NO794055L - Trykkfoelsomme klebemiddelsammensetninger og -baand - Google Patents

Description

Trykkfølsom adhesivsammensetning og adhesivbånd fremstilt av denne.

Inntil nå er det for sammenbinding av grønnsaker og lignende blitt benyttet adhesivbånd som er tilformet på

en av følgende måter:

(A) et trykkfølsomt adhesiv'påføres på en ende av flaten til basisfilmen og på den andre enden på baksiden av

basisfilmen. Ved sammenbindingstidspunktet blir begge ender brakt i overlappende stilling til hverandre, og adhesivene ved. endene av båndet blir så sammenbundet for dannelsen av en fåst sammenbinding;

(B) et ■ trykkfølsomt adhesiv påføres på hele flaten til basisfilmen og på baksiden av basisfilmen i regelmessige

intervaller og, ved tidspunktet for sammenbinding, overlappes adhesivene på begge flater av båndet for dannelsen av en fast sammenbinding; og

(C) et trykkfølsomt adhesiv påføres på begge flater

til hele basisfilmen og ved tidspunkt for sammenbinding

sammenbindes adhesivene på begge flater.

De .trykkfølsomme adhesiver som benyttes ved denne type adhesivbånd har imidlertid en sterk selvadhesjon,

dvs. en sterk sammenbinding mellom de flater på hvilke adhesivene er påført, men de fester ikke til andre typer flatér.

Av denne grunn er for slike typer adhesivbånd adhesivene som er påført, flatene for sammenbinding helt ineffektive. I tilfellet av bånd på hvilke adhesivene er.påført på endene, så som i tilfellet (A) nevnt ovenfor,

må det fremstilles mange typer bånd med forskjellig lengde, idet disse lengder varierer i samsvar med materialtype som skal sammenbindes så vel som volumet til det materialet som skal sammenbindes i en bunt, men som det imidlertid er meget besværlig å fremstille en slik variasjon av bånd. Dessuten foreligger den ulempe at med slike bånd kan sammenbindingsprosessen ikke gjennomføres enkelt med en sammenb indingsmaskin.

I slike adhesiver som har en høy selvadhesjon

kan de adhesive lag bindes til hverandre, men fester ikke til andre materialer slik som flatene til det sammenbundede materialet. I tilfelle av sammenbinding av grønnsakene blir således grønnsakene sammenbundet ved å forbinde endene av

adhesivlaget på båndet, men båndet fester ikke til grønn-sakene.

Båndene kan ikke holdes stasjonært på den ytre flate av grønnsaken, og båndene kan ofte gli ut av stilling, og grønnsakene kan således■falle ut. Selv om det antas åt en sammenbinding av grønnsakene på en stram måte vil forhindre slike uhell, har metoden vist svakheter med det resultat at grønnsakene blir knust eller båndene er blitt skåret over når de blir strammet for sterkt, og den kommersielle verdi av grønnsakene er blitt alvorlig redusert.

Oppfinnelsen har til hensikt å unngå disse ulemper.

Oppfinnelsen vedrører en trykkfølsom adhesivsammensetning som omfatter 100 vektdeler elastomer, ca. 5-150 vektdeler fortykningsmiddel og 0-40 deler av en annen polymer og, hvis nødvendig, 0-150 vektdeler tilsetningsstoffer. Sammensetningen har en egnet myk adhesjon til andre gjenstander og en sterk adhesjon til seg selv, dvs. den har en myk adhesiv styrke og. en sterk selvadhesjonstyrke. Hvis f.eks. et adhesivbånd benyttes hvis adhesiv er fremstilt av den ovenfor nevnte sammensetning, vil adhesivbåndet feste.mykt til det ombundede materialet.

I praksis er adhesjonen så svak at båndet lett kan trekkes av uten å. medføre noen ødeleggelse av. det sammenbundede materialet. Imidlertid gir det en sterk selvadhesjon mellom de to ender av båndet som er viklet rundt materialet, slik at det danner en sikker og fastsittende måte å sammenbinde materialer på.

Et trykkfølsomt adhesivbånd som er fremstilt.av sammensetningen som er nevnt ovenfor, ligger også innenfor oppfinnelsens ramme. Båndet kan utføre en sammenbindings-prosess ved hjelp av en sambindingsmaskin ved bruk av det samme bånd med egnet bindetrykk uavhengig av størrelsen av bunten som skal sammenbindes. Etter bindingen er båndet lett bundet til det sammenbundede materialet, så som grønn-saker, og endene av båndet er sterkt forbundet med hverandre. Av denne grunn kan båndet ikke gli ut under tran-sport eller håndtering av godset. Samtidig faller ikke godset ut, og en pålitelig og sikker sammenbinding kan opp-" nås ved den egnede sammenbindingsmetode. Ved løsgjøring kan båndet lett trekkes av grønnsakene uten å ødelegge det. Videre har båndet ifølge oppfinnelsen en spesiell egenskap

i og med at selv når de sammenbundede grønnsaker dyppes i

vann for å rense det, og grønnsakene sveller og blir større., vil ikke bindingen løsne på grunn av gode krypeegenskaper for båndet som utledes av krypemotstanden til adhesivsammensetningen.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en,trykkfølsom adhesivsammensetning som har en svak adhesjon og en sterk selvadhesjon.

En videre hensikt med foreliggende oppfinnelse

er å tilveiebringe en trykkfølsom adhesivsammensetning med forbedret krypemotstand.

Ytterligere en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et adhesivbånd for sammenbinding ved at sammensetningen påføres på en flate til et bånd.

Dessuten er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et adhesivbånd med svake adhesjonsegenskaper og en sterk selvadhesjonsegenskap, som fremstilt av sammensetningen.

Det er dessuten en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et adhesivbånd for sammenbinding av grønnsaker og blomster, med en forbedret krypemotstand.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på teg-ningen, som viser: fig. 1 et perspektivriss av båndet ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 et snitt langs linjen II-II.på fig. 1, og

fig. 3 et forklarende skjematisk riss som viser båndet under bruk.

Oppfinnelsen vedrører en trykkfølsom adhesivsammen-_ setning som omfatter som hovedkomponenter 100 vektdeler elastomer, ca. 5-150 vektdeler fortykningsmiddel, 0-^0 vektdeler polymer og, hvis nødvendig, 0-150 vektdeler tilsetningsstoffer, og har svake adhesjonsegenskaper og sterke

selvadhesjonsegenskaper, oppfinnelsen omfatter videre et trykkfølsomt adhesivbånd fremstilt av sammensetningen.

Det skal først gis en omtale av båndet under hen-visning til de vedlagte tegninger. På en flate av basismaterialet (1) er det påført et trykkfølsomt adhesivlag (2) med svake adhesjonsegenskaper og sterk selvadhesjon. Basismaterialet (1) har god- vannmotstand, og er fortrinnsvis trykkbart, og en film av polypropylen, polyetylen, ikke myknet PVC, polyester og lignende er fortrinnsvis benyttet som basismateriale. Basisfilmen har fortrinnsvis en tykkelse på ca. 20-ca.60 y, men en film med en tykkelse utenfor dette området kan benyttes i avhengighet av det formål den skal benyttes til. Videre kan den kommersielle verdi av båndet heves, hvis basisfilmen klassifiseres i forhold til type gods som skal sammenbindes eller at navnet til produksjons-stedet, innhøstingsdato etc. trykkes på båndet.

Som det sees av ovenstående, er båndet ifølge oppfinnelsen egnet for bruk ved sammenbinding av forskjellige typer gods, særlig for biadgrønnsaker og, rotgrønnsaker, blomster og lignende. Båndet er også egnet for bruk som beskyttende bånd eller pakkebånd på forskjellige godstyper. Den følgende omtale vil imidlertid gjøres ut fra et bånd for-sammenbinding av grønnsaker og blomster.

Det trykkfølsomme adhesivlaget (2) med svak adhesjon og en sterk selvadhesjon som utformet på basisfilmen (1) gir en adhesjonstyrke på ca. 100-700 g ved en bredde på 20 mm (f.eks. en adhesjonstyrke som oppnås ved kontakt-binding av adhesivbåndet på en stålplate under trykket av 2 kg/cm p), og en selvadhesjonstyrke (auto-adhesivstyrke) over 900 g/20 mm bredde (dvs. en auto-adhesivstyrke oppnådd etter 10 minutter fra sammenbindingstidspunktet for de adhesive flater på det trykkf ølsomme adhesivbånd),. Hvis båndet har en for stor adhesjonstyrke, og båndet benyttes for sammenbinding av myke grønnsaker, så som spinat, vil adhesivbåndet feste seg sterkt til grønnsakbladene, og grønnsaken vil bli ødelagt og således redusere den kommersielle verdi når båndet fjernes fra grønnsakene.

Elastomeren som benyttes ved det foreliggende adhesivlag velges fra gruppen som består av naturgummi, syntetisk gummi, så som butylgummi (f.eks-. "Butyl nr. 268"), polyisoprengummi og blokk-kopolymer så som styre.n-isopren-styrenblokk-kopolymer eller styren-butadien-styrenblokk-kopolymer.'

Den trykkfølsomme adhesjonslagsammensetningen inneholder videre ca. 5~150 vektdeler fortykningsmiddel, ca. 0- HO deler polymer med relativt lav molekylvekt med god forenlighet med ovenfor nevnte elastomer, og hvis nødvendig, tilsetningsstoffer med en andel på 0-150 vektdeler pr.

100 vektdeler elastomer..

For den nevnte polymer benyttes polyisobutylen (molekylvekt på ca. 7.. 000-20 . 000) og polybuten (molekylvekt på ca. -1.000-10.000).

Som fortykningsmiddel benyttes polyterpen, kolofoniumester og petroleumharpiks. Blant disse er det f.eks. kommersielt tilgjengelig polyterpen med et mykningspunkt på 100°C eller mer, kolofoniumester og petroleumharpiks. F.eks. kan det benyttes polyterpen så som "Quintone A 100, D 100, D. 200, C 100, C 200 S", alicyklisk hydrokarbon så som "Arcon P 100, P 115, P 125"j hydrogenert hydrokarbonharpiks så som "Escorez 5300 og 5320", isoprenhydrokarbonharpiks så som "Escorez 1304, 1310 og .1315", umettet hydrokarbonharpiks så som "Escorez 1202" og hydrokarbonharpiks så som "Tack-Ace A 100".

Disse fortykningsmidler benyttes i en mengde

som varierer fra ca. 5-150 vektdeler alene eller i kombina-sjon. Bruken av fortykningsmiddel utenfor dette området senker selvadhesjonen og krypemotstanden og påvirker uhel-dig egenskapene for båndet med hensyn til sammenbinding.

Et tilsetningsstoff eller additiv tilsettes til sammensetningen for å gi en egnet kontroll av kohesjon og selvadhesjon.

F.eks. kan det anføres'kalsiumkarbonat, zinkoksyd, titanoksyd, vegetabilske oljer eller modifisert-vegetabilsk olje (ricinusolje, rapsolje, soyaolje og faktisolje etc.), parafiniske eller aromatiske prosess oljer (f.eks. "Flexon 765, 110, 112 og 876"), polybuten, væskeformpolyisobutylen, eller polyterpen med et mykningspunkt på 20°C eller høyere. Ved bruk av additiv i en mengde på 150 vekt-% vil kohesjon og selvadhesjon være dårlig balansert, og ét resultat er en dårlig første adhesjon og det vil gjøre den øyeblikkelige sterke binding usikker. Blant disse additiver er det i flytende tilstand benyttet i en mengde på 20 vekt-# eller mindre for å gi en balansert kohesj on.

Den adhesive sammensetning som således fremstilles legges på en flate av basismaterialet, tørkes og vikles opp for å gi et adhesivt bånd.-

Den adhesive sammensetning blir Vanligvis belagt i en tykkelse på ca. 5~30 u i tørr tilstand. Før belegg-ingen blir fortrinnsvis en primærbehandling, gjennomført på basisfilm på konvensjonell måte, så som legging av et grunningslag etc.

Det. trykkfølsomme adhesiv gir et svakt adhesivt lag med"lav polaritet, men har en sterk adhesjon mellom de. adhesive lag i seg selv. Derfor har det adhesive bånd de markante trekk at det har en svak adhesjon og sterk selvadhesjon, noe som er meget forskjellig fra det som er vanlig gummi- eller acryladhesiv.

Når det adhesive bånd ifølge oppfinnelsen som.

har svak adhesjon og en sterk selvadhesjon benyttes for sammenbinding av grønnsaker, oppnås en pålitelig og stabil bunt, og denne sammenbinding vil ikke løsgjøres i løpet av håndteringen og aldri la grønnsakene gli ut fra den sammenbundede bunt, samtidig som det ikke vil fremkomme ødeleggelse av grønnsakene når båndet trekkes.av, da båndet ikke fester seg sterkt til grønnsakene. På grunn av at båndet har et adhesivt- lag bare på en flate kan en mekanisk sammenbinding lett og effektivt gjennomføres ved bruk av en adhesivbåndrull, uavhengig av størrelsen til bunten som skal sammenbindes. Det er derfor unødvendig, slik det er tilfellet ved vanlige metoder, å fremstille flere båndlengder, idet båndet ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved sammenbinding av forskjellige og varierte gods-

typer ved bruk bare av en båndtype, noe som er meget effek-* tivt og økonomisk.-

Når et adhesivt bånd benyttes for å binde sammen grønnsaker eller blomster, opptrer det ofte en glidning eller avprelling av båndet, når det sammenbundede gods ekspanderer i volum, f.eks. når grønnsakene, eller blomstene blir neddyppet i eller sprøytet med vann for å rense de eller gjøre de mer friske. Følgelig bør båndet ha så god krypemotstand ved en konstant belastning, for å motstå ekspansjon av volumet som ekspanderer på grunn av vannab-sorbsjonen i grønnsakene.

Sammenbunti.ng av grønnsaker med båndet hvor det, benyttes en sammenbindingsmaskin, blir en øyeblikkelig fast sammenbinding sikret mellom adhesivene på båndet for således å sikre en pålitelig sammenbinding, av grønnsakene for å motstå ekspansjonen av grønnsakene.

For kvantitativt å bedømme de ovenfor nevnte fysikalske egenskaper ved slike adhesivbånd er det gitt flere spesielle definisjoner av egenskapene og metoden'

for måling av disse egenskapene, og disse er definert på følgende måte og benyttet i det følgende.

"Første adhesjoristyrke" er definert som den styrke båndet har etter at en glattkantet flate på en metallstang med en diameter på 5 mm kommer i kontakt med flaten på adhesivbåndet i 1 sekund under en belastning på 100.g ved 20°C under en relativ fuktighet på 65$, idet den første adhesjonstyrke måles som en avtrekningsmotstand som oppnås ved avtrekning av det adhesive bånd med en avtrekningshastighet på 10 mm pr. sekund (se ASTM Special Technical Publication nr. 360).

"Adhesjonstyrke" er den styrke båndet har etter press-setting av adhesivbåndet med en bredde på 20 mm på

en rustfri stålplate ved en rull med en vekt på 2 kg, og folding av den ledige flate tilbake til plateflatén ved en vinkel på l80°, idet adhesjonstyrken oppnås som avtrekningsmotstand som oppnås .ved avtrekning av båndet med en avtrekningshastighet på 300 mm pr. minutt.

Denne metode utføres i samsvar med JIS-Z.1522.

"Selvadhesjon" måles ved at det etter samfesting i. senterdelene på en lengde på 25 mm av de adhesive flater til et adh.es ivbånds tykke med en bredde på 20 mm og en lengde på ca. 15 mm, uten å komme ut av stilling og med en trykk-festing av de adhesive deler med en rull med en vekt på 1 kg, oppnås en motstand ved avtrekning av de ikke-festede

ender av båndstykket ■ i en vinkel på 180° med en avtrekningshastighet på 300 mm pr., minutt. "Selvadhesjonsholdestyrken" er målet for at det etter sammenføring av de adhesive flater på deler på et adhesivt båndstykke med en bredde på 20 mm og en lengde på 15 cm i ca. 2.5 mm lengde uten å bringe de ut av stilling, og festing av en fri ende av båndstykkene, foretas en måling av motstanden ved å føre en belastning med en vekt på 500 g på den andre frie enden av båndet og la det stå slikt der. i en time ved' 20°C og ved' en. relativ fuktighet på 65$. og at det så måles avtrekningslengden som sammenlignes med selvadhesjonstyrken.

Ved måling av de fysikalske egenskaper for båndet

i samsvar med de ovenfor nevnte metoder ble det oppnådd følgende resultater. Disse egenskaper måles for å be-, stemme krypemotstandén til båndet.

De tilsvarende egenskaper er målt for flere kommersielt tilgjengelige bånd, særlig for pakkebånd. Resultatene er vist i tabell 2.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av eksempler som ikke er begrensende.

Eksemglene_l-17_

Til hver av de trykkfølsomme adhesivsammenset-ninger, blandet som vist i tabell 3>ble det tilsatt et blandet oppløsningsmiddel med n-heksan og toluol blandet i et forhold på 1:1, i en sammensetningskonsentrasjon på 15%-' Oppløsningene ble belagt på-vanlig måte på basisfilmer og tørket for å oppnå adhesive bånd. Adhesjonstyrkene og. selvadhesjonstyrkene ble deretter bestemt. Resultatene er vist i tabell J>.

Eksem2lene_l8=2i

På en side av.polypropylenfilmen med en tykkelse

av 40 y ble det anbrakt forskjellige adhesivsammensetningér vist i tabell 4, og disse ble tørket for å oppnå'adhesivbånd med adhesivlag med en tykkelse på 20 y. Egenskapene for båndene ble målt. Resultatene er vist i. tabell 4.

Eksemgel<_>]32

På en polyesterfilm med en tykkelse på 25 y ble

det lagt en sammensetning vist i tabell 5 og deretter tørket for å oppnå et adhesivbånd med et adhesivlag med en tykkelse på 25 y. Egenskapene til det oppnådde bånd er vist i tabell 5.

_Ek s e_m_p_e 1 _3_3_

På en ikke-myknet PVC-film ble det lagt en adhesivsammensetning som er vist i tabell 5 og tørket for å oppnå et adhesivbånd med et adhesivlag med en tykkelse på 20.y. Egenskapene til båndet er vist i tabell 5-

Eksemgel_24

Et adhesivbånd ble fremstilt ved belegning av en adhesivsammensetning på polypropylenfilm som vist i tabell 6.

Ved bruk av båndet ble to bunter spinat med en vekt hver på 250 g, sammenbundet med en selvbindende lengde mellom båndendene på 17 mm. Den sammenbundede spinat ble neddyppet i vann, og lengdene til de selvbundede deler av båndet ble trukket av og tiden til dette ble målt. Resultatene er vist i tabell 6 i gjennomsnittsverdier av de oppnådde resultater.

Claims (12)

1. Trykkfølsom adhesivsammensetning, karakterisert ved at den omfatter 100 vektdeler elastomer, 5-150 vektdeler fortykningsmiddel, 0-40' deler av en annen polymer og 0-15-0 deler tilsetningsstoffer.

2. Adhesivsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved - at den har en svak adhesjonstyrke og en sterk selvadhesjonstyrke..

3. Adhesivsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at elastomeren er en valgt fra gruppen bestående av naturgummi, butylgummi, polyisoprengummi, en styrenbutadienblokk-kopolymer, styren-isoprenblokk-kopolymer og blandinger derav.

4.. Adhesivsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at en annen polymer velges fra gruppen bestående av polyisopren med en molekylvekt på 7-000-20.000 og polybuten med en molekylvekt på mellom.1.000 og 10.000.

5. Adhesivsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved . at fortykningsmidlet velges fra gruppen bestående av polyterpen, kolofoniumester, petroleumharpiks og blandinger derav.

6. - Adhesivsammensetning ifølge krav 53karakterisert ved at petroleumharpiksen er en valgt fra gruppen bestående av syntetisk polyterpen, alicyklisk har-piks, hydrogenert hydrokarbonharpiks, umettet hydrokarbonharpiks og isoprenhydrokarbonharpiks.

7. Adhesivsammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at tilsetningsstoffene velges fra gruppen bestående av kalsiumkarbonat, zinkoksyd, titanoksyd, vegetabilsk og' mineralsk olje og modifiserte slike oljer, parafiniske eller aromatiske prosessoljer og blandinger derav.

8. Adhesivbånd for sammenbinding, karakterisert ved at det omfatter belegg på et vanntett basismateriale, hvilket belegg utgjøres av en adhesiv sammensetning ifølge krav 1.

9. Adhesivbånd ifølge krav 8, karakterisert ved at båndet.er særlig anvendbart for sammen-bunting av grønnsaker og blomster.

10. Adhesivbånd ifølge krav 8,karakteri-ser t ved at basismateriale velges fra gruppen bestående av polypropylenfilm, polyetylenfilm, ikke-myknet PVC-film og polyesterfilm.

11. Adhesivbånd ifølge krav 8, karakterisert ved at adhesivlaget er lagt på basismaterialet i en tykkelse på mellom 5 og 30 y i tørr tilstand.

12.. Adhesivbånd ifølge krav 8, karakterisert ved at adhesivsammensetningen består i det vesentlige av en eller flere elastomerer valgt fra. gruppen bestående av butylgummi, polyisoprengummi og naturgummi, en eller flere andre polymerer valgt.fra gruppen bestående av polyisopren og polybuten, og et eller flere fortykningsmidler.valgt fra gruppen bestående av polyterpen og kolofon-iumestergummi.

13» Adhesivbånd ifølge krav 8, karakterisert ved at elastomeren velges fra gruppen bestående av styren-isoprenblokk-kopolymer, styren-butadienblokk-kopolymer, naturgummi, isoprengummi og butylgummi. og blandinger derav.