NO761617L - - Google Patents

Description

"Klebemiddelblanding"

Oppfinnelsen vedrører klebemiddelblandinger som inneholder géleringsmidler. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen selvbærende klebemiddelblandinger og gelerte flytende klebemidler, idet sistnevnte har liten eller ingen tendens til å renne eller danne "haler". I produktene i henhold til oppfinnelsen er geleringsmidlet et salt av et monoamid av tereftalsyre.

Klebemiddelblandinger er i utstrakt industriell, hus-holdnings- og kontorbruk. Ut fra sin natur kan de være ubehagelige og vanskelige å håndtere når de anvendes på en slurvet måte. Følgelig har produsenter av klebemidler, spesielt for husholdnings-eller kontorbruk, prøvet å sette sammen sine produkter slik at de gjøres så bekvemme som mulig med hensyn til håndteringbg bruk,

og for å redusere til et minimum risikoen for uhell med søling og ved kontakt med andre overflater enn arbeidsflaten.

I hjemmet eller kontoret har den absolutt mest brukte type av klebemiddelblanding vært en løsning eller dispersjon av en klebemiddelpolymer i en flyktig, flytende bærer. Dessverre er slike produkter, fordi de er flytende, også de som er mest vanskelige å håndtere. De har tendens til å renne når de påføres skrånende flater. De har videre tendens til å danne strenger eller "haler" når applikatoren (vanligvis en tube som kan klemmes sammen eller en flaske med en fleksibel helletut) trekkes vekk fra arbeidsflaten. Endelig har de tendens til å renne ut av slike applikatorer når disse blir stående uten hette eller på annen måte behandles uforsiktig på arbeidsbenken.

Siden de fleste av de ovennevnte vanskeligheter skyldes at produktet er en flytbar væske, er det blitt gjort forsøk for

å overvinne dem ved fortykning eller gelering av væsken til det punkt hvor den ikke lenger er spontant flytbar. Imidlertid er klebemiddelegenskapene til en polymer i ganske,avgjørende grad av-hengige av intim kontakt mellom de to flater som skal forenes og

den. mellomliggende polymerfilm. Eventuelle uvedkommende materialer som er tilstede i filmen, har tendens til å ha en antiklebende effekt. Derfor, nærmer man seg alltid den foreslåtte tilsetning av et geleringsmiddel til det ukompliserte basissystém av polymer pluss flyktig løsningsmiddel med forsiktighet og med omhyggelig vurdering åv effekten av det foreslåtte geleringsmiddel på adHé-sjonskarakteristikaene til produktet. Ganske mange av de géleringsmidler som anvendes på teknologiske områder utenfor klebemiddel-området er uegnet, for eksempel fordi de iboende er uforlikelige med klebemiddelpolymeren, eller fordi de må anvendes i for høy konsentrasjon og således ødelegge adhesjonen, eller fordi de på ugunstig måte innvirker på tørketiden, eller fordi de ikke gelerer løsningsmiddelsystemet som kommer på tale.

Til tross for disse fundamentale problemer i forhold til valget av et egnet geleringsmiddel er det blitt foreslått sammen-setninger som er i form av en klebestift ellereét -kritt som gnis på arbeidsflaten og etterlater en effektiv klebefilm.

Disse foreslåtte klebestifter er enten dispersjoner av klebemiddelpolymeren i en voksaktig fast base eller gelerte løsning-er eller dispersjoner av klebemidlet i en normalt flytende bærer. De sistnevnte tilfeller har normalt krevet minst 10%og mer vanlig minst 15% av geleringsmidlet for å kunne gi den ønskede stiftkon-sistens. Videre har de tidligere foreslåtte géleringsmidler, spesielt fettsyresalter, en liten, men bemerkelsesverdig antiklebende effekt.

Foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelse at visse derivater av tereftalsyre kan anvendes i relativt små mengder for gelering av løsninger eller dispersjoner av klebemiddelpolymer-er uten noen markert antiklebende effekt.

Følgelig tilveiebringer oppfinnelsen en klebemiddelblanding som omfatter minst én klebemiddelpolymer, minst ett ikke-toksisk flytende løsningsmiddel eller flytende dispergeringsmiddel for klebemiddelpolymeren og et geleringsmiddel for løsningsmidlet eller dispergeringsmidlét i en mengde som er tilstrekkelig til å redusere løsningens eller dispersjonens tendens til å strømme under innflytelse av tyngdekraften, og denne klebemiddelblanding erkarakterisert vedat geleringsmidlet er et salt av en forbindelse: 'av formel (I) :

hvor R er hydrogen eller en C^_^g-alkylgruppe og R^er en ci_^3~hydrokarbongruppe.

R er fortrinnsvis hydrogen, ogR^er fortrinnsvis en C4_16-alkylgruppe.

Egnede salter av forbindelsene av formel (I) inkluderer alkalimetall-, jordalkalimetall-, ammonium- og substituerte ammoniumsalter.Spesielt egnede salter inkluderer natrium-, kalium-og ammoniumsaltene, idet natriumsaltet foretrekkes.

Forbindelser av formel (I) er beskrevet og deres geler-ende egenskaper referert til i Industrial and EngineeringChemistry, Vol. 49 nr. 10, oktober 1957, 1691-1694 og iN.L.G.I. Spokesman, 20, nr. 11, februar 1957, 10—15. Det er intet i disse publikasjoner som antyder anvendelse av disse forbindelser i klebemiddelblandinger.

I produktene i henhold til oppfinnelsen kan klebemiddelpolymeren utvelges blant dem som konvensjonelt anvendes ved fremstilling av klebestifter og flytende klebemiddel. Egnede klebe-middelpolymerer inkluderer polyvinylacetat, polyvinylalkohol, polyvinylklorid, polyvinylpyrrolidon, polyuretan, polyakrylsyre eller pdlymetakrylsyre eller estere derav, polyakrylamider, metylcellulose,etoksylerte stivelsederivater og lignende.

Den flytende basis som er tilstede i produktene i henhold til oppfinnelsen, vil i noen grad være avhengig av den type klebemiddelpolymer som anvendes<p>g i noen grad av hva enten blandingen skal være i form av en fast, gelert stift eller en gelert, men strømbar væske. I de fleste tilfeller vil den flytende basis være en blanding av løsningsmidler som er valgt slik at man får den nødvendige tørkehastighet og de nødvendige løselighets- eller dispergeringskarakteristika. Vann vil normalt være en hovedkompo-nent i en stiftsammensetning, og blandinger av vann og lavere alkoholer, f.eks. metanol, etanol og glycerol er av og til nyttige flytende basiser for stifter. For en mer strømbar blanding vil den flytende basis normalt være en blanding av løsningsmidler av intermediær polaritet. Løsningsmidler som er blitt anvendt i stift- og væskeklebemidler tidligere inkluderer vann, lavere alko holer, lavmolekylære estere og ketoner. Blandinger av to eller flere av følgende er blitt anvendt: vann, glycerol, metanol, etanol, isopropanol, etylenglykol, metylacetat, etylacetat, butylacetat, dibutylftalat, cykloheksan, aceton, metyletylketon og metyliso-butylketon.

Valget av løsningsmiddel vil også være avhengig av det anvendte geleringsmiddel.Langkjedede forbindelser av formel (I)

(R^ og/eller R > lo karbonatomer) har tendens til å være relativt uløselige i vann, og vannfrie løsningsmiddelsystemer kan være nødvendig hvis det ønskes svært stive stifter. Kortkjedede forbindelser (R^og/eller R < 3) er meget løselige i vann og kan derfor være uøkonomiske i vandige løsningsmiddelsystemer.

Små mengder av emulgatorer eller dispergeringsmidler kan være nødvendige i visse tilfeller for oppnåelse av en homogen blanding.

Normalt vil produktene i henhold til oppfinnelsen inne-holde 5 - 50% av klebemiddelpolymeren, vanligvis 10 - 40% og svært ofte fra 15 til 30%.

Konsentrasjonen av geleringsmidlet vil bli valgt i henhold til den nødvendige geleringsgrad. Mindre mengder, f.eks. fra 0,1 til 2%, vil normalt være tilstrekkelig til å gelere et flytende klebemiddel til det punkt hvor dets tendens til å renne og danne "haler" er i alt vesentlig eliminert. Større mengder, f.eks. fra 2,5 til 10%, men av og til så meget som 10 til 25%, kan anvendes ved fremstilling, av klebestifter.

Søkeren har funnet at innlemmelse av en ionisk forbindelse i blandingene i henhold til oppfinnelsen som inneholder store vannmengder, er velgjørende ved det at det forbedrer produktets stabilitet. Selv om mekanismen ikke forstås fullt ut, antas det at den ioniske forbindelse frembringer en viss "utsaltnings"-effekt som øker geleringstemperaturen.

Egnede ioniske forbindelser for innlemmelse i slike produkter inkluderer NaCl, KCl, NH^CL, Na2S0^og andre stabile, vann-løselige ioniske salter.

Søkeren har foretrukket å inkludere natriumklorid i sine selvbærende klebemiddelblandinger.

Normalt er slike ioniske forbindelser tilstede i en mengde av fra 2 til 15% av sluttproduktet, mer vanlig fra 5 til 10%og fortrinnsvis ca. 7 til 8 vekt% av blandingen.

Da selvbærende klebemiddelblandinger i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles ved blanding av ingrediensene og oppvarmning (vanligvis til 60-90°C) enten under eller etter blandingen.

Om ønskes, eller hvis det er mer bekvemt, kan den frie syre med ovennevnte formel (I) omdannes in situ til det ønskede salt for å tjene som geleringsmiddel ved tilsetning av en base, f.eks. natrium-, kalium- eller ammoniumhydroksyd under blandingen. Når en

-homogen smelte er fremstilt, kan den hensettes for avkjøling.

Under avkjølingen er det best å unngå enhver vesentlig agitering

av blandingen. Det kan lages stifter ved avkjøling av blandingen i støpeformer.

Alternativt, hvis etter ønske en ipnisk forbindelse skal innlemmes i blandingen, kan denne røres inn i blandingen som allerede er dannet, ved blanding bg oppvarmning av de andre komponenter i blandingen. Ofte forandrer tilsetningen av denne ioniske forbindelse geleringspunktet for blandingen og assisterer således ved stivning.

,Allerede dannede klebestifter kan innsettes i en konven-sjonell klebemiddelapplikator, f.eks. en skruedispenser av lebe-stift-type. Alternativt kan den homogene smelte helles ned i en slik applikator som således også kan tjene som støpeform som smelt-c--en stivner i. For andre klebemiddelblandinger kan den oppvarmede blanding fylles i tuber som kan klemmes sammen,, og man kan avkjøle disse in situ.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen^.

Eksempel 1

Det ble laget en klebemiddelblanding av følgende sammensetning ved sammenblanding av de oppvarmede komponenters

Blandingen ble hellet ned i støpeformer, og ved avkjøling ble det oppnådd selvbærende stifter.

Eksempel 2

Det ble laget et klebemiddel av følgende sammensetning ved blanding av de oppvarmede komponenter:

Blandingen ble fylt i sammenklembare aluminiumtuber og fikk av-kjøle seg. En ékstruderbar geleaktig blanding ble oppnådd, ogdemle var et effektivt klebemiddel med liten tendens til å renne og danne "haler".

Eksempel 3

Det ble laget et klebemiddel i henhold til følgende resepts

Ovennevnte ingredienser ble varmet opp til en temperatur på ca. 80°C, idet blandingen ble ytterligere blandet under oppvarmning. Den frie syre er ikke særlig løselig i vann, men gradvis reaksjon med natriumhydroksydet omdanner syren til det løselige natriumsalt, og en homogen blanding oppnås..Blandingen ble hellet ned i støpeformer, og ved avkjøling ble det oppnådd selvbærende klebestifter.

Eksempel 4

Fremgangsmåten var den samme som i eksempel 3.

Eksempel 5

Fremgangsmåten var som angitt i eksempel 3.

Eksempel 6

Fremgangsmåten var som angitt i eksempel 3.

Claims (15)

1. Klebemiddelblanding som omfatter minst en klebemiddelpolymer, minst ett ikke-toksisk flyktig løsningsmiddel eller flytende dispergeringsmiddel for klebemiddelpolymeren og et geleringsmiddel for løsningsmidlet eller dispergeringsmidlet i en mengde som er tilstrekkelig til å redusere løsningens eller dispersjonens tendens til å strømme under innflytelse a <y> tyngdekraften, karakterisert ved at geleringsmidlet er et salt av en forbindelse av formel (I ):

hvor R er hydrogen eller en^ g-alkylgruppe, og R^ er en C^_^g-hydrokarbongruppe.

2. Klebemiddelblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at geleringsmidlet er et salt av en forbindelse av formel (I) hvor R er hydrogen og R^ er en C^ _^6 -alkylgruppe.

3. Klebemiddelblanding som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at geleringsmidlet er et alkali metall-, jordalkalimetall-, ammonium- eller substituert ammonium-salt av en forbindelse av formel (I ).

4. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at klebemiddelpolymeren er utvalgt blant polyvinylacetat, polyvinylalkohol, polyvinylklorid, polyvinylpyrrolidon, polyuretan, polyakrylsyre eller poly-metakrylsyre eller estere derav, polyakrylamider, metylcellulose og etoksylerte stivelsederivater.

,5. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at den inneholder fra 5 til 50 vekt% av klebemiddelpolymeren.

6. Blanding som angitt i krav 5, karakterisert ved at fra lo til 40% av klebemiddelpolymeren er til stede.

7. Blanding som angitt i krav 5, karakterisert ved at fra 15 til 30% av klebemiddelpolymeren er til stede.

8. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at geleringsmidlet er til stede i en mengde av fra0 ,1 til 2 vekt%;

9. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at geleringsmidlet er til stede i en mengde av fra 2,5 til 10 vekt%.

10. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at geleringsmidlet er til stede i en mengde av fra 10 til 25 vekt%.

11. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakterisert ved at den inkluderer et vannløselig ionisk salt.

12. Blanding som angitt i krav 11, karakterisert v ed at det ioniske salt er natrium-, kalium- eller ammonium-klorid eller natriumsulfat.

13. Blanding som angitt i krav 11 eller 12, karakterisert ved at det ioniske salt er til stede i en mengde av fra 2 til 15 vekt%.

14. Blanding som angitt i krav 13, karakterisert ved at 5 til 10 vekt% av det ioniske saltet er til stede.

15. Blanding som angitt i krav 13, karakterisert ved at fra 7 til 8 vekt% av det ioniske saltet er til stede.