NO770079L - ADHESIVE COMPOSITION. - Google Patents
ADHESIVE COMPOSITION.Info
- Publication number
- NO770079L NO770079L NO770079A NO770079A NO770079L NO 770079 L NO770079 L NO 770079L NO 770079 A NO770079 A NO 770079A NO 770079 A NO770079 A NO 770079A NO 770079 L NO770079 L NO 770079L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- weight
- water
- viscosity
- adhesive
- polymer
- Prior art date
Links
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims description 112
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims description 110
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 105
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 73
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 61
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims description 41
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 39
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 38
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 36
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 34
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 7
- -1 ammonium car -boxylate salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000008431 aliphatic amides Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 55
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 9
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 8
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 7
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 5
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 5
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 3
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- MSYNCHLYGJCFFY-UHFFFAOYSA-B 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O MSYNCHLYGJCFFY-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- DNSISZSEWVHGLH-UHFFFAOYSA-N butanamide Chemical compound CCCC(N)=O DNSISZSEWVHGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 2
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 2
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000012945 sealing adhesive Substances 0.000 description 2
- 238000001612 separation test Methods 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 2
- UWHSPZZUAYSGTB-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetraethylurea Chemical compound CCN(CC)C(=O)N(CC)CC UWHSPZZUAYSGTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUMNHQRORINJKE-UHFFFAOYSA-N 1,1-diethylurea Chemical compound CCN(CC)C(N)=O TUMNHQRORINJKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZEVSDGEBAJOTK-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[5-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CC=1OC(=NN=1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O KZEVSDGEBAJOTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEHMBYLTCISYNY-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfamate Chemical compound [NH4+].NS([O-])(=O)=O GEHMBYLTCISYNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- RYECOJGRJDOGPP-UHFFFAOYSA-N Ethylurea Chemical compound CCNC(N)=O RYECOJGRJDOGPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N N-methylthiourea Natural products CNC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282372 Panthera onca Species 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000004849 latent hardener Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- XGEGHDBEHXKFPX-NJFSPNSNSA-N methylurea Chemical compound [14CH3]NC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229940075065 polyvinyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- QLNJFJADRCOGBJ-UHFFFAOYSA-N propionamide Chemical compound CCC(N)=O QLNJFJADRCOGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940080818 propionamide Drugs 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- DZCAZXAJPZCSCU-UHFFFAOYSA-K sodium nitrilotriacetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CC([O-])=O DZCAZXAJPZCSCU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GOZDTZWAMGHLDY-UHFFFAOYSA-L sodium picosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC(OS(=O)(=O)[O-])=CC=C1C(C=1N=CC=CC=1)C1=CC=C(OS([O-])(=O)=O)C=C1 GOZDTZWAMGHLDY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
KlebemiddelkomposisionAdhesive composition
Foreliggende oppfinnelse angår polyvinylalkohol-baserte komposisjoner og nærmere bestemt klebemidler inneholdende polyvinylalkohol eller ethylen/vinylalkoholcopolymer, The present invention relates to polyvinyl alcohol-based compositions and more specifically to adhesives containing polyvinyl alcohol or ethylene/vinyl alcohol copolymer,
et krystallinsk løsningsmiddel for polymeren og et viskositetsreduserende fortynningsmiddel. a crystalline solvent for the polymer and a viscosity-reducing diluent.
Japansk patentpublikasjon 12851/72 beskriver fremstilling av formede gjenstander av polyvinylalkohol. Frem-gangsmåten innbefatter fremstilling av en opp til 20 vekt%-ig vandig polyvinylalkoholløsning og tilsetningen av 5 - 55 vekt%, basert på vekten av den vandige løsning, av urea. Deretter påføres en jevn belastning på den vandige løsning, ved mekanisk omrøring. Den polyvinylalkohol/vann/ureablanding som. anvendes ved denne fremgangsmåte inneholder 0,1 til 19 % polyvinylalkohol, 55 til 95 % vann og 5 til 36 % urea, alle basert på den totale vekt av løsningen. De formede gjenstander fremstilt ved denne fremgangsmåte er angitt å være anvendbare som sterkt sammenhengende ikke-vevet stoff, som fluff for madrass-stopp eller som filamenter erholdt ved oppsplitting av den fårmede. gjenstand. Det finnes ingen beskrivelse av anvendbarheten av hverken de vandige løsninger eller de formede gjenstander som klebemidler. Japanese Patent Publication 12851/72 describes the production of shaped articles from polyvinyl alcohol. The method includes the preparation of an up to 20% by weight aqueous polyvinyl alcohol solution and the addition of 5 - 55% by weight, based on the weight of the aqueous solution, of urea. A uniform load is then applied to the aqueous solution, by mechanical stirring. The polyvinyl alcohol/water/urea mixture which. used in this process contains 0.1 to 19% polyvinyl alcohol, 55 to 95% water and 5 to 36% urea, all based on the total weight of the solution. The shaped articles produced by this method are indicated to be usable as strongly cohesive non-woven fabric, as fluff for mattress padding or as filaments obtained by splitting the felt. object. There is no description of the applicability of either the aqueous solutions or the shaped articles as adhesives.
US patentskrift 3 313 637 beskriver formede gjenstander som lett kan skilles fra deres former. De formede gjenstander består av en hovedvektdel av et fint oppdelt krystallinsk materiale (slik som urea), en mindre vektdel av-et fint oppdelt organisk materiale (slik som polyvinylalkohol) og et væskeformig løsningsmiddel for det krystallinske materiale (slik som vann). Eksempel 1 beskriver anvendelsen av en komposisjon omfattende 85 % urea, 10 % polyvinylalkohol og 5 % vann. Det finnes ingen beskrivelse av dette som klebe-middél generelt eller som varm-smelteklebemiddel spesifikt, tvert imot er det understreket at den formede gjenstand etter pressing lett kan skilles fra matrisen i hvilket den var formet. US Patent 3,313,637 describes shaped objects that can be easily separated from their shapes. The shaped articles consist of a major part by weight of a finely divided crystalline material (such as urea), a minor part by weight of a finely divided organic material (such as polyvinyl alcohol) and a liquid solvent for the crystalline material (such as water). Example 1 describes the use of a composition comprising 85% urea, 10% polyvinyl alcohol and 5% water. There is no description of this as an adhesive in general or as a hot-melt adhesive specifically, on the contrary, it is emphasized that the shaped object after pressing can be easily separated from the matrix in which it was shaped.
Foreliggende oppfinnelse angår en klebemiddelkompo-The present invention relates to an adhesive compound
o o
sisjon hovedsakelig bestående av 2 til 35 vekt% av en polymer valgt fra gruppen bestående av polyvinylalkohol og ethylen/ vinylalkoholcopolymerer inneholdende minst 50 mol% vinylalkohol, 10 til 80 vekt% av minst ett løsningsmiddel for polymeren, hvilket løsningsmiddel er krystallinsk ved 40° . og er valgt fra gruppen bestående av urea, fast alkylsubstituert urea inneholdende totalt opp til 9 carbonat.omer, thiourea, biuret, e-caprolactam, faste alifatiske amider inneholdende opp til 6 carbonatomer, faste polyhydroxyforbindelser og ammoniumcarboxy-latsalter, 5 til 80 vekt% av minst ett viskositetsreduserende fortynningsmiddel valgt fra gruppen bestående av vann, væskeformige polyhydroxyforbindelser, væskeformige alkylsubstituerte ureaer med opp til 9 carbonatomer i alkylgruppen, væskeformige alifatiske amider inneholdende opp til 6 carbonatomer og dimethylsulfoxyd, og 0 til 60 vekt% ekstender valgt fra gruppen bestående av stivelse,'dextrin, leire, siliciumoxyd, carbon-sort, talkum, kalsiumcarbonat, bariumsulfat og vinyl-latexer, forutsatt at når det viskositetsreduserende fortynningsmiddel er tilstede i en mengde over 45 vekt% er den klebende komposisjon en suspensjon og polymeren er polyvinylalkohol som er blitt underkastet en varmebehandling ved en temperatur på 70 - 190° C dispergert i et væskeformig løsnings-middel omfattende 42 - 100 vekt% ethanol, 9 - 13 .vekti vann og 0-45<y>ekt% av et løsningsmiddel fra gruppen bestående av énverdig alkoholer med 2 til 5 carbonatomer, estere, ketoner, ethere, hydrocarboner og klorhydrocarboner i hvilket polyvinylalkoholen er uløselig, for å nedsette løseligheten av polyvinylalkoholen i kaldt vann mens dens løselighet i vann ved 80 - 100° C opprettholdes. sion consisting mainly of 2 to 35% by weight of a polymer selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and ethylene/vinyl alcohol copolymers containing at least 50 mol% vinyl alcohol, 10 to 80% by weight of at least one solvent for the polymer, which solvent is crystalline at 40°. and is selected from the group consisting of urea, solid alkyl substituted urea containing a total of up to 9 carbon atoms, thiourea, biuret, ε-caprolactam, solid aliphatic amides containing up to 6 carbon atoms, solid polyhydroxy compounds and ammonium carboxylate salts, 5 to 80% by weight of at least one viscosity-reducing diluent selected from the group consisting of water, liquid polyhydroxy compounds, liquid alkyl-substituted ureas with up to 9 carbon atoms in the alkyl group, liquid aliphatic amides containing up to 6 carbon atoms and dimethylsulfoxide, and 0 to 60% by weight of extenders selected from the group consisting of starch ,'dextrin, clay, silicon oxide, carbon black, talc, calcium carbonate, barium sulfate and vinyl latexes, provided that when the viscosity-reducing diluent is present in an amount greater than 45% by weight, the adhesive composition is a suspension and the polymer is polyvinyl alcohol which has been subjected to a heat treatment at a temperature of 70 - 190° C dispersed in a liquid solvent comprising 42-100% by weight ethanol, 9-13% by weight water and 0-45<y>ect% of a solvent from the group consisting of monohydric alcohols with 2 to 5 carbon atoms, esters, ketones, ethers, hydrocarbons and chlorohydrocarbons in which the polyvinyl alcohol is insoluble, to reduce the solubility of the polyvinyl alcohol in cold water while maintaining its solubility in water at 80 - 100°C.
Oppfinnelsen angår ennvidere strukturer omfattende cellulosesubstrater bundet sammen ved hjelp av klebemiddelkomposisjonen ifølge oppfinnelsen. The invention further relates to structures comprising cellulose substrates bound together by means of the adhesive composition according to the invention.
Med uttrykket "hovedsakelig bestående av" menes at bare uspesifiserte bestanddeler som ikke materielt sett påvir-ker hoved- og de nye karakteristika ifølge oppfinnelsen kan innbefattes i klebemiddelkomposisjonen. Slike bestanddeler kan f.eks. være fuktemidler, herdemidler etc. The expression "mainly consisting of" means that only unspecified components which do not materially affect the main and the new characteristics according to the invention can be included in the adhesive composition. Such components can e.g. be wetting agents, curing agents etc.
Klebemidler basert på polyvinylalkohol (PVA) og ethylen/vihylalkohol (OH) copolymerer inneholdende minst 50 mol% VOH, hvilke klebemidler kan påføres ved konvensjonell be-legning, sprøyting eller varmsmeltemetoder er utviklet ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse komposisjoner som kan eller kan ikke være homogene, utgjør flere nye typer av klebemiddelsystemer for binding av cellulosematerialer. Alle klebemiddel-komposis jonene inneholder minst polymeren, et krystallinsk løsningsmiddel for polymeren og et viskositetsreduserende fortynningsmiddel. Adhesives based on polyvinyl alcohol (PVA) and ethylene/vinyl alcohol (OH) copolymers containing at least 50 mol% VOH, which adhesives can be applied by conventional coating, spraying or hot melt methods have been developed according to the present invention. These compositions, which may or may not be homogeneous, constitute several new types of adhesive systems for bonding cellulosic materials. All adhesive compositions contain at least the polymer, a crystalline solvent for the polymer, and a viscosity-reducing diluent.
Et utall av ekstendere slik som stivelse, dextrin, leire, siliciumoxyd, carbon-sort, talkum, kalsiumkarbonat, bariumsulfat såvel som vinylpolymer latekser (slik som poly-vinylacetatemulsjon og vinylacetat/ethylencopolymeremulsjon) og også blandinger av disse materialer kan innarbeides i klebe-middelblandingene for å gi et bredt anvendelsesområde og klebeegenskaper. A number of extenders such as starch, dextrin, clay, silicon oxide, carbon black, talc, calcium carbonate, barium sulfate as well as vinyl polymer latexes (such as poly-vinyl acetate emulsion and vinyl acetate/ethylene copolymer emulsion) and also mixtures of these materials can be incorporated into the adhesive mixtures to provide a wide range of applications and adhesive properties.
Polymerkomponenten virker som bindemidlet og gir klebemidlet bindingsstyrke'og vannfasthet. Det krystallinske løsningsmiddel for polyvinylalkoholen eller ethylen/vinylalko-holen virker som et løsningsmiddel for polymeren når komposisjonen ifølge oppfinnelsen fremstilles som varmesmelteklebe-midler. Det virker også som et viskositetsnedsettende middel,<p>g bibringer "herding" (set) eller "hurtig klebing" til enkelte av komposisjonene som beskrevet senere. Når komposisjonene påføres som varmsmelter virker det viskositetsreduserende fortynningsmiddel som et viskositets- og smeltepunkt-nedsettende middel og som sådant øker det det smeltede klebemiddels hånd-terbarhet og smeltestabilitet. The polymer component acts as the binder and gives the adhesive bond strength and water resistance. The crystalline solvent for the polyvinyl alcohol or ethylene/vinyl alcohol acts as a solvent for the polymer when the composition according to the invention is produced as hot melt adhesives. It also acts as a viscosity-lowering agent,<p>g imparting "hardening" (set) or "fast tacking" to some of the compositions as described later. When the compositions are applied as hot melts, the viscosity-reducing diluent acts as a viscosity and melting point depressant and as such increases the handleability and melt stability of the molten adhesive.
Klebemiddelkomposisjonene kan fremstilles på et utall måter slik at de kan påføres cellulosematerialer over et'bredt temperaturområde avhengig av den fysikalske form av klebemidlet. Spesifikt kan klebemiddelkomposisjonene påføres fra romtemperatur (ca. 20° C) til så høyt som 135° C eller en hvilken som helst temperatur mellom disse. The adhesive compositions can be prepared in a number of ways so that they can be applied to cellulosic materials over a wide temperature range depending on the physical form of the adhesive. Specifically, the adhesive compositions can be applied from room temperature (about 20° C.) to as high as 135° C. or any temperature in between.
Når komposisjonen anvendes som et smeltet eller varmsmelteklebemiddel er den homogen og gjennomgår hurtig "herding" ved avkjøling. Denne "herdings"-karakter fører til "hurtig klebing" som er et særpreget trekk til det smeltede, homogene klebemiddelsystem ifølge oppfinnelsen, i skarp kon-trast til konvensjonelle polyvinylalkohol-klebemidler som ved avkjøling gir svake, ikke-klebende bindinger. "klebing" er definert av Seist (ef. Handbook of Adhesives, s. 63, Reinhold, 1962) som den "klebrighet" et klebemiddel utviser og som gjør det mulig at dette kan adhere ved kontakt. Når klebemidlet utviser dette trekk i høy grad sies det at dette har "hurtig-klebring". "hurtig-klebring" er definert som den tid i sekunder som er nødvendig for at klebemidlet utvikler en fiber-slitende binding til et cellulosesubstrat i en standard T-bladtest. For et furedannende eller overflateforseglende klebemiddel er en "hurtigklebing" på 1 - 3 sekunder et fore- - trukket område med et område på 0,5 - 10 sekunder som et akseptabelt område. De smeltede homogene klebemiddelsystemer •ifølge oppfinnelsen utviser en hurtigklebing som faller innen det akseptable område. Klebemidlet.inneholdende urea eller thiourea som det prinsipale krystallinske løsningsmiddel for polymeren utviser "hurtigklebing" innen det foretrukne område'. When the composition is used as a molten or hot melt adhesive, it is homogeneous and undergoes rapid "hardening" on cooling. This "hardening" character leads to "fast bonding" which is a distinctive feature of the molten, homogeneous adhesive system according to the invention, in sharp contrast to conventional polyvinyl alcohol adhesives which on cooling produce weak, non-adhesive bonds. "adhesiveness" is defined by Seist (ef. Handbook of Adhesives, p. 63, Reinhold, 1962) as the "stickiness" an adhesive exhibits and which makes it possible for it to adhere upon contact. When the adhesive exhibits this feature to a high degree, it is said to have "quick adhesion". "fast tack" is defined as the time in seconds required for the adhesive to develop a fiber-abrasive bond to a cellulosic substrate in a standard T-sheet test. For a groove forming or surface sealing adhesive, a "quick tack" of 1 - 3 seconds is a preferred range with a range of 0.5 - 10 seconds as an acceptable range. The molten homogeneous adhesive systems •according to the invention exhibit a rapid adhesion which falls within the acceptable range. The adhesive containing urea or thiourea as the principal crystalline solvent for the polymer exhibits "quick tack" within the preferred range.
De smeltede homogene klebemidler ifølge oppfinnelsen kan lett skilles fra blandinger inneholdende bare en av de to essensielle løsningsmiddel-^og fortynnings-komponenter (dvs. blandinger som inneholder bare det krystallinske løs-ningsmiddel eller det viskositetsreduserende fortynningsmiddel) . Slike to-komponentsy.stemer erkarakterisert vedmeget dårlig smeltestagilitet (for eksempel PVA/ureablandinger), økende og ustabile påføringsviskositeter (for eksempel PVA/ urea eller PVA/thioureablandinger), og mangler evnen til "herding" ved krystallisering ved avkjøling (for eksempel PVA/vann eller PVA/N-methyl-pyrrolidonblandinger). På lignende måte utviser løsninger inneholdende 20 vekt% eller mer polyvinylalkohol i konvensjonelle løsningsmidler■(for eksempel vann, dimethylsulfoxyd, N-methylpyrrolidon) økende høye viskositeter og er sterkt tilbøyelige til å gjennomgå geling ved avkjøling. The molten homogeneous adhesives according to the invention can be easily distinguished from mixtures containing only one of the two essential solvent and diluent components (ie mixtures containing only the crystalline solvent or the viscosity-reducing diluent). Such two-component systems are characterized by very poor melt stability (for example PVA/urea mixtures), increasing and unstable application viscosities (for example PVA/urea or PVA/thiourea mixtures), and lack the ability to "harden" by crystallization on cooling (for example PVA/ water or PVA/N-methyl-pyrrolidone mixtures). Similarly, solutions containing 20 wt% or more polyvinyl alcohol in conventional solvents (eg water, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone) exhibit increasingly high viscosities and are highly prone to gelation on cooling.
Når de ovenfor beskrevne klebemiddelblandinger holdes i smeltet tilstand, vanligvis ved 100 - 135° C i lengre perioder, anbefales lagring i tett lukkede beholdere for å forhindre tap av viskositetsreduserende fortynningsmiddel. Hvis økende tap av fortynningsmidler finner sted, kan smeiten bli stadig mer gassholdig på grunn av utviklingen av ammoniakk resulterende fra reaksjonen mellom polyvinylalkohol og urea etter som temperaturen øker. When the above-described adhesive compositions are kept in a molten state, usually at 100 - 135°C for extended periods, storage in tightly closed containers is recommended to prevent loss of viscosity-reducing diluent. If increasing losses of diluents take place, the melt may become increasingly gaseous due to the evolution of ammonia resulting from the reaction between polyvinyl alcohol and urea as the temperature increases.
Klebemiddelblandinger kan fremstilles som ikke er homogene smelter og som kan påføres ved konvensjonelle beleg-ningsmetoder ved lavere temperaturer, dvs. innen området på 40 - 80° C, enn hva som anvendes når.smeltede homogene komposisjoner anvendes. Disse klebemiddelblandinger er viskøse systemer (opp til 20 000 cP ved 70° C) og inneholder extender som en ytterligere komponent. Gene Jtelt har de lavere viskositet enn de ovenfor beskrevne smeltede homogene systemer. Løs-ninger av bare polymer, dvs. polyvinylalkohol i fortynnings-midlet (for eksempel vann) i en mengde på 20 vekt% eller mer av polymeren - vil være urimelig høyviskøse. I heterogene klebemiddelblandinger ifølge oppfinnelsen virker det krystallinske løsningsmiddel som et viskositetsundertrykkende middel for å overvinne den høye viskositet som ville råde når dette ikke er tilstede. Disse heterogene systemer utvikler ikke "herding" eller "hurtigklebing" så hurtig som de smeltede homogene kom-, posisjoner, men gir fiberslitende, vannfaste bindinger når de herder. Full oppnåelse av klebeevnen oppnås når det viskositetsreduserende . f ortynningsmiddel , vanligvis vann, fjernes-etter påføring av klebemiddel, enten ved fordampning eller anvendelse av doctor-maskin eller enhver annen belegningsmeto-de for emulsjoner. Påført ved disse metoder adderer klebemid-delkomposis jonen fast til^cellulosematerialet som et belegg når det er lufttørket og kan som sådant lagres ubegrenset inntil dets bindeevne aktiveres ved ytterligere oppvarming. I denne form er klebemiddelkomposisjonene ifølge oppfinnelsenkarakterisertsom varmeaktiverbare systemer. Adhesive mixtures can be produced which are not homogeneous melts and which can be applied by conventional coating methods at lower temperatures, i.e. within the range of 40 - 80° C, than what is used when molten homogeneous compositions are used. These adhesive mixtures are viscous systems (up to 20,000 cP at 70° C) and contain extenders as an additional component. Gene Jtelt has a lower viscosity than the molten homogeneous systems described above. Solutions of just polymer, i.e. polyvinyl alcohol in the diluent (for example water) in an amount of 20% by weight or more of the polymer - will be unreasonably highly viscous. In heterogeneous adhesive compositions according to the invention, the crystalline solvent acts as a viscosity suppressant to overcome the high viscosity that would prevail when this is not present. These heterogeneous systems do not develop "hardening" or "quick bonding" as quickly as the molten homogeneous composites, but provide fiber-wearing, water-resistant bonds as they harden. Full achievement of the adhesiveness is achieved when the viscosity-reducing . f thinner, usually water, is removed after application of adhesive, either by evaporation or using a doctor machine or any other coating method for emulsions. Applied by these methods, the adhesive part composition adds the ion firmly to the cellulose material as a coating when air-dried and as such can be stored indefinitely until its binding ability is activated by further heating. In this form, the adhesive compositions according to the invention are characterized as heat-activatable systems.
Med unntak til kravet om anvendelse av den spesielt-behandlede polyvinylalkohol som ovenfor er beskrevet i forbindelse med den aktiverbare stabile suspensjon med lav viskositet ble alle kommersielle kvaliteter av vinylalkohol funnet å være anvendbare som blandingskomponenter. Disse, kvaliteter innbefatter både fullstendig hydrolyserte (dvs. ca. 99 % eller høyere) eller delvis hydrolyserte (ca. 88 %) typer som dekker et polymerisasjonsgradsområde (DP) på 300 - 2000 (på basis av midlere nummer) såvel som fullstendig hydrolyserte copolymerer av polyvinylalkohol (innbefattet slike som inneholder ca. 4 % methylmethacrylatcomonomer) med lignende DP-område. Viskositeten (målt ved 20° C under anvendelse av en 4 %-ig vandig løsning) på de testede polyvinylalkoholer i blandingene vari-erte fra 4 til 65 cP. Fortrinnsvis bør viskositeten holdes fra 10 til 65 cP. With the exception of the requirement for the use of the specially treated polyvinyl alcohol described above in connection with the activatable stable suspension with low viscosity, all commercial grades of vinyl alcohol were found to be usable as mixture components. These grades include both fully hydrolyzed (ie about 99% or higher) or partially hydrolyzed (about 88%) types covering a degree of polymerization (DP) range of 300 - 2000 (on a number average basis) as well as fully hydrolyzed copolymers of polyvinyl alcohol (including those containing about 4% methyl methacrylate comonomers) with similar DP range. The viscosity (measured at 20°C using a 4% aqueous solution) of the tested polyvinyl alcohols in the mixtures varied from 4 to 65 cP. Preferably, the viscosity should be kept from 10 to 65 cP.
Den polyvinylalkohol som er foretrukket som en komponent i klebemidlene ifølge oppfinnelsen, enten den er be-handlet i henhold til US patentskrift 3 654 247 eller ikke, The polyvinyl alcohol which is preferred as a component in the adhesives according to the invention, whether or not it has been treated according to US Patent 3,654,247,
er en 99 %-ig hydrolysert polyvinylalkohol med en DP på 800is a 99% hydrolyzed polyvinyl alcohol with a DP of 800
og en viskositetet på 12 - 14 cP som 4 %-ig vandig løsning (20° C). ,De E/VOH-copolymerer som er egnede i blandingene ifølge oppfinnelsen inneholder minst 50 mol% VOH-enheter. and a viscosity of 12 - 14 cP as a 4% aqueous solution (20° C). The E/VOH copolymers which are suitable in the mixtures according to the invention contain at least 50 mol% VOH units.
Mengden av polyvinylalkohol eller E/VOH-copolymer i blandingene ifølge oppfinnelsen kan variere mellom 2 og 35 vekt.%. I smeltede homogene systemer ifølge oppfinnelsen bør ca. 10 til 35 vekt% polyvinylalkohol være tilstede. Anvendelse av slike mengder av polymer gir sterke bindinger i tørr tilstand. I den viskøse heterogene utførelsesform av foreliggende oppfinnelse skal det anvendes 5 til 25 vekt% polymer. Polymerkonsentrasjoner under ca. 5 % har ikke tilstrekkelig klebeevne for å gi tilfredsstillende binding mens blandinger inneholdende over ca. 25 % er for viskøse for tilfredsstillende håndtering og påføring av klebemidlene til substrater. En lavviskøs, stabil suspensjon kan fremstilles ifølge, oppfinnelsen med ca. 2-35 vekt% polyvinylalkohol. Konsentrasjoner av polymer under ca. 2 % fører ikke til vannfaste bindinger mens konsentrasjoner over ca. 35 % er ikke bare økonomisk . uattraktive men har også en tendens til å nedsette suspensjons-egenskapene og fører til en pastalignende konsistens.. The amount of polyvinyl alcohol or E/VOH copolymer in the mixtures according to the invention can vary between 2 and 35% by weight. In molten homogeneous systems according to the invention, approx. 10 to 35% by weight polyvinyl alcohol be present. Application of such amounts of polymer gives strong bonds in the dry state. In the viscous heterogeneous embodiment of the present invention, 5 to 25% by weight of polymer shall be used. Polymer concentrations below approx. 5% does not have sufficient adhesiveness to provide a satisfactory bond, while mixtures containing more than approx. 25% is too viscous for satisfactory handling and application of the adhesives to substrates. A low-viscosity, stable suspension can be produced according to the invention with approx. 2-35% by weight polyvinyl alcohol. Concentrations of polymer below approx. 2% does not lead to water-resistant bonds, while concentrations above approx. 35% is not just financial. unattractive but also tends to reduce the suspension properties and leads to a paste-like consistency.
Klebemidlene ifølge oppfinnelsen utviser meget god vannfasthet ved omgivende temperatur mens den bibeholder fullstendig re-masbarhet i varmt vann (repulpable). Vannfastheten ved omgivende temperatur ble målt ved sjiktseparasjonstest, . ASTM-D 1028. Følgelig er de, når de anvendes som en varm-smelte, egnet hvor-billigere voksfri systemer etterstrebes. The adhesives according to the invention exhibit very good water resistance at ambient temperature while maintaining complete remability in hot water (repulpable). The water resistance at ambient temperature was measured by layer separation test, . ASTM-D 1028. Consequently, when used as a hot-melt, they are suitable where cheaper wax-free systems are sought.
De er egnet for binding av cellulosesubstrater under våte omgivende betingelser. Som sådan kan de anvnendes som bølge-dannende klebemidler (corrugating adhesives). Når de anvendes i form av en lavviskøs, stabil suspensjon er de egnet som billige etter-aktiverbare kartong- og overflateforseglende klebemidler. I disse systemer kan fiber-slitende bindinger oppnåes hvis polymerkonsentrasjonen i klebemiddelblandingen ér 2 % eller høyere (beregnet på tørrvektbasis). They are suitable for bonding cellulose substrates under wet ambient conditions. As such, they can be used as corrugating adhesives. When used in the form of a low-viscosity, stable suspension, they are suitable as cheap post-activatable cardboard and surface sealing adhesives. In these systems, fiber-abrasive bonds can be achieved if the polymer concentration in the adhesive mixture is 2% or higher (calculated on a dry weight basis).
Yteevnen ved høy fuktighetsgrad som bestemt ved aldring.av bundne strukturer ved 90 % relativ fuktighet i 1-2 uker ble funnet å være utmerket. Eksempelvis ble fiberslitende bindinger observert i tester med kondisjonert pap<p>kartongprøver fremstilt med smeltet, homogens klebemiddel inneholdende 2.0 % PVA (beregnet på tørrvektbasis) . The high humidity performance as determined by aging of bonded structures at 90% relative humidity for 1-2 weeks was found to be excellent. For example, fiber abrasion bonds were observed in tests with conditioned cardboard samples prepared with melted, homogeneous adhesive containing 2.0% PVA (calculated on a dry weight basis).
Bundne strukturer fremstilt med lavviskøst, stabilt sus-pens jonsklebemiddel inneholdende så.lite som 2 % av den PVA som er beskrevet i det tidligere angitte US patentskrift, ga Bonded structures prepared with low-viscosity stable suspension adhesive containing as little as 2% of the PVA described in the previously cited US patent gave
fiberslitende bindinger etter neddykking i vann i minst 24 timer. fiber abrasion bonds after immersion in water for at least 24 hours.
Det krystallinske løsningsmiddel for polymerkompo nenten må tilfredsstille følgende krav: . (1) det må være krystallinsk ved 40° C, (2) det må virke som løsningsmiddel for polymeren, dvs. oppløse minst 5 vekt% av den sistnevnte ved eller over smeltepunktet for et slikt løsningsmiddel og (3) det være blandbart med det viskositetsreduserende fortynningsmiddel . Følgende forbindelser ble funnet å tilfredsstille, disse betingelser: (1) urea, fast alkylsubstituerte ureaer inneholdende totalt opp til 9 carbonatomer, slik som methyl-urea (sm.p. 95 - 98° C), ethylurea (sm.p. 92° C) , 1,1-diethyl-urea (sm.p. 112° C), thiourea, biuret og e-caprolactam; (2) faste alifatiske amider inneholdende opp til 6 carbonatomer slik som acetamid, propionamid, butyramid; (3) faste polyhyd-roxyf orbindelser siik som pentaerythritol, sorbitol, mannitol og tris-(hydroxymethyl)-aminomethan; og (4) ammoniumcarboxy-latsalter slik som ammoniumformiat. I det ovenfor angitte betyr "fast" at den spesifike forbindelse er i fast tilstand ved 20° C. The crystalline solvent for the polymer component must satisfy the following requirements: . (1) it must be crystalline at 40°C, (2) it must act as a solvent for the polymer, i.e. dissolve at least 5% by weight of the latter at or above the melting point of such a solvent and (3) it must be miscible with the viscosity-reducing diluent. The following compounds were found to satisfy these conditions: (1) urea, fixed alkyl-substituted ureas containing a total of up to 9 carbon atoms, such as methyl-urea (m.p. 95 - 98° C), ethylurea (m.p. 92° C), 1,1-diethyl-urea (m.p. 112° C), thiourea, biuret and ε-caprolactam; (2) solid aliphatic amides containing up to 6 carbon atoms such as acetamide, propionamide, butyramide; (3) solid polyhydroxyl compounds such as pentaerythritol, sorbitol, mannitol and tris-(hydroxymethyl)aminomethane; and (4) ammonium carboxylate salts such as ammonium formate. In the above, "solid" means that the specific compound is in a solid state at 20°C.
Urea er det mest foretrukne krystallinske løsnings-middel for polymeren hovedsakelig på grunn av dets lave hygro-skopiske natur og på grunn av at dets smeltepunkt (132° C) er innen det foretrukne område på 75 - 175° C. d-caprolactam er også et foretrukket krystallinsk løsningsmiddel. Thiourea er også foretrukket selv om det har en tendens til å korrodere rustfritt stålutstyr. Urea is the most preferred crystalline solvent for the polymer mainly because of its low hygroscopic nature and because its melting point (132°C) is within the preferred range of 75-175°C. d-caprolactam is also a preferred crystalline solvent. Thiourea is also preferred although it tends to corrode stainless steel equipment.
Det krystalinske løsningsmiddel for polymeren skal være tilstede i en mengde på ca. 10 - 80 vekt%. Under dette område er produktene tilbøyelige til å bli for viskøse og ha dårlig "klebing" mens konsentrasjoner over 80 % har en ødeleg-gende, virkning på vannfastheten av de erholdbare bindinger ved The crystalline solvent for the polymer must be present in an amount of approx. 10 - 80% by weight. Below this range, the products tend to become too viscous and have poor "adhesion", while concentrations above 80% have a destructive effect on the water resistance of the obtainable bonds by
.omgivende temperatur..ambient temperature.
Mengden av krystallinsk løsningsmiddel i de.forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen er som følger: Ca. 40 - 80 vekt% i smeltede homogene blandinger, ca. 10 - 45 vekt% i de viskøse heterogene blandinger og ca. 15 - 68 vekt% i de lavviskøse stabile suspensjoner. The amount of crystalline solvent in the various embodiments of the invention is as follows: Approx. 40 - 80% by weight in molten homogeneous mixtures, approx. 10 - 45% by weight in the viscous heterogeneous mixtures and approx. 15 - 68% by weight in the low-viscosity stable suspensions.
I tillegg til den-bindende polymer og det krystallinske løsningsmiddel for denne, inneholder klebende blandinger ifølge oppfinnelsen et viskositetsreduserende fortynningsmiddel som er fullt forenelig uten hensyn til tilstanden til klebemidde.lblandingen, dvs. smeltet homogen form, viskøse heterogen form eller som lavviskøs stabil suspensjon. Når dette anvendes med smeltede homogene eller viskøse heterogene blandinger menes med "viskositetsreduserende fortynningsmiddel" at denne komponent reduserer viskositeten til blandingen, dvs. at viskositeten på en smeltet blanding inneholdende polymeren, krystallinsk løsningsmiddel for polymeren og det viskositets-reduserende fortynningsmiddel, målt ved en temperatur fra 90 til 135Q C er lavere enn viskositeten på en blanding inneholdende den samme mengde av polymer og krystallinsk løsningsmid-del uten fortynningsmiddel, målt ved samme temperatur. Når det anvendes i lavviskøse, heterogene suspensjoner inneholdende PVA som beskrevet i US patentskrift 3 654 247 virker det "viskositetsreduserende fortynningsmiddel" som. en bærer for å lette påføring av polymeren og det krystallinske løsningsmid-del på cellulosesubstratet. I motsetning til det begrensede antall av forbindelser som er egnet som krystallinsk løsnings-middel for polymeren kan et relativt bredt område materiale anvendes som det viskositetsreduserende fortynningsmiddel. In addition to the binding polymer and the crystalline solvent for this, adhesive mixtures according to the invention contain a viscosity-reducing diluent which is fully compatible regardless of the state of the adhesive mixture, i.e. molten homogeneous form, viscous heterogeneous form or as a low-viscosity stable suspension. When this is used with molten homogeneous or viscous heterogeneous mixtures, "viscosity-reducing diluent" means that this component reduces the viscosity of the mixture, i.e. that the viscosity of a molten mixture containing the polymer, crystalline solvent for the polymer and the viscosity-reducing diluent, measured at a temperature from 90 to 135°C is lower than the viscosity of a mixture containing the same amount of polymer and crystalline solvent without diluent, measured at the same temperature. When used in low-viscosity, heterogeneous suspensions containing PVA as described in US Patent 3,654,247, the "viscosity-reducing diluent" acts as. a carrier to facilitate application of the polymer and crystalline solvent to the cellulose substrate. In contrast to the limited number of compounds suitable as a crystalline solvent for the polymer, a relatively wide range of materials can be used as the viscosity-reducing diluent.
Et hovedkrav er at slike fortynningsmidler er relativt ikke-reaktive i blandingene. Et annet krav er at fortynningsmid-let åmå være fullstendig blandbart i blandingen selv om det ikke må være løsningsmiddel for bindemiddelkomponenten. Således kan det viskositetsreduserende fortynningsmiddel være vann, væskeformige polyhydroxyforbindelser slik som glycoler med 2-9 carbonatomer, glycolethere (hvor acylgruppen inneholder 2-4 carbonatomer) ,. lavmolekylære (opp til en molekyl-vekt på 1000) polyalkylenoxyder og deres alkylethere (alkylgruppen inneholdende 1-4 carbonatomer), polyalkylenoxydestere (hvor acylgruppen inneholder 2-4 carbonatomer), væskeformige alkylsubstituerte ureaer (med opp til 9 carbonatomer i alkylgruppen), slik som tetramethylurea og tetraethylurea, væskeformige alifatiske amider inneholdende opp til 6 carbon atomer slik som formamid og dimethylsulfoxyd. Uttrykket "væskeformig" i denne sammenheng betyr at de angitte forbindelser er i væskeformig tilstand ved 20° C. A main requirement is that such diluents are relatively non-reactive in the mixtures. Another requirement is that the diluent must be completely miscible in the mixture, although it must not be a solvent for the binder component. Thus, the viscosity-reducing diluent can be water, liquid polyhydroxy compounds such as glycols with 2-9 carbon atoms, glycol ethers (where the acyl group contains 2-4 carbon atoms). low molecular weight (up to a molecular weight of 1000) polyalkylene oxides and their alkyl ethers (the alkyl group containing 1-4 carbon atoms), polyalkylene oxide esters (where the acyl group contains 2-4 carbon atoms), liquid alkyl-substituted ureas (with up to 9 carbon atoms in the alkyl group), such as tetramethylurea and tetraethylurea, liquid aliphatic amides containing up to 6 carbon atoms such as formamide and dimethylsulfoxyd. The term "liquid" in this context means that the specified compounds are in a liquid state at 20°C.
Enkelte faste dioler har også utvist en viskositets-reduserende effekt. Vann, ethylenglycol, propylenglycol, di-ethylenglycol, dipropylenglycol, triethylenglycol, dimethylsulfoxyd og formamid er foretrukne viskositetsreduserende fortynningsmidler. Certain solid diols have also shown a viscosity-reducing effect. Water, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, dimethylsulfoxide and formamide are preferred viscosity-reducing diluents.
Disse fortunningsmidler skal være tilstede i en mengde på 5-80 vekt% i klebemiddelkomposisjonene ifølge oppfinnelsen. These thinners must be present in an amount of 5-80% by weight in the adhesive compositions according to the invention.
Ved konsentrasjoner av det viskositetsreduserende fortynningsmiddel på under 5 % er smeiten meget gassfyllt på grunn av utviklingen av ammoniakk resulterende fra reaksjonen mellom polyvinylalkohol og urea. Ved konsentrasjoner av det viskositetsreduserende fortynningsmiddel over ca. 80 % vil klebemidlet ikke utvikle begynnelsesstyrke eller fiber-slitende egenskaper så hurtig som ønsket. At concentrations of the viscosity-reducing diluent of less than 5%, the melt is very gas-filled due to the development of ammonia resulting from the reaction between polyvinyl alcohol and urea. At concentrations of the viscosity-reducing diluent above approx. 80%, the adhesive will not develop initial strength or fiber-abrasion properties as quickly as desired.
Konsentrasjonen av det viskositetsreduserende fortynningsmiddel har en betydelig virkning på egenskapene og karakteristikaene av de forskjellige typer av klebemiddelblandinger som kan fremstilles ifølge oppfinnelsen. Med homogene smelter aktiverer det viskositetsreduserende fortynningsmiddel i konsentrasjoner under 5 % utviklingen av ammoniakk resulterende fra reaksjonen mellom polyvinylalkohol og urea. Ved konsentrasjoner av det viskositetsreduserende fortynningsmiddel over ca. 40 % vil den smeltede homogene klebemiddel-blanding ikke utvikle begynnelsesstyrke eller fiberslitende egenskaper så hurtig. The concentration of the viscosity-reducing diluent has a significant effect on the properties and characteristics of the different types of adhesive mixtures that can be produced according to the invention. With homogeneous melts, the viscosity-reducing diluent in concentrations below 5% activates the evolution of ammonia resulting from the reaction between polyvinyl alcohol and urea. At concentrations of the viscosity-reducing diluent above approx. 40%, the molten homogeneous adhesive mixture will not develop initial strength or fiber abrasion properties as quickly.
Smeltede homogene blandinger inneholdende opp tilMolten homogeneous mixtures containing up to
15 % vann som viskositetsreduserende fortynningsmiddel krever håndteringstemperaturer på 115 - 135° C og må lagres i tett 15% water as a viscosity reducing diluent requires handling temperatures of 115 - 135°C and must be stored in tightly
•lukkede beholdere for å forhindre tap av vann. Hvis ca. 15 - 30 % vann er tilstede, senkes smeltepunktet på blandingen slik at det muliggjør håndtering ved 90 - 110° forutsatt at •closed containers to prevent loss of water. If approx. 15 - 30% water is present, the melting point of the mixture is lowered so that it enables handling at 90 - 110° provided that
tapet, av vann ved fordampning forhindres. Med smelter inneholdende mere enn 30 % vann er håndtering ved ca. 100° C enklere på grunn av forbedret stabilitet og lavere viskositeter, men tap av vann fra disse blandinger må fremdeles nedsettes. Også homogene blandinger inneholdende mer enn 30 % the loss of water through evaporation is prevented. With melts containing more than 30% water, handling at approx. 100° C easier due to improved stability and lower viscosities, but loss of water from these mixtures must still be reduced. Also homogeneous mixtures containing more than 30%
vann vil vanligvis ikke gi begynnelsesstyrke og fiberslitende bindinger og vannfasthetegenskaper slik som de homogene blandinger med lavt vanninnhold utviser.....water will not usually provide the initial strength and fiber abrasion bonds and water resistance properties that the homogeneous mixtures with low water content exhibit.....
Med de viskøse heterogene blandinger ifølge oppfinnelsen kan håndteringstemperåturer på 40 - 80° C oppnås. Disse påføringstemperaturer er ønskelige på grunn av at tapet av det viskositetsreduserende fortynningsmiddel kan ytterligere nedsettes. Med denne type av klebemiddelkomposisjon kan konsentrasjoner av fortynningsmiddel under ca. 20 % føre til for høy viskositet. På den annen side gir konsentrasjoner av det viskositetsreduserende fortynningsmiddel over 4 0 % komposisjoner med for lav viskositet og slike komposisjoner har ikke tilstrekkelig klebrighet til å virke som klebemidler. With the viscous heterogeneous mixtures according to the invention, handling temperatures of 40 - 80° C can be achieved. These application temperatures are desirable because the loss of the viscosity-reducing diluent can be further reduced. With this type of adhesive composition, concentrations of diluent below approx. 20% lead to too high viscosity. On the other hand, concentrations of the viscosity-reducing diluent above 40% give compositions with too low a viscosity and such compositions do not have sufficient tackiness to act as adhesives.
Med den lavviskøse stabile suspensjonstype av klebe-middelkomposis joner i henhold til oppfinnelsen kan fortynningsmiddel-konsentrasjonen variere fra ca. 30 til 80 %. Ved en konsentrasjon på det viskositets-reduserende fortynningsmiddel under 30 % er det ikke tilstrekkelig fortynningsmiddel With the low-viscous stable suspension type of adhesive composition according to the invention, the diluent concentration can vary from approx. 30 to 80%. At a concentration of the viscosity-reducing diluent below 30%, the diluent is not sufficient
(f.eks. vann) tilstede til tilstrekkelig å løse det krystallinske løsningsmiddel eller for tilfredsstillende å dispergere polymerbindemidlet, dvs. polyvinylalkohol. Ved en konsentrasjon over 80 % vann er det resulterende etter-varmaktiverbare klebemiddel for "flytende" til å klebe tilfredsstillende ved kontakt med cellulosesubstratet på hvilket det påføres. (eg water) present to sufficiently dissolve the crystalline solvent or to satisfactorily disperse the polymer binder, i.e. polyvinyl alcohol. At a concentration above 80% water, the resulting post-heat activatable adhesive is too "liquid" to adhere satisfactorily upon contact with the cellulosic substrate to which it is applied.
De homogene smeltede klebemiddelsystemer ifølge oppfinnelsen kan fremstilles på flere måter som illustrert i det etterfølgende. En tørrblanding bestående av for eksempel 28 deler "Evanol 90-50" (polyvinylalkohol med en hydrolysegrad på 99 - 99,8 %, en viskositet på 12 - 14 cP ved 20° C og som 4 %-ig vandig løsning, tilgjengelig fra E.I. du Pont de The homogeneous molten adhesive systems according to the invention can be produced in several ways as illustrated in the following. A dry mixture consisting of, for example, 28 parts "Evanol 90-50" (polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of 99 - 99.8%, a viscosity of 12 - 14 cP at 20° C and as a 4% aqueous solution, available from E.I. du Pont de
Nemours and Company) og 72 deler urea pulverisert gjennom enNemours and Company) and 72 parts urea pulverized through a
40 mesh sikt tilsettes under omrøring til 35 deler vann oppvarmet til 70 - 85° C. Tilsetningen fortsettes med tilstrekkelig lav hastighet til å opprettholde en minimumtemperatur på 70° C i blandingen.og krever ca. 1/4 til 1/2 time. Blandingen holdes ved 85 - 90° C i ytterligere 15 minutter under dannelse av en høy grad av homogenitet. Det resulterende produkt er stabilt. Ingen skadelige effekter ble observert på blandingen etter lagring i 2 dager ved en påføringstempera-, tur på 90 - 95° forutsatt at lagringen ble foretatt i en lukket beholder for å forhindre tap av vann. En lignende prosedyre kan anvendes for å fremstille et smeltet homogent klebemiddelsystem hvori det viskositets-reduserende fortynningsmiddel er en glycol (f.eks. propylenglycol) i stedet for vann, med det unntak at en blandingstem-peratur på 120 - 130° C anvendes og at.produktet påføres ved . 110 - 115° C. Ved fremstillingen av smeltede homogene klebemiddelsystemer ifølge oppfinnelsen tilsettes det polymere bindemiddel eller bindemidlet og det krystallinske løsnings-middel i porsjoner til smeiten for å forhindre dannelse av blandinger med økende mellomliggende viskositeter. 40 mesh sieve is added while stirring to 35 parts of water heated to 70 - 85° C. The addition is continued at a sufficiently low speed to maintain a minimum temperature of 70° C in the mixture. and requires approx. 1/4 to 1/2 hour. The mixture is kept at 85-90°C for a further 15 minutes, forming a high degree of homogeneity. The resulting product is stable. No adverse effects were observed on the mixture after storage for 2 days at an application temperature of 90 - 95° provided that storage was carried out in a closed container to prevent water loss. A similar procedure can be used to produce a molten homogeneous adhesive system in which the viscosity-reducing diluent is a glycol (e.g. propylene glycol) instead of water, with the exception that a mixing temperature of 120-130°C is used and that .the product is applied by . 110 - 115° C. In the production of molten homogeneous adhesive systems according to the invention, the polymeric binder or the binder and the crystalline solvent are added in portions to the melt to prevent the formation of mixtures with increasing intermediate viscosities.
De smeltede homogene klebemidler ifølge oppfinnelsen (f.eks. basert på PVA, urea og vann) tilveiebringer den uven-tede og meget ønskede fordel at de gir bindinger som kan gjøres meget vannfaste. Den foretrukne metode for å tilveiebringe dette er ved "varmeherding". Etter å ha blitt oppvarmet i kort tid vil f.eks. bølgepapp fremstilt med klebemidlet ifølge oppfinnelsen utvise en stor forbedring i vannfasthet ved omgivende temperatur som målt ved egenvekt-avskjæringstesten (dead load shear test). Denne test består i montering av en 2 x 15 cm seksjon av dobbeltsidet papp med rillene' løpende horisontalt i vann ved omgivende temperatur under en 350 g's egenvektbelastning (oppdriften korrigert). I den hensikt å påføre denne belastningskraft på bare fem rilleseksjoner (testsonen) ble frontlinjen oppsplittet i rilleretningen umiddel-bart over testsonen, likeledes ble baklinjen kuttet umiddel- bart bak testsonen. Å bestå denne test vil si at prøvestyk-ket bærer den 350 g's belastning i minst 24 timer. Papp fremstilt med PVA/urea/vann-klebemiddelsmelte uten "varmeherding" svikter i løpet av 1/2 til 2 minutter. Med passende varmeherding" vil mere enn 85 % av de testede prøvestykker passere testen. Et utall av metoder for utførelse av "varmeherding" av de bundne substrater er blitt utviklet. En metode som innbefatter direkte påføring av varme til bindingen gjennom flaten av dekkarket er illustrert i eksempel 8. En annen metode innbefatter at prøven bringes i kontakt med overflaten av en infrarød lampe inntil temperaturen i lime-linjen når 100° C, og under disse betingelser vil 100 % av prøvestykkene passere testen. En annen prosedyre innbefatter anvendelse av radio-frekvensenergi. Ved anvendelse av en "radio frekvensoppvarmer" (FMC Model 67, solgt av W.T. Larose and Associates, Inc. of Cohoes, N.Y.) ved 40 megacykler under følgende betingelser, dannes bindinger som passerer testen uten unntak. The molten homogeneous adhesives according to the invention (e.g. based on PVA, urea and water) provide the unexpected and highly desirable advantage that they provide bonds that can be made very water-resistant. The preferred method of providing this is by "heat curing". After being heated for a short time, e.g. corrugated board produced with the adhesive according to the invention show a large improvement in water resistance at ambient temperature as measured by the dead load shear test. This test consists in mounting a 2 x 15 cm section of double-sided cardboard with the grooves running horizontally in water at ambient temperature under a 350 g self-weight load (buoyancy corrected). In order to apply this loading force to only five groove sections (the test zone), the front line was split in the direction of the groove immediately above the test zone, likewise the rear line was cut immediately behind the test zone. Passing this test means that the test piece bears the 350 g load for at least 24 hours. Paperboard made with PVA/urea/water adhesive melt without "heat setting" fails within 1/2 to 2 minutes. With appropriate heat curing" more than 85% of the specimens tested will pass the test. A number of methods for performing "heat curing" of the bonded substrates have been developed. One method involving the direct application of heat to the bond through the surface of the cover sheet is illustrated in Example 8. Another method involves bringing the sample into contact with the surface of an infrared lamp until the temperature in the glue line reaches 100° C, under which conditions 100% of the test pieces will pass the test. Another procedure involves the use of radio- frequency energy Using a "radio frequency heater" (FMC Model 67, sold by W.T. Larose and Associates, Inc. of Cohoes, N.Y.) at 40 megacycles under the following conditions, bonds are formed that pass the test without exception.
Innarbeidelse av et utall fuktemidler er også blitt funnet å forbedre vannfastheten til bindinger fremstilt med foreliggende klebemidler anvendt som en varm smelte. I fravær av slike fuktemidler eller hvis en ettervarmebehandling ute-lates, kan bindingssvikt i egenvekt-avskjæringstesten leilig-hetsvis være klebende (dvs. mellom bindingen og papiret). Innarbeidelse av et egnet fuktemiddel letter utvukting av sub-stratet med klebemidlet, og som et resultat av dette vil klebemidlets kohesive styrke, som er av høy størrelsesgrad selv under neddykket tilstand, og forekomsten av. bindinger som opprettholdes under neddykket tilstand, økes betydelig. Fuktemidler som er funnet å være anvendbare innbefatter natriumlaurylsulfat, polyethylenoxyd-alkylfenoladdukter og deres fosfatestere (f. eks-. "Triton" X-305 og "Triton" QS-9 tilgjengelige fra Rohm & Haas), kvarternære ammoniumsaltér, forskjellige.uorganiske salter slik som alkalifosfater, og natriumnitrilotriacetat. Disse materialer innarbeides generelt i en mengde på 1 - 5 % basert på vekten av klebemidlet. Anvendelse av et fuktemiddel ble funnet å nedsette streng-hetsgraden ved den etter-varmebehandling som er nødvendig for å danne bindinger som er istand til å overleve vannfasthets-testen ved omgivende temperatur når klebemiddelblandingen på-føres som en smelte. Incorporation of a number of wetting agents has also been found to improve the water resistance of bonds made with the present adhesives used as a hot melt. In the absence of such wetting agents or if a post-heat treatment is omitted, bond failure in the specific weight cut-off test may occasionally be adhesive (ie between the bond and the paper). Incorporation of a suitable wetting agent facilitates equilibration of the substrate with the adhesive, and as a result of this, the cohesive strength of the adhesive, which is of a high magnitude even in the submerged state, and the occurrence of. bonds maintained in the submerged state are significantly increased. Humectants found to be useful include sodium lauryl sulfate, polyethylene oxide-alkylphenol adducts and their phosphate esters (eg, "Triton" X-305 and "Triton" QS-9 available from Rohm & Haas), quaternary ammonium salts, various inorganic salts such such as alkali phosphates, and sodium nitrilotriacetate. These materials are generally incorporated in an amount of 1 - 5% based on the weight of the adhesive. The use of a wetting agent was found to reduce the severity of the post heat treatment necessary to form bonds capable of surviving the water resistance test at ambient temperature when the adhesive composition is applied as a melt.
Innarbeidelse av et latent herdemiddel foreslås når det ønskes å oppnå-vannfasthet overfor kokende vann. Følgelig kan et herdesystem av titaniumcitrat og glycol- eller citronsyre anvendes. Ca. 2 % titancitrat og ca.' 2 - 4 % av glycolsyre eller citronsyre (basert på vekten av klebemiddel). er egnet. Syren reduseres til pH på blandingen til.3,5 - 4,5 hvor den utviser normal smelteflytadferd. Herding kan utføres enten ved at de bundne substrater bringes i kontakt med ammoniakk (gassformig eller vandig) eller ved oppvarming til en temperatur over 160° C i flere minutter slik at tilstrekkelig ammoniakk utvikles fra klebemidlet for å bevirke herdingsreak-sjon. Incorporation of a latent hardener is suggested when it is desired to achieve water resistance to boiling water. Accordingly, a hardening system of titanium citrate and glycolic or citric acid can be used. About. 2% titanium citrate and approx.' 2 - 4% of glycolic or citric acid (based on the weight of adhesive). is suitable. The acid is reduced to a pH of 3.5 - 4.5 on the mixture, where it exhibits normal melt flow behaviour. Curing can be carried out either by bringing the bonded substrates into contact with ammonia (gaseous or aqueous) or by heating to a temperature above 160° C for several minutes so that sufficient ammonia is evolved from the adhesive to effect a curing reaction.
Et annet herdesystem utviklet for de smeltede klebemidler ifølge oppfinnelsen hvori det væskeformige coløsnings-middel er vann, er basert på resorcinol og formaldehyd. Det foretrukne herdemiddel består av 2 deler resorcinol, 2 deler, urea og 3 deler 37 %-ig formalin, som omdannes til en resol ved oppvarming i 15 minutter ved 90 - 9,5° C. Når denne resol innarbeides i klebemidlet i en konsentrasjon på 2 - 10 % Another curing system developed for the molten adhesives according to the invention, in which the liquid co-solvent is water, is based on resorcinol and formaldehyde. The preferred hardener consists of 2 parts resorcinol, 2 parts urea and 3 parts 37% formalin, which is converted into a resol by heating for 15 minutes at 90 - 9.5° C. When this resol is incorporated into the adhesive in a concentration of 2 - 10%
(basert på vekten av klebemiddel) gir denne bindinger som etter 14 - 21 dagers aldring under omgivende betingelser utvikler tilstrekkelig vannfasthet til å bestå egenvekt-avskjæringstesten. (based on the weight of adhesive) this provides bonds which after 14 - 21 days of aging under ambient conditions develop sufficient water resistance to pass the specific weight cut-off test.
Resolkomposisjonene basert på resorcinol, urea og formalin kan variere i sammensetning fra 1:1:1 til 1:1:3 resorcinol/urea/formalin og kan anvendes over et konsentra-sjdnsområde på 1 - 20 %, basert på vekten av klebemidlet. I tillegg til aldring ved omgivende temperatur i en halvtørr tilstand i'14 - 21 dager, kan herding av slike blandinger utføres ved oppvarming i flere minutter ved 120 - 150° C. The resol compositions based on resorcinol, urea and formalin can vary in composition from 1:1:1 to 1:1:3 resorcinol/urea/formalin and can be used over a concentration range of 1 - 20%, based on the weight of the adhesive. In addition to aging at ambient temperature in a semi-dry state for 14 - 21 days, curing of such mixtures can be carried out by heating for several minutes at 120 - 150°C.
Polyvinylalkoholklebemiddelblandingene ifølge oppfinnelsen inneholdende urea som det krystalliserbare PVA løsningsmiddel ble funnet å være ikke-brennbart, ikke istand til å understøtte en flamme i vertikalstilling, relativt uforkullbar med liten eller ingen tendens til ettergløding. Disse materialer vil imidlertid ved de anvendte konsentrasjoner ikke redusere brennbarheten av cellulosematerialer bundet av disse med mindre de anvendes i forbindelse med et kjent flammesikkert middel slik som ammoniumsulfamat. The polyvinyl alcohol adhesive compositions according to the invention containing urea as the crystallizable PVA solvent were found to be non-flammable, unable to support a flame in a vertical position, relatively non-charring with little or no tendency to glow. However, at the concentrations used, these materials will not reduce the flammability of cellulose materials bound by them unless they are used in conjunction with a known flame retardant such as ammonium sulfamate.
Viskøse heterogene.klebemiddelsystemer som er egnet for anvendelse innen temperaturområdet på 40 - 80° C kan fremstilles som følger. 50 deler urea tilsettes til 70 deler vann og løsningen oppvarmes til 70° C. 20 deler "Elvanol 90-50" tilsettes under omrøring med en jevn hastighet til urealøsnin-gen, idet temperaturen opprettholdes ved 70° C. Blandingen fortsettes inntil blandingen er jevn ved 70° C, ved hvilket tidsrom 93 deler fint oppdelt kalciumcarbonat tilsettes. Blandingen fortsettes inntil blandingstemperaturen er 70° C. Den resulterende heterogene blanding er stabil og kan lagres Viscous heterogeneous adhesive systems suitable for use in the temperature range of 40 - 80° C can be prepared as follows. 50 parts of urea are added to 70 parts of water and the solution is heated to 70° C. 20 parts of "Elvanol 90-50" are added while stirring at a steady rate to the urea solution, the temperature being maintained at 70° C. Mixing is continued until the mixture is uniform at 70° C, during which time 93 parts of finely divided calcium carbonate are added. Mixing is continued until the mixing temperature is 70° C. The resulting heterogeneous mixture is stable and can be stored
i flere dager i en lukket beholder ved 40 - 80° C uten tap i klebe-egenskapene. for several days in a closed container at 40 - 80° C without loss of adhesive properties.
Lavviskøsheterogen stabil suspensjonsklebemiddel-system som kan ettervarme aktiveres under dannelse av vannfaste bindinger kan fremstilles som følger. 40 deler urea tilsettes til 40 deler vann ved 25° C til en klar løsning. 20 deler "Elvanol 90-50" behandles som beskrevet i US patentskrift 3 654 247 dispergeres i urealøsningen. En tiendedel av 1 %-ig guargummi ("Jaguar" AAP- F tilgjengelig fra Stein, Hall and Company, Inc.) løses deretter i den vandige fase resulterende i en suspensjon som forblir' stabil i flere dager ved romtemperatur. Low-viscosity heterogeneous stable suspension adhesive system which can be post-heat activated to form water-resistant bonds can be prepared as follows. 40 parts urea is added to 40 parts water at 25° C to a clear solution. 20 parts of "Elvanol 90-50" are treated as described in US Patent 3,654,247 and dispersed in the urea solution. One-tenth of 1% guar gum ("Jaguar" AAP-F available from Stein, Hall and Company, Inc.) is then dissolved in the aqueous phase resulting in a suspension which remains stable for several days at room temperature.
De etterfølgende eksempler vil illustrere oppfinnelsen. Prosenter og deler er på vektbasis om ikke annet er angitt. Eksempel 1-85 illustrerer den smeltede homogene blanding-utførelsesform ifølge oppfinnelsen. The following examples will illustrate the invention. Percentages and parts are by weight unless otherwise stated. Examples 1-85 illustrate the molten homogeneous mixture embodiment of the invention.
Eksempel 1Example 1
En blanding av 400 g urea og 400 g vann' ble innførtA mixture of 400 g of urea and 400 g of water was introduced
i en rabender-blander og ble omrørt. Såsnart mesteparten av - ureaen var løst, ble 200 g polyvinylalkohol (Elvanol" 90-50, hydrolysegrad 99 - 99,8 %, viskositet lik 12 - 14 cP ved 20° C som 4 % vandig løsning, tilgjengelig fra E.I. du Pont de Nemours and Company) så hurtig som mulig under dannelse av en tynn oppslemning. Varme ble tilsatt. Ettersom temperaturen på løsningen øket ble en økende fortykning av blandingen observert og maksimal viskositet ble nådd ved•40 - 50° C. Ettersom oppvarmingen ble fortsatt ble blandingen tynnere, klar og ble relativt flytende ved en temperatur på 80 - 90° C (viskositet ca. 2000 cP) og denne operasjon krevet ca. 15 - 20 minutter. Blandingen ble anbragt i en polyethylenpose og avkjølt til under 5° C for å fremkalle geling. Det gelede produkt ble oppdelt i småbiter og lagret i en fuktighetstett beholder for å forhindre tap av vann. in a rabender blender and was stirred. As soon as most of the urea was dissolved, 200 g of polyvinyl alcohol (Elvanol" 90-50, degree of hydrolysis 99-99.8%, viscosity equal to 12-14 cP at 20° C. as a 4% aqueous solution, available from E.I. du Pont de Nemours and Company) as rapidly as possible while forming a thin slurry. Heat was added. As the temperature of the solution was increased, an increasing thickening of the mixture was observed and maximum viscosity was reached at •40 - 50° C. As heating was continued, the mixture became thinner , clear and became relatively liquid at a temperature of 80 - 90° C (viscosity about 2000 cP) and this operation required about 15 - 20 minutes. The mixture was placed in a polyethylene bag and cooled below 5° C to induce gelation The gelled product was divided into small pieces and stored in a moisture-proof container to prevent loss of water.
Eksempel 2Example 2
Under anvendelse av en Cowles-oppløser ble 1500 g urea og 200 g vann oppvarmet til 125° - 135° C under omrøring. Til den smeltede masse ble tilsatt 500 g polyvinylalkohol ("Elvanol" 90-50) så hurtig som mulig. Omrøringen ble fortsatt inntil blandingen var fullstendig smeltet og hadde klarnet. Ved dette punkt ble den heldt over på Teflon-ark hvor det øye-blikkelig krystalliserte. Den resulterende plate ble brudt opp og pulverisert. Det fint oppdelte produkt ble enten anvendt i denne form eller ble presstøpt til patroner for på-føring med varm smeltepistol. Produktet ble lagret i en fuktighetstett beholder. Using a Cowles dissolver, 1500 g of urea and 200 g of water were heated to 125°-135°C with stirring. 500 g of polyvinyl alcohol ("Elvanol" 90-50) was added to the molten mass as quickly as possible. Stirring was continued until the mixture was completely melted and clarified. At this point it was poured onto Teflon sheets where it instantly crystallized. The resulting plate was broken up and pulverized. The finely divided product was either used in this form or was pressure molded into cartridges for application with a hot melt gun. The product was stored in a moisture-proof container.
Eksempel 3Example 3
En 0,0125 - 0,025 mm film av klebemiddelkomposisjonen ifølge eksempel 2 ble fremstilt mellom "Mylar" ark ved<p>ressing i en oppvarmet P.asadena-presse. Filmen ble frosset,, én av "Mylar"-arkene ble løftet bort og et stykke av kraftpapir ble innført. Forsiktig oppvarming (90 - 95° C) og trykk (0,7 - 1,5 kg/cm 2) ble anvendt i Pasadena-pressen for å binde kraftpapiret og den ene side av klebemiddelfilmen. Strukturen ble frosset.igjen, det andre ark av "Mylar" ble løftet bort og et annet stykke kraftpapir ble innsatt. Det andre ark av A 0.0125 - 0.025 mm film of the adhesive composition of Example 2 was prepared between "Mylar" sheets by pressing in a heated P.asadena press. The film was frozen, one of the "Mylar" sheets was lifted away and a piece of kraft paper was inserted. Gentle heating (90-95°C) and pressure (0.7-1.5 kg/cm 2 ) were used in the Pasadena press to bond the kraft paper and one side of the adhesive film. The structure was frozen again, the second sheet of "Mylar" was lifted away and another piece of kraft paper was inserted. The second sheet of
'kraftpapir ble deretter bundet i en "Sentinel" varmeforsegler under anvendelse av en kontakttid på 1/2 sek., 4,92 kg/cm<2>trykk og en temperatur på 135 - 175° C. Laminatet utviste sterke, fiberslitende bindinger etter neddykking i vann ved 'kraft paper was then bonded in a "Sentinel" heat sealer using a contact time of 1/2 sec., 4.92 kg/cm<2> pressure and a temperature of 135 - 175° C. The laminate exhibited strong, fiber-abrasive bonds after immersion in water at
o o
omgivende temperatur men gjennomgikk hurtig en laminering i vann oppvarmet til ca. 70° C. ambient temperature but quickly underwent a lamination in water heated to approx. 70°C.
Eksempel 4Example 4
Et 15,24 cm valsebelegningsapparat utstyrt med en oppvarmet og mantelforsynt beholder ble anvendt for påføring av det smeltede klebemiddel på applikatorvalsen. Dette utstyr var utstyrt med en dobbel tilførsel av kraftpapirruller slik at en laminatstruktur kunne fremstilles. Forsøket ble utført ved at klebemiddelkomposisjonen ifølge eksempel 1 først ble smeltet i en separat mantelforsynt beholder og erholdt ved en temperatur på 85 - 95° . Såsnart papirmatningen var startet med en hastighet på 0,3 m/min ble det smeltede klebemiddel pumpet inn i den oppvarmede applikatorbeholder med en hastighet med hvilken det ble påført papiret. På denne måte ble en struktur i hvilken to ark av kraftpapir ble bundet med 0,025 - 0,95 mm klebemiddel (tørrbasis) fremstilt. Klebemidlet kunne påføres jevnt uten hull og ingen uønsket oppbygning av klebemiddel forekom på applikatorvalsen under forsøket. Etter fullførelsen av forsøket ble utstyret rengjort med vaskning med varmt vann. Den bundne struktur utviste meget god fast-het ved høy fuktighetsgrad og meget god vannfasthet ved omgivende temperaturer. Den var lett gjenoppslembar i varmt vann. A 6 inch roll coater equipped with a heated and jacketed container was used to apply the molten adhesive to the applicator roll. This equipment was equipped with a double supply of kraft paper rolls so that a laminate structure could be produced. The experiment was carried out in that the adhesive composition according to example 1 was first melted in a separate jacketed container and obtained at a temperature of 85 - 95°. Once the paper feed was started at a rate of 0.3 m/min, the molten adhesive was pumped into the heated applicator container at a rate at which it was applied to the paper. In this way, a structure in which two sheets of kraft paper were bonded with 0.025 - 0.95 mm adhesive (dry basis) was produced. The adhesive could be applied evenly without holes and no unwanted build-up of adhesive occurred on the applicator roller during the experiment. After the completion of the experiment, the equipment was cleaned by washing with hot water. The bonded structure showed very good fastness at high humidity and very good water fastness at ambient temperatures. It was easily reslurpable in warm water.
Eksempel 5Example 5
I dette forsøk ble det anvendt en 63,5 cm korruga-tor med en applikatorvalse oppvarmet til 85° C. Ca. 0,45 kg av blandingen i eksempel 1 ble smeltet og anbragt på denne valse hvor den hurtig ble spredt til et kontinuerlig belegg In this experiment, a 63.5 cm corrugator was used with an applicator roll heated to 85° C. Approx. 0.45 kg of the mixture in example 1 was melted and placed on this roller where it was quickly spread into a continuous coating
på valsen med en dokgormaskin. En enkeltsldet korrugert struktur ble ført over valsen ved ca. 30,48 m/min slik at toppene av rillene ble fuktet med klebemiddel. Den andre, dekkplate ble deretter påført og den resulterende struktur" ført gejnnom flere trykkvalser før den ble kuttet ca. 3 - 3,6 meter ned langs produksjonslinjen.. Klebemidlet utviste utmerket rheologi på maskinen så lenge dets vanninnhold ble opp-rettholdt. Tilstrekkelig styrke i uherdet tilstand, heretter kaldt "grønnstyrke" var utviklet i strukturen ved det tids-punkt den nådde o<p>psamlingsstasjonen og fiberrivning ble observert etter at strukturen var aldret i 3 - 5 minutter. Den korrugerte struktur utviste liten eller ingen uønsket "ribb-dannelsé" (i direkte motsetning til strukturer fremstilt med konvensjonelle korrugerende klebemidler). Rengjøring av an-legget etter forsøket var relativt enkelt på grunn av at det var lett å fjerne det klebemiddel som hadde bygget seg opp på applikatorvalsen og på grunn av klébemidlets løselighet i varmt vann. Undersøkelse av den resulterende korrugerte struktur viste god yteevne av klebemidlet. Tørr pinne-adhesjon (binding av korrugerte riller til underlag) viser seg å være overlegen i forhold til stivelse (f.eks. 38,5 - 45,4 kg mot 22,6 - 31,7 kg) ved ca. 1/2 - 2/3 av belastningen (f.eks. on the roller with a docker machine. A single-welded corrugated structure was passed over the roller at approx. 30.48 m/min so that the tops of the grooves were moistened with adhesive. The second, cover sheet was then applied and the resulting structure passed through several pressure rollers before being cut approximately 3 - 3.6 meters down the production line. The adhesive exhibited excellent rheology on the machine as long as its water content was maintained. Adequate strength in the uncured state, henceforth cold "green strength" had developed in the structure by the time it reached the collection station and fiber tearing was observed after the structure had aged for 3 - 5 minutes. The corrugated structure exhibited little or no undesirable "rib -dannelsé" (in direct contrast to structures produced with conventional corrugating adhesives). Cleaning the plant after the experiment was relatively easy due to the fact that it was easy to remove the adhesive that had built up on the applicator roller and due to the solubility of the adhesive in hot water. Examination of the resulting corrugated structure showed good performance of the adhesive. Dry stick adhesion (bonding of corrugated ller for substrate) proves to be superior in relation to starch (e.g. 38.5 - 45.4 kg versus 22.6 - 31.7 kg) at approx. 1/2 - 2/3 of the load (e.g.
2 2
0,68 kg mot 0,9 - 1,36 kg pr. 92,9, m papp) . Den korrugerte pap<p>bundet med klebemidlet ifølge dette eksempel utviste glimrende vannfasthet ved omgivende temperatur i sjikt-separasjonstesten, og fiberrivning ble observert etter 10 dager neddykning. I motsetning til dette delamineres stivel-sesbundne strukturer etter 1-2 minutters neddykning. Den polyvinylalkohol-urea-bundne struktur var lett gjenoppslembar 0.68 kg against 0.9 - 1.36 kg per 92.9, m cardboard) . The corrugated paper<p>bonded with the adhesive of this example exhibited excellent water resistance at ambient temperature in the layer separation test, and fiber tearing was observed after 10 days of immersion. In contrast, starch-bound structures delaminate after 1-2 minutes of immersion. The polyvinyl alcohol-urea-bonded structure was easily resuspended
.i varmt vann..in hot water.
Eksempel 6Example 6
En 23/68/9 polyvinylalkohol ("Elvanol" 90-50/urea/- vannblanding presstøpt til sylindre på 22,2 x 38,1 cm ble anvendt under anvendelse av en konvensjonell varmesmeltepistol. Materialet utviste gode håndteringsegenskaper over 130 - 150°C og utviste god hurtigklebing på.papirplater og dannet fiber-slitende bindinger innen 1-3 sekunder. Ved avkjøling til under 100 - 110° utviste bindingene 100 % fiberrivning. A 23/68/9 polyvinyl alcohol ("Elvanol" 90-50/urea/- water mixture injection molded into 22.2 x 38.1 cm cylinders was used using a conventional heat melt gun. The material exhibited good handling characteristics above 130 - 150°C and exhibited good fast adhesion to paper plates and formed fiber-abrasive bonds within 1-3 seconds.When cooled to below 100 - 110°, the bonds exhibited 100% fiber tear.
Eksempel 7Example 7
En blanding ifølge eksempel 2 i pulverisert form ble anbragt i en LTI "Dynapply" 45D "kasseforseglende enhet" A mixture according to Example 2 in powdered form was placed in an LTI "Dynapply" 45D "case sealing unit"
(case sealing unit) utstyrt med et 4-dysers hode av typen LTI G. Materialet ble smeltet ved en temperatur på 130 - 150° C og deretter påført ved pumping gjennom dysemontasjen. Klebemidlet ble påført kraftpapir og dets adhesjon og hurtigkleb-ning ble notert. Det smeltede klebemiddel ble observert å danne fiberrivende bindinger ved kontakt med kraftpapiret. Limfugen syntes å ha en åpen tid på 1 - 3 sekunder og dannet fiberrivende bindinger i laminater såsnart dekkarket var bragt i kontakt med det klebemiddel-holdige ark. Disse bindinger utviste glimrende vannfasthet ved omgivende temperatur men gjennomgikk delaminering i vann ved 74° C eller høyere. (case sealing unit) equipped with a 4-nozzle head of the type LTI G. The material was melted at a temperature of 130 - 150° C and then applied by pumping through the nozzle assembly. The adhesive was applied to kraft paper and its adhesion and fast tack noted. The molten adhesive was observed to form fiber tearing bonds upon contact with the kraft paper. The adhesive joint appeared to have an open time of 1 - 3 seconds and formed fiber tearing bonds in laminates as soon as the cover sheet was brought into contact with the adhesive containing sheet. These bonds exhibited excellent water fastness at ambient temperature but underwent delamination in water at 74°C or higher.
Eksempel 8Example 8
En 2 cm x 12 cm seksjon av korrugert papp, bundet med en 18/47/35"JEvanol"90-50/urea/vann-blanding og lufttørket i flere dager ble anvendt i egenvekt-avskjæringstesten ved-rørende vannfasthet. Denne pappseksjon ble oppvarmet i 30 sekunder ved 149° C i en Pasadena-presse under lett trykk og ble underkastet egenvekt-avskjæringstesten med henblikk på vannfastheten ved omgivende temperatur. Prøven besto i en neddykning på mere enn 4 8 timer under testbetingelsene. De erholdte resultater ved utførelse av varmeherding under forskjellige betingelser er oppført i etterfølgende tabell I. A 2 cm x 12 cm section of corrugated cardboard, bonded with a 18/47/35 "JEvanol" 90-50/urea/water mixture and air dried for several days was used in the specific gravity cut-off test for water resistance. This paperboard section was heated for 30 seconds at 149°C in a Pasadena press under light pressure and subjected to the specific gravity cut-off test for water resistance at ambient temperature. The test consisted of an immersion of more than 48 hours under the test conditions. The results obtained when heat curing was carried out under different conditions are listed in the following table I.
Temperaturen på overflaten mot hvilken utsiden av The temperature of the surface against which the outside of
korrugert papp ble presset i det angitte tidsrom.corrugated cardboard was pressed in the specified time.
<12>) Basert på 6 - 8 prøver med klebebelastninger varierende fra 0,34 - 1,13 kg/92,9 m korrugert papp. <12>) Based on 6 - 8 samples with adhesive loads varying from 0.34 - 1.13 kg/92.9 m of corrugated board.
Eksempel 9- 24Example 9-24
Flere blandinger inneholdende forskjellige glycol og glycolethere ble også undersøkt. Både smeltekarakteristik-kene og bindeevnen til disse blandinger ble undersøkt. Resul-tatene av denne undersøkelse er oppført i..tabell II. Som det observeres utviser alle de testede klebemidler, med unntak av Several mixtures containing different glycols and glycol ethers were also investigated. Both the melting characteristics and the binding ability of these mixtures were investigated. The results of this investigation are listed in table II. As it is observed, all the tested adhesives exhibit, with the exception of
• glycerolen som ga en meget ustabil smelte, blandinger som utviste god-til-utmerket bindeevne. Den eneste svakhet som ble observert ved forsøket var den dårligere vannfasthet til de resulterende bindinger i de fleste tilfeller. Denne svakhet antas ikke ubetydelig å redusere anvendbarheten av blandingene ifølge oppfinnelsen, for eksempel for anvendelse som kasseforseglende og bokbindingsklebemidler. (<1>) Nødvendig tid for at bindingen "herdes" ved krystalli- ser ing. f 2) Meget god = lite eller ingen forandring etter 24 timer ved 95° C, God = liten økning i viskositet ved 95° C, Middels = moderat gassdannelse ledsaget av moderat visko-sitetsforandring, Dårlig = faseseparasjon, Meget dårlig = for ustabil til å testes. (3) (<3>)Vannfasthet for en 2,54 cm overlappingsskjøt etter 24 timers neddykking i vann ved 25° C: Meget god = 100 % fiberrivning, God = noe fiberrivning, Middels = ingen fiberrivning og ingen delaminering, Dårlig = delvis delaminering, • the glycerol which produced a very unstable melt, mixtures which exhibited good-to-excellent bonding properties. The only weakness observed in the experiment was the poorer water resistance of the resulting bonds in most cases. This weakness is believed to not negligibly reduce the applicability of the compositions according to the invention, for example for use as case sealing and book binding adhesives. (<1>) Time required for the bond to "harden" by crystallization see ing. f 2) Very good = little or no change after 24 hours at 95° C, Good = small increase in viscosity at 95° C, Medium = moderate gas formation accompanied by moderate viscosity change, Poor = phase separation, Very poor = too unstable to to be tested. (3) (<3>) Water resistance for a 2.54 cm lap joint after 24 hours immersion in water at 25° C: Very good = 100% fiber tear, Good = some fiber tear, Average = no fiber tear and no delamination, Poor = partial delamination,
Meget dårlig = hurtig fullstendig delaminering.Very bad = rapid complete delamination.
Eksempel 25 - 61Example 25 - 61
Smeltede homogene blandinger ifølge oppfinnelsen og enkelte sammenligningsblandinger er ytterligere illustrert ved sammensetningene og deres karakteristica i den etterfølgende iPnKol 1 TTT Melted homogeneous mixtures according to the invention and some comparison mixtures are further illustrated by the compositions and their characteristics in the subsequent iPnKol 1 TTT
Eksempel 6 2 - 7Q Example 6 2 - 7Q
Smeltede homogene blandingsklebemidler basert på "Elvanol" 90-50 PVA og/eller "EVAL" 80 E/VOH copolymer og som utviser meget god vannfasthet er illustrert i disse eksempler. Melted homogeneous mixture adhesives based on "Elvanol" 90-50 PVA and/or "EVAL" 80 E/VOH copolymer and which exhibit very good water resistance are illustrated in these examples.
En blanding av "Elvanol" 90-50 og/eller "EVAL" 80 (33/67 pr. vekt E/VOH copolymer solgt av Kurashiki), ureaGg propylenglycol ble oppvarmet til 13 5° C under omrøring il/4 til 1/2 time inntil en homogen smelte ble erholdt. Denne ble deretter påført som et tynt belegg på én side av en 2 x 3 cm's seksjon papirforing. En binding ble dannet ved at en annen seksjon ble anbragt mot dette belegg og den resulterende overlappingsskjøt ble avkjølt til romtemperatur. Endelig ble den bundede struktur neddyppet i vann, lagret i 24 timer ved omgivende temperatur og underkastet hånd-trekking for å be-stemme delamineringsfastheten såvel som graden av bindingssvikt ved fiberrivning. Som det fremgår fra tabell IV fra karakteristikaene for sammensetningene inneholdende "EVAL" 80 alene eller kombinert med "Elvanol" 90-50, ga nærvær av selv relativt små mengder av "EVAL" 8 0 (f .eks. 3 -' 4. %) en høy grad av delamineringsfasthet av bindingene selv når en papirforing som var vanskelig å faukte, slik som det harpiksbestrøkne produkt ble anvendt. Fiberrivende bindinger ble observert når A mixture of "Elvanol" 90-50 and/or "EVAL" 80 (33/67 by weight E/VOH copolymer sold by Kurashiki), ureaGg propylene glycol was heated to 135°C with stirring for 1/4 to 1/2 hour until a homogeneous melt was obtained. This was then applied as a thin coating to one side of a 2 x 3 cm section of paper liner. A bond was formed by placing another section against this coating and the resulting lap joint was cooled to room temperature. Finally, the bonded structure was immersed in water, stored for 24 hours at ambient temperature and subjected to hand pulling to determine the delamination strength as well as the degree of bond failure by fiber tearing. As can be seen from Table IV from the characteristics of the compositions containing "EVAL" 80 alone or combined with "Elvanol" 90-50, the presence of even relatively small amounts of "EVAL" 8 0 (e.g. 3 -' 4. % ) a high degree of delamination strength of the bonds even when a paper liner that was difficult to damp, such as the resin-coated product, was used. Fiber tearing bonds were observed when
konsentrasjonen av "EVAL" 80 i blandingen hådde ca. 13 %. Smelteblandinger inneholdende A'EVAL" 80 er ikke fullt ut gjen-oppslembare og vil således være anvendbare ved fremstilling av vannfast korrugert papp hvor en oppslembarhet ikke kreves. the concentration of "EVAL" 80 in the mixture was approx. 13%. Melting mixtures containing A'EVAL" 80 are not fully re-slumpable and will thus be usable in the production of waterproof corrugated cardboard where a slumpability is not required.
Bindinger mellom seksjoner av samme tre typer av . papirforinger fremstilt med 20/60/20 "Elvanol".9B-50/urea/ propylenglycol-sammensetning gjennomgikk delaminering i løpet av 5 - 15.minutter ved denne test. Ties between sections of the same three types of . paper liners made with 20/60/20 "Elvanol".9B-50/urea/propylene glycol composition underwent delamination within 5 - 15 minutes in this test.
Eksempel 71 - 85Examples 71 - 85
Smeltede homogene blandingsklebemidler basert på "Elvanol" T-25 og 71-30 PVA er sammenlignet med samme type av klebemidler basert på "Elvanol" 95-50 PVA i disse eksempler. Melted homogeneous mixture adhesives based on "Elvanol" T-25 and 71-30 PVA are compared with the same type of adhesives based on "Elvanol" 95-50 PVA in these examples.
"Elvanol" T-25 PVA har en hydrolysegrad på minst 99 %, en viskositet på 25 - 31 cP ved 20° C og som 4 %-ig vandig løs-ning, og er tilgjengelig fra E.I. du Pont de Nemours and Company. "Elvanol" 71-30 PVA har en hydrolysegrad på 99,0 - 99,8 %, en viskositet på 28 - 32 som 4 % vandig løsning og er tilgjengelig fra E.I. du Pont de Nemours and Company. Blan-dingskomposisjonene og deres karakteristica er oppført i Tabell V. "Elvanol" T-25 PVA has a degree of hydrolysis of at least 99%, a viscosity of 25 - 31 cP at 20°C and as a 4% aqueous solution, and is available from E.I. du Pont de Nemours and Company. "Elvanol" 71-30 PVA has a degree of hydrolysis of 99.0 - 99.8%, a viscosity of 28 - 32 as a 4% aqueous solution and is available from E.I. du Pont de Nemours and Company. The mixture compositions and their characteristics are listed in Table V.
Eksempel 86 - 89 illustrerer den viskøse heterogene blande-utførelsesform av oppfinnelsen. Examples 86-89 illustrate the viscous heterogeneous mixing embodiment of the invention.
Eksempel 8 6Example 8 6
60 g urea og 53 g vann ble tilført til en 0,25 lite: rustfri stålbeholder oppvarmet i en elektrisk varmeblokk og utstyrt med en luftdrevet omrører. Når temperaturen på løs-ningen var 75° C ble 20 g polyvinylalkohol (Elvanol 90-50) tilsatt med jevn hastighet og omrøringen ble fortsatt inntil en klar løsning ble erholdt. Viskositeten av denne løsning' var 850 cP ved 70° C. En sammenligningskomposisjon fremstilt uten urea var en tett gel ved 70° C. 44 g calciumcarbonat av pigmentkvalitet ble omrørt i løsningen, hvilket førte til en hydrogenblanding inneholdende 70 % faste bestanddeler.. Visko siteten på blandingen var 1800 cP ved 70° C, 2800 cP ved 60° i og 7500 cP ved 50° C, målt med en Brookfield Viscometer, 60 g of urea and 53 g of water were added to a 0.25 lite: stainless steel vessel heated in an electric heating block and equipped with an air-driven stirrer. When the temperature of the solution was 75° C, 20 g of polyvinyl alcohol (Elvanol 90-50) was added at a steady rate and stirring was continued until a clear solution was obtained. The viscosity of this solution' was 850 cP at 70° C. A comparative composition prepared without urea was a dense gel at 70° C. 44 g of pigment-grade calcium carbonate was stirred into the solution, resulting in a hydrogen mixture containing 70% solids.. Visco the viscosity of the mixture was 1800 cP at 70° C, 2800 cP at 60° i and 7500 cP at 50° C, measured with a Brookfield Viscometer,
Model RVT, spindel nr. 2 ved 5 omdr. pr. minutt.Model RVT, spindle no. 2 at 5 revolutions per minute.
Eksempel 87Example 87
Et tynt belegg (ca. 0,025 - 0,05 mm) av klebemiddel blandingen ifølge eksempel 86 ble påført på tuppen (0,3 cm dybde) av en 2,5 x 5,0 centimeters kraftpapirremse. En binding ble dannet ved at en annen remse ble bragt i kontakt med denne til en overlappet skjøt (0,8 cm 2) som fikk herde ved romtemperatur. Den bundne struktur ble neddykket i vann unde: en belastning på 350 g (oppdrift korrigert), og lagret i 24 timer ved omgivende temperatur. Etter denne eksponering ble en fiberrivende binding observert ved omgivende temperatur, men klebemiddelbelegget var gjenoppslembart i vann ved 70° C. A thin coating (about 0.025 - 0.05 mm) of the adhesive composition of Example 86 was applied to the tip (0.3 cm depth) of a 2.5 x 5.0 cm kraft paper strip. A bond was formed by bringing another strip into contact with this to form an overlapped joint (0.8 cm 2 ) which was allowed to cure at room temperature. The bonded structure was immersed in water under a load of 350 g (buoyancy corrected), and stored for 24 hours at ambient temperature. After this exposure, a fiber tearing bond was observed at ambient temperature, but the adhesive coating was reslurable in water at 70°C.
Eksempel 88Example 88
81 g E-caprolactam og 91 g.vann ble tilsatt til et . 0,25 liters rustfritt stålkar og oppvarmet som beskrevet i 81 g of E-caprolactam and 91 g of water were added to a . 0.25 liter stainless steel vessel and heated as described in
eksempel 86. Når løsningen var 75° C, ble 30 g polyvinylalkO'hol (Elvanol 90-50) tilsatt og røringen ble fortsatt inntil en klar løsning var dannet. Viskositeten på denne løsning.vei example 86. When the solution was 75° C, 30 g of polyvinylalcohol (Elvanol 90-50) was added and stirring was continued until a clear solution was formed. The viscosity of this solution.vei
70° C var 276 cP. En sammenligningskomposisjon fremstilt uten e-caprolaetam var en fast gel ved 70° C. 104. g calciumcarbonat av pigmentkvalitet ble omrørt i denne løsning under dannelse av en klebrig, heterogen blanding inneholdende 7 0 % faste bestanddeler. Brookfield-viskosteten til denne blanding var 1200 cP ved 55° C. 70°C was 276 cP. A comparative composition prepared without ε-caprolatam was a solid gel at 70° C. 104 g of pigment grade calcium carbonate was stirred into this solution to form a sticky, heterogeneous mixture containing 70% solids. The Brookfield viscosity of this mixture was 1200 cP at 55°C.
Eksempel 89Example 89
En bundet struktur ble fremstilt m.ed klebemiddelblandingen ifølge eksempel 88 ved den metode som er beskrevet i eksempel 8 7 med det unntak at tørking av den bundne skjøt ble foretatt under en infrarød varmelampe med en overflatetem-peratur på 10 0° C i 5 minutter. Den bundne struktur ble nedduppet i vann som beskrevet i eksempel 87. Etter 24 timer ble en fiberrivende binding observert ved omgivende temperatur men klebemiddelbelegget var gjenoppslembart i vann ved 70° C. A bonded structure was produced with the adhesive mixture according to example 88 by the method described in example 8 7 with the exception that drying of the bonded joint was carried out under an infrared heat lamp with a surface temperature of 100°C for 5 minutes . The bonded structure was immersed in water as described in Example 87. After 24 hours a fiber tearing bond was observed at ambient temperature but the adhesive coating was reslurable in water at 70°C.
Eksempler 90 - 93 illustrerer den lavviskøse, stabile emulsjons-utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Examples 90-93 illustrate the low viscosity, stable emulsion embodiment of the present invention.
Eksempel 90 - 93Example 90 - 93
Etter varm-aktiverbarhet PVA baserte klebemiddelsus-pensjoner ble fremstilt.ved 'oppløsning av urea i vann, tilset-ning av guargummi som suspenderingsmiddel og deretter disper-gering av varmebehandlet polyvinylalkohol fremstilt .som beskrevet i US patentskrift 3 654 247 i løsningen. Klebemiddelkom-posis joner fremstilt ved denne metode er oppført i tabell VI. After heat-activatability, PVA-based adhesive suspensions were prepared by dissolving urea in water, adding guar gum as suspending agent and then dispersing heat-treated polyvinyl alcohol prepared as described in US patent 3,654,247 in the solution. Adhesive compositions produced by this method are listed in Table VI.
Et tynt belegg av hver av suspensjonene som er opp-ført i tabell VI ble påført på tuppen (0,3 cm dybde) av en 2,5 x 5,0 cm kraftpapirremse og fikk tørke.. En binding ble dannet ved at en annen ubelagt remse ble bragt i kontakt med dette tørkede belegg og den overlap<p>ede seksjon ble oppvarmet i en Sentinel varmeforsegler i 7 sekunder ved 0,98 kg/cm<2>klemtrykk med en blokktemperatur på 19 0° C. De resulterende bundne strukturer ble nedduppet i vann som beskrevet i eksempel 87. Etter 24 timers eksponering under disse betingelser ble en fiberrivende binding observert men klebemiddelbelegget var gjenoppslembart i vann ved 70° C. A thin coating of each of the suspensions listed in Table VI was applied to the tip (0.3 cm depth) of a 2.5 x 5.0 cm kraft paper strip and allowed to dry. A bond was formed by another uncoated strip was brought into contact with this dried coating and the overlapped section was heated in a Sentinel heat sealer for 7 seconds at 0.98 kg/cm<2>clamp pressure with a block temperature of 190°C. The resulting bonded structures were immersed in water as described in example 87. After 24 hours of exposure under these conditions, a fiber-tearing bond was observed but the adhesive coating was reslurable in water at 70°C.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US64078276A | 1976-12-13 | 1976-12-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO770079L true NO770079L (en) | 1978-06-14 |
Family
ID=24569680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO770079A NO770079L (en) | 1976-12-13 | 1977-01-11 | ADHESIVE COMPOSITION. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO770079L (en) |
-
1977
- 1977-01-11 NO NO770079A patent/NO770079L/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4131581A (en) | Adhesive compositions consisting essentially of a vinyl alcohol polymer, a crystalline solvent and a viscosity reducing diluent | |
| EP1767566B1 (en) | Novel water-based adhesives for industrial applications | |
| EP0603768B1 (en) | Starch based hot melt adhesive | |
| CA2802757A1 (en) | Starch-based compositions for latex replacement | |
| US3498869A (en) | Method for bonding paperboards | |
| NO783960L (en) | ADHESIVE TAPE. | |
| US4975481A (en) | Aqueous contact adhesive containing EVA copolymers | |
| WO2008031537A1 (en) | Powder and water-based adhesive composition | |
| GB1572481A (en) | Adhesive compositions | |
| US4297144A (en) | High speed corrugating adhesives | |
| US3371004A (en) | Method of adhering substrates with polyvinyl alcohol based adhesive | |
| NO770079L (en) | ADHESIVE COMPOSITION. | |
| NO780866L (en) | ADHESIVE COMPOSITION. | |
| CN114262602A (en) | Hot melt adhesive for high-temperature protective clothing and preparation method thereof | |
| JPS6031349B2 (en) | water-based adhesive | |
| JP4173659B2 (en) | Adhesive composition | |
| JPH03131648A (en) | Resin composition, adhesive composition and glass substrate | |
| EP0539777B1 (en) | Aqueous adhesive and powder mix for its preparation | |
| JPH0284478A (en) | Adhesive for paper | |
| CN111732912A (en) | A kind of environment-friendly water-based adhesive and its processing method | |
| JP3676432B2 (en) | adhesive | |
| JPH08283682A (en) | adhesive | |
| JPS6264877A (en) | Bubble-containing adhesive | |
| CA2132113A1 (en) | Laminating adhesive composition | |
| JPS6056176B2 (en) | Method for modifying polyvinyl alcohol |