülbelül 1-30 tömegrész 100 tömegrész ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyag készítményre vonatkoztatva (php = per houndred parts). Még előnyösebben, a ciklodextrint 1-15 tömegrész mennyiségben adjuk 100 tömegrész ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyagra vonatkoztatva a készítmény adhézójának növelése céljából. Legelőnyösebben, az adhézió növelésére hozzáadott ciklodextrin mennyisége 1-10 tömegrész 100 tömegrész ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyagra számítva. A jelen találmány szerinti megoldás értelmében az itt felsorolt mennyiségek egyúttal a ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyaghoz adott ciklodextrin és gázképzőszer komplex mennyiségét is jelentik.

A ciklodextrin és a ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyag, illetve a ciklodextrinből valamint gázképzőszerből képzett komplex és a ragasztószer és/vagy tömítőanyag műanyag keverékének előállítása céljából bármely, a ragasztószer és/vagy tömítőanyag készítmények esetében hagyományosan alkalmazott

keverési eljárások végrehajthatók.

A ciklodextrinek, amelyeket Schardinger-dextrineknek is neveznek, alfa 1,4 kötésekkel összekapcsolt gyűrűs glükóz anhidridek oligomerjei cikloamilózok, ciklomaltózok és cikloglükózok. A hattagú gyűrűből álló vegyületeket alfa ciklodextrinek, a héttagúak béta ciklodextrinek és a nyolctagúak gamma ciklodextrinek. Ezeket a hat-, hét- és nyolctagú gyűrűből álló vegyületeket nevezik sorrendben ciklomaltohexóznak, ciklomaltoheptóznak és ciklomaltooktóznak is.

A ciklodextrineket hagyományosan keményítő szuszpenzió enzimes vagy savas kezelésével állítjuk elő, melynek során zselatinizált, folyósított 1-5 közötti DE számú zagyot nyerünk. A zselatinizált, folyósított zagyot ezt követően megfelelő pH érték mellett, hőmérsékleten és ideig ciklodextrin glükoziltranszferáz (CGT) enzimmel kezeljük. A CTG enzimet Bacillus macerans, B. magaterium, B. circulans, B stearothermophilus és Bacillus sp. (alkalofil) és ehhez hasonló mikroorgazizmusok segítségével állítjuk elő. A zselatinizált, folyósított zagyból a CGT-vel történő kezelés eredményeként kapott anyagot a ciklodextrin kinyerése érdekében elválasztjuk és tisztítjuk.

A ciklodextrinek kereskedelmi szempontból fontosak, miután rácsos molekulaszerkezetükből adódóan mint hordozók alkalmasak arra, hogy egyéb forgalmazni kívánt vegyületek rácsszerkezetét alkossák. Fizikailag a ciklodextrin molekulák kalitka alakúak. Ennek következményeként a ciklodextrinek olyan geometri ai dimenziójú vegyületek rács szerkezeteként használhatóak, amelyek átmérője megfelel a ciklodextrin üreg átmérőjének.

.: ···· ···· · ..

• · ··. » · .

.:. : ....

• ... ... ..

- 7 A kalitka alakú ciklodextrin gyakran a ciklodextrin molekula formájának módosításával - így például egy olyan oldallánc hozzákapcsolásával mint a hidroxi-propil - kerül előállításra. Maga a leírásban és a szabadalmi igénypontokban szereplő ciklodextrin elnevezés nem csupán a cilkodextrin molekulát jelenti, hanem a módosított és elágazó szénláncú ciklodextrineket is magában foglalja.

A leírásban és a szabadalmi igénypontokban szereplő komplex elnevezés vagy a ciklodextrin és gázképzőszer komplexe kifejezés olyan kompozíciót jelent, ahol a ciklodextrin a gázképzőszernek nem csupán hordozójaként működik, hanem ahol a gázképzőszer a ciklodextrin molekulaláncához gyenge másodlagos kötőerőkkel is szorosan illeszkedik.

A ciklodextrin és a gázképzőszer molekulából történő komplexképzés során a ciklodextrint a gázképzőszerrel együtt vízben oldják és a képződött csapadékot elválasztják.

Egy másik eljárási mód szerint a ciklodextrint és a gázképzőszert golyós malomba töltik és a golyós malom tartalmát egy adott ideig őrlik. Az őrlés következtében képződik azután a ciklodextrin és a gázképzőszer közötti komplex. Egy másik ismert, a ciklodextrin és a vendég molekula közötti komplex kialakítási eljárás összegyúrási, fagyasztva szárítási és együttes őrlési műveletekből áll. Igazán eredményes a mozsár és mozsártörő alkalmazásával végzett együttes őrlés.

A jelen találmány szerinti megoldás céljaira megfelelő ciklodextrinek közé tartoznak az alfa, béta vagy gamma ciklodextrinek. A béta ciklodextrin azért előnyös, mert a keresekedelemből könnyen beszerezhető. A háromféle ciklodextrin kombinációjából készített komplex különböző arányú gázképzőszer kibocsátó tulajdonsággal rendelkezik. Ez részben a ciklodextrinek és a gázképzőszerek közötti különböző kötéserősségnek tulajdonítható.

A találmány szempontjából előnyös gázképzőszerek sorába olyan folyadékok tartoznak, mint például a víz, propilénglikol, dipropilénglikol, tripropilénglikol, ciklohexilamin, diciklohexilamin és etilénglikol, továbbá olyan szilárd anyagok, mint például a benzoil-peroxid és egyéb peroxidok, amelyek alkalmazása bonyolult. Egyaránt meglepő és váratlan, hogy a víz, a propilénglikol, a dipropilénglikol, a tripropilénglikol és az etilénglikol gázképzőszerekként alkalmazhatók. Mindezidáig a vizet, a propilénglikolt, a dipropilénglikolt, a tripropilénglikolt és az etilénglikolt műanyag olvadékokban való csekély diszperziós képességük miatt nem használták gázképzőszerekként. Az olyan szilárd anyagok alkalmazása, mint például a benzoil-peroxid, szintén nehézkes önmagában azok alacsony bomlási hőmérséklete következtében. A víz és a propilénglikol esetében megfontolandó, hogy biztonságosan kezelhetők és nem mérgezőek. Az ilyen emberi egészségre nem ártalmas füvatószerek alkalmazása biztonságossá teszi az egészségtelen munkahelyeket, mely probléma ezidáig nem volt megoldott. Két vagy több gázképzőszer együttes alkalmazása, így például víz és propilénglikol egyidejű felhasználása vagy különböző ciklodextrineknek ugyanazzal a gázképzőszerrel történő alkalmazása és a gázképzőszerek alkalmazási hőmérséklete változó.

Ezen túlmenően az olyan hagyományos kémiai gázképző szerek, mint például a hidrazin származékok, a trihidrazidtriazin, az 5-fenil-tetrazol, a p-toluol-szulfonil-szemikarbazid, a módosított azodikarbonamid és az azodikarbonamid, melyek a ciklodextrinnel komplexet képeznek a jelen találmámny szerinti megoldás értelmében gázképzőszerekként szintén felhasználhatók. A hagyományos gázképző szerek ciklodextrinnel alkotott komplex formájában csökkentik a poriadás mértékét és stabilizálják a készítményt.

A ciklodextrinnel komplexet képező gázképzőszerek mennyisége a komplexben körülbelül 1 és 30 tömegrész közötti, 100 rész ciklodextrin komponensre számítva. Még előnyösebben a gázképzőszer mennyisége körülbelül 3 és 15 tömegrész közötti a komplexben. Legelőnyösebben a komplex körülbelül 5 és 7 tömegrész közötti gázképzőszert tartalmaz a ciklodextrin mellett.

A ciklodextrinből és a gázképzőszerbol álló komplex előállítása során a gázképzőszer a komplexképzéshez feleslegben kerül alkalmazásra.

Azt találtuk, hogy a találmány szerinti megoldás céljaira cilkodextrin-víz forrásként megfelel a nagy mennyiségben gyártott, kereskedelmi forgalomba hozott ciklodextrin. A nagyüzemi gyártás során kapott ciklodextrin általában körülbelül 10 - 12 tömegrész vizet tartalmaz 100 tömegrész ciklodextrinre vonatkoztatva. Megállapítottuk, hogy ezt a ciklodextrint egy ragasztószer készítményben felhasználva melegítés hatására elegendő gázt szolgáltat, így tehát a keresekedelemben kapható ciklodextrin, amely 10 - 12 tömegrész vizet tartalmaz 100 tömegrész ciklodextrinre vonatkoztatva, gázképzőszerként működik.

Általában azt találtuk, hogy minél kisebbek a komplex részecskék annál inkább azonos méretűek az üregeik. Azzal a ciklodextrin-gázképzőszer komplexszel kaptuk a legjobb eredményeket, amely részecske méreténél és alakjánál fogva 200 mesh átmérőjű atjarhato üregeket tartalmaz.

A találmány szerinti megoldás céljaira megfelelő polimerek sorába tartozik a polisztirén, a polivinil-klorid, a polietilén, a poliuretán, a polifenolok, a polipropilén, a poliizoprén (gumik), a polibutadién éppúgy, mint az olyan kopolimerek, mint az akrilonitril-butadién-sztirén, a sztirén-izoprén, az etilénbutilén, a sztirén-butadiéngumi és az etilén-vinil-acetát. A ragasztószerek közül speciális példaként az etilén-vinil-acetátot (ÉVA), az akrilnitril-butadién-sztirént és a sztirol-izoprént említjük. A jelen találmány szerinti komplex felhasználásakor igen jó eredményeket értünk el ÉVA alkalmazásával.

A jelen találmány szerinti megoldásnak megfelelően előállított jellegzetes ragasztó összetétele

Összetevő

ÉVA

Módosított gyanták

Viasz

Adhéziós műanyag összesen

Antioxidáns

Töltőanyag

Gázképzőszer-ciklodextrin komplex

A jelen találmány szerint előállí a következő:

Tömegrész

- 50

- 60

- 30

100

0.05-0.5/100 trész

- 100/100 trész

- 10/100 trész könyvkötő ragasztó összetétele a következő:

Összetevő

ÉVA

Módosított gyanta

Formázóanyag

Viasz

Adhéziós műanyag összesen

Antioxidáns

Gázképzőszer-ciklodextrin komplex

Penészedésgátló szer (tetszés szerinti)

Tömegrész

- 45

- 30

- 20

100

0.05-0.25/100 trész

- 10/100 trész

A felhasználásra kerülő gázképzőszer-ciklodextrin komplex előnyösen víz-ciklodextrin komplex, mely körülbelül 8 és 16 tömegrész vizet tartalmaz 100 tömegrész komplexre számítva. Még előnyösebben a könyvkötő ragasztószerben a komplex 3-7 tömegrész/100 tömegrész mennyiségben kerül felhasználásra és a komplex víztartalma 10 - 15 tömegrész/100 tömegrész.

A bakitériumellenes vagy gombaölő szerek ciklodextrinnel alkotott komplexek felhasználása, amennyiben a ragasztóanyagba keverjük azokat, segít megelőzni a degradációt. A víz gázképzőszerként hat és segíti a baktériumellenes vagy gombaölőszerek kibocsátását.

A könyvkötő ragasztót valamennyi összetevő hagyományos módon történő összekeverésével állítjuk elő.

Ezeknek a ragasztószereknek alkalmazási hőmérséklete körülbelül 120 - 205 °C közötti.

A vízből és ciklodextrinből álló komplex felhasználásának számos előnyös tulajdonságát találtuk a korábbi technika állása alapján alkalmazott folyékony nitrogénhez képest. A jelenlegi gépesített eljárás során a forró olvadék állapotban adagolt könyvkötő ragasztó esetében különleges gépi megoldást igényel a folyékony nitrogén hozzáadása. A jelen találmány szerinti megoldás értelmében a ciklodextrin-víz komplex felhasználása a berendezések sokkal szélesebb körének alkalmazását teszi lehetővé. Ezen túlmenően nőtt a nyitási idő, sokkal nagyobb az érintkezési felület és kevesebb ragasztóra van szükség ugyanakkora felület lefedéséhez.

A jelen találmány szerinti, karton és egyéb csomagolóanyag lezárására szolgáló ragasztószer összetétele a következő:

Összetevő

ÉVA

Módosított gyanta

Viasz

Adhéziós műanyag összesen

Antioxidáns

Gázképzőszer-ciklodextrin komplex

Tömegrész

100

0.01/100 trész

- 10/100 trész

A felhasználásra kerülő gázképzőszer-ciklodextrin komplex előnyösen propilénglikol-ciklodextrin komplex, mely körülbelül 8 és 15 tömegrész propilénglikolt tartalmaz 100 tömegrész komplexre számítva. Előnyösen a komplex 3-7 tömegrész/100 tömegrész mennyiségben kerül felhasználásra és a komplex propilénglikol · « tartalma 10 - 13 tömegrész/100 tömegrész.

A karton és egyéb csomagolóanyag ragasztót valamennyi összetevő hagyományos módon történő összekeverésével állítjuk elő.

Ezeknek a karton és egyéb csomagolóanyag/doboz ragasztószereknek alkalmazási hőmérséklete körülbelül 175 °C és 205 °C közötti.

A találmány szerinti padlószőnyeg ragasztó összetétele a következő:

Összetevő

Tömegrész

ÉVA

- 50

Módosított gyanta

Viasz

Adhéziós műanyag összesen

Antioxidáns

Töltőanyag

- 60

0-30

100

0.05-0.5/100 trész

- 100/100 trész

Gázképzőszer-ciklodextrin komplex

- 10/100 trész

A padlószőnyeg ragasztó készítményben felhasználásra kerülő gázképzőszer-ciklodextrin komplex körülbelül 8 és 15 tömegrész mennyiségben vagy vizet vagy propilénglikolt vagy a víz és propilénglikol kombinációját vagy a víz, propilénglikol és hidrazin származékok kombinációját tartalmazza 100 tömegrész komplexre számítva.

Ezen túlmenően ez a padlószőnyeg ragasztó előnyösen legfeljebb körülbelül 1 tömegrész/100 tömegrész mennyiségű ciklo

.......

• · ♦ · · • ··· ··· -.

dextrin - penészedésgátló komplexet tartalmaz. Alkalmas penészedésgátló vegyületek sorába tartozik a dijodometil-ptolilszulfon, fenolok és a butil-hidroxi-toluol; ezek közül előnyös a dijodometil-p-tolilszulfon; mindezeknek a penészedésgátló szereknek a ciklodextrinből történő kioldását a víz segíti elő.

A padlószőnyeg ragasztó valamennyi összetevő hagyományos módon történő összekeverésével állítjuk elő.

Ennek a padlószőnyeg ragasztószereknek az alkalmazási hőmérséklete körülbelül 300 °C és 350 °C közötti.

Megállapítottuk, hogy ciklodextrin jelenléte a különböző ragasztószerekben és tömítőanyagokban szintén növeli a ragasztószer és/vagy tömítőanyag készítmények adhéziós képességét.

A jelen találmány tárgyát képező expandálható műanyag készítményhez kis mennyiségben adagolt amiláz enzim melegítés hatására katalizátorként fog működni és felgyorsítja a ciklodextrinből történő gázképzőszer felszabadulást. Ahhoz, hogy az amiláz enzim katalitikus hatást fejtsen ki, a műanyag készítményben víz jelenlétére van szükség. Ismert az a tény, hogy az amiláz enzim a vizet arra használja, hogy a ciklodextrin molekulaszerkezetét lerombolja és ezáltal elősegítse a gázképzőszer kibocsátást.

Érthető módon egyéb vegyületek is adhatók a jelen találmány tárgyát képező, gázképzőszert tartalmazó műanyaghoz, ezek sorába tartoznak a penészedésgátlók, gombaölőszerek és illatanyagok.

A jelen találmány ez utóbbi és egyéb aspektusai sokkal inkább érthetővé válnak az alábbi kiviteli példák alapján:

1. Példa

Ez a példa egy a találmány szerinti forró olvadék állapotú ragasztószert, speciálisan egy könyvkötő ragasztót mutat be.

Könyvkötő ragasztó

Tömegrész

ÉVA-507

Staybelite gyanta

Pentalyn H

Mikrokristályos viasz

Könyvkötő ragasztó műanyag összesen

100

A ragasztószer műanyag komponenséhez 0.1/100 tömegrész műanyag mennyiségben antioxidánst és 10 tömegrész/100 tömegrész műanyag mennyiségben víz-ciklodextrin komplexet adtunk. A felhasznált komplex 7.5 gramm béta ciklodextrint és 2.5 gramm vizet tartalmazott. A vízből és ciklodextrinből a komplexet úgy képeztük, hogy a vizet feleslegben kevertük hozzá a ciklodextrinhez. Miután a ragasztószer műanyag komponenséhez az antioxidánst és a víz-béta-ciklodextrin komplexet hozzákevertük, az elegyet 100 °C-ra melegítettük, amikor is a víz folyadék fázisból gáz fázisba ment át ezáltal a ragasztószer expanzióját okozva. Az expanzió mértéke százalékban kifejezve a ragasztószer térfogatának 100 %-a volt.

A felhasználásra került EVA-507 az etilén -vinilacetát kopolimer Unión Carbide Corp által a kereskedelemben forgalmazott termékfajtája. A Staybelite gyanta hidrogénezett gyantát és

hidrogénezett gyanták dietilén-glikol észtereiből álló formázóanyagot tartalmaz és a Hercules Powder Co. forgalmazza. A Pentalyn H szintén egy a Hercules Powder Co. által forgalmazott szinteti kus gyanta. A felhasznált mikrokristályos viasz a kereskedelemben kapható, gyártja a tulsai Petrolite Corp. Oklahomában. Antio xidánsként a Ciba Geigy Corp. által gyártott Irganox 1010-t használtuk fel. Az alkalmazott béta-ciklodextrint az American

Maize-Products Company of Hammond cég (Indiana) termékfajtája. A vízként normál csapvizet használtunk fel.

Meglepő és váratlan módon a ciklodextrin-víz komplex ebben a könyvkötő ragasztóban készítményben gázképzőszerként működött, míg a víz önmagában nem.

2. Példa

Ez a példa egy a találmány szerinti karton és egyéb csomagolóanyag lezárására szolgáló ragasztószer előállítását mutatja be. A következő összetételű ragasztószert készítettük el:

Összetevő

Tömegrész

ÉVA-305

CKM-2400

Piccolyte a-115

Super STATAC

Poliwax 1000

Porviasz

12.5

Adhéziós műanyag összesen

100

A ragasztószer műanyag komponenséhez 0.1/100 tömegrész műanyag mennyiségben antioxidánst és 10 tömegrész/100 tömegrész műanyag mennyiségben propilénglikol-ciklodextrin komplexet adtunk. A felhasznált komplex 1 mól béta ciklodextrint és 2 mól propilénglikolt tartalmazott. A propilénglikolból és béta ciklodextrinből a komplexet úgy képeztük, hogy a propilénglikolt feleslegben kevertük hozzá a ciklodextrinhez.

A ragasztószerből, antioxidánsból és a propilénglikol béta-ciklodextrin komplexből álló keveréket felmelegítettük, amikor is a propilénglikol folyadék halmazállapotúból gáz halmazállapotúvá vált ezáltal a ragasztószer expanzióját okozva. Az etilénglikol gázképzőszernek köszönhetően bekövetkezett expanzió mértéke százalékban kifejezve a ragasztószer térfogatának 100 %-a volt.

A felhasználásra került ÉVA-305 az etilén -vinilacetát kopolimer Unión Carbide a kereskedelemben forgalmazott termékfajta. A CKM-2400-at szintén az Unión Carbide gyártja. A Piccolyte a-115 termoplasztikus gyantát a Hercules cég forgalmazza. A Super STATAC komponenst a Reichold Chemical Inc.-tői szereztük be. A Poliwax 1000 a Bareco és Castor cég terméke, míg a viaszt az Universal Preservachems-tői származott. Az alkalmazott bétaciklodextrin az American Maize-Products Company of Hammond cég (Indiana) termékfajtája. A felhasználásra került propilénglikolt a Dow Chemical gyártja és forgalmazza.

3. Példa

Ez a példa egy a találmány szerinti padlószőnyeg ragasztó előállítását mutatja be. Az alábbi összetételű ragasztószert

készítettük el:

Összetevő

ÉVA

Módosított gyanták

Viaszok

Adhéziós műanyag összesen

Penészedésgátló (tetszőleges)

100

Tömegrész

1-10 trész/100 trész

A ragasztószer műanyag komponenséhez 0.1/100 tömegrész műanyag mennyiségben antioxidánst, körülbelül 20 tömegrész/100 tömegrész mennyiségben töltőanyagot, valamint 5 tömegrész/100 tömegrész mennyiségben víz -béta ciklodextrin komplexet adtunk. A gázképzőszer és a ciklodextrin komplexeket az 1. és 2. kiviteli példákban ismertetett élj ári módszer szerint állítottuk elő. A komplexek gázképzőszer és ciklodextrin komponenseit az 1. és 2. kiviteli példák szerinti eljárás szerint egyidejűleg kevertük a ragasztószer készítménybe.

A ragasztószer készítményből és a gázképzőszer komponensekből álló keveréket 195 °C-os hőmérséklet fölé felmelegítetve expandáltattuk.

A felhasználásra került ÉVA kopolimer kereskedelemben forgalmazott etilén - vinilacetát termék. A módosított gyanták a fagyanták keresekedelmi forgalomban kapható fajtái. A felhasznált viasz a viaszoknak olyan kereskedelemben hozzáférhető fajtái, amelyek hagyományosan padlószőnyeg ragasztókban kerülnek felhasználásra. Az antioxidáns Irgonox 1010, a töltőanyag pedig a szokásos kalcium-karbonát.

4. példa

Ez a kiviteli példa a találmány szerinti nyomás érzékeny ragasztó előállítási eljárását mutatja be. Az alábbi összetételű ragasztószert készítettük el:

Összetevő

Tömegrész

ÉVA 501

ÉVA 605

Staybelite Ester 10

Abitol

Adhéziós műanyag összesen

100

A ragasztószer műanyag komponenséhez 0.1/100 tömegrész műanyag mennyiségben Irganox 1010 antioxidánst, 5 tömegrész/100 tömegrész mennyiségben víz - béta ciklodextrin komplexet, valamint 5 tömegrész/100 tömegrész mennyiségben ciklohexilamin - béta ciklodextrin komplexet adtunk. A víz - béta ciklodextrin komplex víztartalma 12.8 tömegrész/100 tömegrész komplex. Az illékony korróziógátló béta ciklodextrin - ciklohexilamin komplex elkészítéséhez 100 tömegrész ciklodextrinre számítva 8 tömegrész ciklohexilamint használtunk fel. A komplexképzést és annak ragasztószerrel történő elegyítését az 1. kiviteli példában ismertetett eljárás szerint végeztük.

A kibocsátott nedvesség szolgáltatta azt az előidéző mechanizmust, aminek következtében a komplex ciklohexilamin komponenese részben amiatt szabadult fel, hogy egyensúlyba kerül-

jön a víz - ciklodextrin komplexből felszabadult nedvességgel. Az ilyen jellegű mechanizmus lehetővé teszi fémfelületek korróziójának megakadályozását. A ciklodextrinből és ciklohexilaminból álló komplex strabilizálja a ciklohexilamint a melegítési eljárás során. A nem komplex formában jelenlévő ciklohexilamin nem stabil a ragasztó felmelegítésekor. A felhasználásra került ÉVA 501 és 605 az etilén - vinilacetát kopolimer Unión Carbide által a kereskedelemben forgalmazott termékek. A Staybelite Ester 10-et és az Abitol-t a Hercules cégtől szereztük be. A ragasztószerek alkalmazási hőmérséklete körülbelül 300 °F (65.56 °C) és 325 °F (72.11 °C) közötti volt.

5. Példa

Ez a kiviteli példa egy a találmány szerinti expandálható, szárítható tömítőanyag előállítási eljárását mutatja be.

A. - Forró olvadék bázis

Összetevő Tömegrész

Kraton FC 1901 x

(forgalmazza	a	Shell)	100
Regalrez 1018
(forgalmazza Endex 155	a	Hercules)	270
(forgalmazza Irganox 1010	a	Hercules)	50

(forgalmazza a Ciba Geigy) ,f ·/ .... -,.

: .· :··. : ·

.......* .í. · .·

B. - Formázóanyag

Víztartalmú kalcium-szulfonát (forgalmazza a Witco)10

Béta ciklodextrin:diciklohexilamin komplex (molarány 2:1)2

Alumínium massza (Sunpar 2280 és alumínim 50:50 tömegarányú elegye, forgalmazza a Sun Oil)1

Béta ciklodextrin (10-13 t% víz)2

A forró olvadék bázis és a formázóanyag azonos mennyiségekből álló keverékét készítettük el, amelyet hagytunk lehűlni és ezt követően hideg hengerelt acél lapra vagy galvanizált hideg hengerelt acél lapra vittünk fel. Az acél lapokat kemencébe raktuk és 15 percig 200 °C-on hevítettük. A lemez felületére vitt anyag függőleges és vízszintes síkban egyaránt expandálódott, és ily módon a keverék térfogatának kétszeresére nőtt.

6. Példa tömegrésznyi 5. kiviteli példa szerinti forró olvadék bázist 50 tömegrész vizes kalcium-szulfonáttal elegyítettünk. A vizes kalcium-szulfonátot víztartalmának elpárologtatása céljából hevítettük mielőtt a forró olvadék bázishoz kevertük volna. Ezt követően hideg hengerelt acél lapra vagy galvanizált hideg hengerelt acél lapra vittük fel. Az acél lapokat kemencébe raktuk és 15 percig 200 °C-on hevítettük. A keverék hevítés hatására megöl22 vadt és expanzió nélkül szétterjedt a lemez felületén.

Az 5. és 6. példa szerinti készítmények adhéziójának összehasonlítása

A 6. kiviteli példa szerint készült anyag hengerelt és galvanizált acél lemezeken való tapadási tulajdonságát vizsgáltuk szemben a fenti 5. kiviteli példában szereplő anyag adhéziós képességével. A fenti 5. példa szerinti módon kezelt anyag sokkal erősebben tapad a hideg hengerelt és galvanizált acél lemez felületéhez, mint a 6. példa szerint készült. Azt találtuk, hogy a 6. példa szerinti anyag könnyedén lehámozható volt a lemez felületétől, míg az 5. példában szereplő (találmány szerinti) készítmény nem vált le könnyen.

7. Példa

Ugyanazt a keveréket állítottuk elő, mint a 6. kiviteli példában, azzal a különbséggel, hogy annak elegyítését megelőzően a vizes kalcium-szulfonát víztartalmát nem távolítottuk el, hanem a hozzákeverést követően felvittük a hideg hengerelt és galvanizált acél lemez felületére, majd 15 percig 200 °C-on kemencében hevítettük az elegyet. E példa szerinti keverék egyszerűen ott helyben megkeményedett. Ahogyan azt a lapokon elhelyezkedő anyagnak a folyósodása, illetve deformációjának a hiánya is bizonyítja, a száradást a víz felszabadítása gyorsította fel.

8. Példa

Ugyanazt a keveréket állítottuk elő, mint a fenti 5. kiviteli példában, azzal a különbséggel, hogy az elegyet nem hagytuk ··*

J

• ·· ·*·

kihűlni. A keveréket hideg hengerelt acél lapra vagy galvanizált hideg hengerelt acél lapra vittük fel, amelyeket azután 200 °C-os kemencébe helyeztünk. Az anyag térfogatát tekintve körülbelül kétszeresére expandálódott. A gázképzőszer - jelen esetben a víz - ciklodextrin komplex formájában volt jelen és melegítés hatására a ciklohexilaminnal együtt szabadult fel (és ily módon egyidejűleg korróziós inhibitorként is hatott). A ciklodextrin struktúrából a víz kibocsátás mindaddig gátolt és a kezelés szempontjából nem hozzáférhető, amíg elegendő mértékű hőközléssel annak felszabadítását elő nem idézzük.

9. Példa

Egy hagyományos tömítőanyag előállítása a következőképpen történik:

A készítmény

Összetevő

Tömegrész

Kraton RD 6501

(forgalmazza	a	Shell)	100
Regalrez 1018
(forgalmazza	a	Hercules)	270
Endex 155
(forgalmazza	a	Hercules)	50
Irganox 1010
(forgalmazza	a	Ciba Geigy)	1

A készítmény komponenseit összekevertük, majd hideg .: ···: :··♦ χ .· ! .· ···, · ϊ * .......· .:. · .· hengerelt acél lapra és galvanizált hideg hengerelt acél lapra vittük fel, amelyeket azután 15 percig 200 °C-os kemencében hevítettünk. Ez az anyag megolvadt és szétterjedt a lemezek felületén.

10. Példea

Ebben a példában az A készítményt a találmány szerinti tömítőanyaggá alakítottuk át.

Összetevő Tömegrész

A képszítmény 10

Béta ciklodextrin (10-13 tömeg % víz) 2

A készítmény komponenseit összekevertük, majd hideg hengerelt acél lapra és galvanizált hideg hengerelt acél lapra vittük fel, amelyeket azután 15 percig 200 °C-os kemencében hevítettünk. Ez a tömítőanyag térfogatát tekintve expandálódott, mindamellett az expanzió mértéke az eredeti térfogathoz viszonyítva nem érte el a 100 %-ot.

A 9. és 10. példa szerinti készítmények adhéziójának összehasonlítása

A 9. kiviteli példa szerint készült anyag acél lemezen való tapadási tulajdonságát vizsgáltuk szemben a fenti 10. kiviteli példában szereplő anyag adhéziós képességével. Azt találtuk, hogy a 10. példában szereplő (találmány szerinti) anyag sokkal jobban tapadt a lemez felülétéhez, mint a 9. példában szereplő tömítőanyag.

.: ···: ···· . ·.

: .· í··. ·: : · ··· · ··. .:. · .·

Azt is megvizsgáltuk, hogy 10. kiviteli példában szereplő tömítőanyag a hideg hengerelt acél és a galvanizált acél közül melyikhez tapad viszonylag erősebben. Azt találtuk, hogy a 10. példában szereplő tömítőanyag a hideg hengerelt acél lemezhez jobban tapad, mint a galvanizált acél lemezhez.

11. Példa

Ez a kiviteli példa egy az eddigiektől eltérő gázképzőszer vegyület ciklodextrinnel képzett komplexének felhasználását mutatja be.

Összetevő Tömegrész

A készítmény 10

Béta ciklodextrin és dibutil-óndilaurát komplex (24 tömeg % gázképző vegyület) 2

Béta ciklodextrin (10-13 tömeg % víz) 2

A készítmény komponenseinek összekeverését követően hideg hengerelt acél lapra vagy galvanizált hideg hengerelt acél lapra vittük fel, melyeket utána 15 percig 200 °C-os kemencében hevítettünk. Ez az anyag melegítés hatására szintén expandálódott, az eredeti térfogatának körülbelül 100 %-ával.

A 9. és 11. példa szerinti készítmények adhéziójának összehasonlítása

A 9. kiviteli példa szerint készült anyag acél lemezen való tapadási tulajdonságát vizsgáltuk szemben a fenti 11. kiviteli példában szereplő anyag adhéziós képességével. Azt találtuk, hogy a 11. példában szereplő (találmány szerinti) anyag sokkal jobban tapadt az acél lemez felülétéhez, mint a 9. példában szereplő tömítőanyag.

Azt is megvizsgáltuk, hogy a 11. kiviteli példában szereplő tömítőanyag a hideg hengerelt acél és a galvanizált acél közül melyikhez tapad viszonylag erősebben. Azt találtuk, hogy a 11. példában szereplő tömítőanyag a hideg hengerelt acél lemezhez jobban tapad, mint a galvanizált acél lemezhez.

12. Példa

Ez a kiviteli példa a béta ciklodextrin és a benzoilperoxid vegyületek gázképzőszerként és kezelőszerként történő felhasználását mutatja be hőrelágyuló műanyagokban. A következő készítményeket állítottuk elő:

Készítmény Mennyiség (gramm)

A. Fusabond C-D198 (forgalmazza a DuPont)

Benzoil-peroxid és béta ciklodextrin komplex (10 tömeg % benzoil-peroxid)

B. Fusabond C-D198

C. Fusabond C-D198

Béta ciklodextrin (10 tömeg % víz) • · ·

D. Fusabond C-D198 10

Benzoil-peroxid 0.1

Valamennyi készítményt állandó keverés mellett melegítettük és a lágy képlékeny anyagokat egyenlő vastagságú lapokká extrudáltuk. A lapokból egyenlő hosszúságú és súlyú darabokat vágtunk és azokat egy 200 °C-os kemencébe helyeztük.

A buborékképződés bizonyítja, hogy a benzoil-peroxidot nem komplex formában tartalmazó elegyben keverés közben elbomlott a benzoil-peroxid. Ezt nem tapasztaltuk abban az esetben, mikor a benzoil-peroxid - béta ciklodextrin komplexet tartalmazó elegyet kevertük ugyanolyan körülmények között. Az alkalmazott benzoilperoxid mennyisége mindkét készítmény esetében azonos volt. A komplex formájában bekevert benzoil-peroxid a keverés során stabil maradt. A keverés során ugyancsak nehézkes volt a nem komplex formában alkalmazott benzoil-peroxid egyenletes eloszlását biztosítani az elegyben. A béta ciklodextrin - benzoil-peroxid komplex a művelet során a készítményben igen könnyen elkeveredett és egyenletesen eloszlott.

Melegítést követően figyelemreméltó különbségeket tapsztaltunk. A benzoil-peroxidot nem komplex alakjában tartalmazó D jelű készítmény igen gyorsan megszáradt és oldalirányban nem terjedt ki jelentős mértékben. A megszáradt készítményben az üregek nem voltak azonos méretűek és azok eloszlása egyenetlen volt.

A benzoil-peroxid béta ciklodextrin komplexét tartalmazó A jelű készítmény is gyorsan megszáradt és oldalirányban ugyancsak nem terjedt ki jelentős mértékben. A fúvás és szárítás egyidejűleg ment végbe. Ez a készítmény magasabbra emelkedett, mint a benzoil-peroxidot nem komplex formájában tartalamazó D minta. Az A jelű készítményben lévő üregek egyenletes méretűek és eloszlásúak.

A C készítmény oldalirányban minden egyes készítménynél nagyobb mértékben kiterjedt. A ciklodextrin struktúrából kibocsátott vízgőz egyenletes méretű és eloszlású üregeket hozott létre. A felszabaduló vízgőz hagyományos fúvatószerként működött, ugyanakkor szárítószer nem volt jelen, amely előidézte volna a készítmény gyors száradását akadályozva ezáltal annak kiterj edését.

A B készítmény oldalirányban sokkal jobban kiterjedt, mint A és D minták, azonban nem olyan mértékben, mint a C készítmény. A készítményben sem a kiterjedést akadályozó szárító hatású szer, sem a kiterjedés mértékét növelő fúvatószer nem volt j elen.

A legjobb eredményeket a benzoil-peroxid és béta ciklodexrtin kompexét tartalmazó A-jelű készítmény felhasználásával értük el. A melegítés hatására felszabaduló, szárító és fúvatószerként egyaránt működő benziol-peroxidot a komplex alkalmazásával sikerült stabilizálnunk. A komplexet keverés útján könnyen és egyenletesen el lehetett oszlatni a készítményben.

Magától értetődő, hogy a kiválasztott és a leírásban szemléltető céllal ismertetésre került találmány szerinti megoldás előnyös megvalósítási módjainak valamennyi változata és módosítása a találmány oltalmi köréhez tartozik.

Claims

1. Eljárás kémiai anyagok adhéziós tulajdonságának javítására, azzal jellemezve, hogy

- műanyag ragasztószert és/vagy tömítőanyagot, valamint hatásos mennyiségű ciklodextrin - gázképzőszer komplexet tartalmazó elegyet képezünk;

- majd a kapott elegyet az említett műanyag komponens cseppfolyósítása céljából felmelegítjük, miközben a műanyag komponens cseppfolyós halmazállapotban kerül, az említett gázképzőszer pedig a műanyag komponens expanzióját okozza.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az említett elegyképzést megelőzően hajtjuk végre a gázképzőszer és ciklodextrin komplex előállítási lépését.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felhasználásra kerülő ciklodextrin béta ciklodextrin.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felhasználásra kerülő gázképzőszer a vizet, propilénglikolt, dipropilénglikolt, tripropilénglikolt, etilénglikolt, ciklohexilamint, diciklohexilamint és valamely peroxidot tartalmazó vegyületcsoport egy vagy több komponense.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gázképzőszer körülbelül 1 és 30 tömegrész közötti mennyiségben kerül elegyítére a műanyaggal 100 tömegrész műanyag komponensre számítva.

••·· « · - · ·

6. Eljárás ragasztószer és/vagy tömítőanyag adhéziós tulajdonságának javítására, azzal jellemezve, hogy a végrehajtásra kerülő műveleti lépések a következők:

(a) a ragasztószerhez és/vagy tömítőanyaghoz hatásos mennyiségű ciklodextrint adunk; majd (b) a ragasztószert és/vagy tömítőanyagot a ciklodextrinnel elkeverjük, ily módon javított adhéziós tulajdonságú elegyet állítva elő.

7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felhasználásra kerülő ciklodextrin béta ciklodextrin.

8. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a ciklodextrin ragasztószerhez és/vagy tömítőanyaghoz adagolt mennyisége körülbelül 1 és 30 tömegrész közötti mennyiségű 100 tömegrész műanyag komponensre számítva.

9. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felhasználásra kerülő ragasztószer etilén-vinil-acetát.

10. Javított adhéziós tulajdonságú műanyag ragasztószer és/vagy tömítőanyag, azzal jellemezve, hogy műanyag ragasztószer és/vagy tömítőanyag alapkomponenst és hatásos mennyiségű ciklodextrint tartalmaz.

11. A 10. igénypont szerinti ragasztószer, azzal jellemezve, hogy a felhasználásra kerülő ragasztószer komponens etilén-vinil-acetát.

12. A 10. igénypont szerinti ragasztószer, azzal jellemezve, hogy az említett ragasztószerben az említett ciklodextrin mennyisége körülbelül 1 és 30 tömegrész közötti 100 tömegrész műanyag komponensre számítva.

13. Javított adhéziós tulajdonságú műanyag ragasztószer és/vagy tömítőanyag, azzal jellemezve, hogy műanyag ragasztószer és/vagy tömítőanyag alapkomponenst és hatásos mennyiségű ciklodextrin - gázképzőszer komplexet tartalmaz.

14. A 13. igénypont szerinti ragasztószer és/vagy tömítőanyag készítmény, azzal jellemezve, hogy az említett komplex körülbelül 1 és 30 tömegrész közötti mennyiségben van jelen 100 tömegrész műanyag komponensre számítva.

15. A 13. igénypont szerinti ragasztószer, azzal jellehogy a gázképzőszer mennyisége az említett említett komplexben körülbelül 1 és 30 tömegrész közötti 100 tömegrész ciklodextrin komponensre számítva.