191269. lajstromszámú szabadalom • Polisacharid alapú, vizes ragasztó készítmény ragasztórúd gyártásához
1 191 269 2 A találmány tárgya poliszacharid alapú, vizes ragasztókészítmény ragasztórúd (ragasztó-stift) előállításához. A ragasztógyártás utóbbi évtizedeiben kifejlesztettek olyan ragasztókészítményeket, amelyek alkalmasak arra, hogy belőlük rúd alakot formázzanak. Ezek a ragasztórudak vagy ragasztóstiftek könnyen kezelhető, anyagtakarékos termékek, amelyek alkalmazása során a ragasztandó felületen vékony, gyorsan száradó ragasztóréteget lehet kialakítani, amely művelethez kis mechanikai hatás is elegendő. Előnyös alkalmazástechnikai tulajdonságaik miatt az ilyen termékek iránt jelentkező igény a gyártókat erőteljes és eredményes fejlesztésre késztette. A ragasztórudak tudatosan fejlesztett termékek, amelyektől jó ragadást, megfelelő alak- és formatartást, szilárdságot, de ugyanakkor jó kenhetőséget is elvárunk. Ezeket a tulajdonságokat a ragasztást biztosító, vázképző és a kenődést elősegítő anyagok megfelelő megválasztásával lehet elérni, A ragasztókészítményben adott anyag egyszerre többféle funkciót is betölthet. A ragasztórudak egyaránt készülhetnek és készülnek is vizes polimeroldatokból vagy -diszperziókból, ill. szerves polimeroldatokból. A ragasztókészítmény közegétől függően választják meg a vázképző és a kenődést elősegítő anyagokat, amelyek a vizes közegű polímeroldatok és -diszperziók esetében vízben jói oldódó, míg szerves közegű polimeroldatok esetén rendszerint vízben nem, hanem az adott közegben oldódó anyagok. A ragasztórudak csak az utóbbi évtizedek kutatásának-fejlesztésének a termékei, így a technika állását legkézenfekvőbben a szabadalmi irodalom alapján mutathatjuk be. A ragasztórudak előállítására vonatkozó első szabadalmakban elsősorban természetes anyagokat alkalmaztak : pl. a 3 267 052 számú USA szabadalmi leírásban ragasztóként kaucsukot, illetve lágygumit, vázképző és kenődést elősegítő anyagként pedig viaszt használtak. A technika és a polimergyártás fejlődésével egyre inkább a szintetikus polimerek kerültek előtérbe ragasztóanyagként. Elsősorban a vizes polimeroldat formálású ragasztók terjedtek el. Ezek nagy relatív molekulatömegű poli(vinil-alkohol)-t és/vagy -pirrolidont (18 17 985, ill. 21 43 061 NSZK szabadalmi leírások), poli(vinilacetát) kémiailag módosított származékait (21 43 061, ill. 22 04 482 NSZK szabadalmi leírások), poliakrilsavat, -metakrilsavat, -akrilamidot, -etilénglikolt vagy polipropilénglikolt (21 43 061 NSZK szabadalmi leírás) tartalmaznak ragasztóanyagként. Elterjedtek még ragasztóanyagként a polimerek vizes diszperzióira épülő ragasztók közül a poli(vinilacctát) és poli(vinil-laurát) kopolimerjét, a módosított poli(vinil-kloridot), poli(akrilsavésztereket), -étert tartalmazó rendszerek. A ragasztórudak harmadik csoportja a polimerek szerves oldószerekben készített oldatainak felhasználásával készül. Tipikusan használt oldószeres rendszer az 1 811 446 NSZK szabadalmi leírásban leírt eljárás alapján előállított poli(etilén-tereftalátot) és a 22 04 482 NSZK szabadalmi leírás szerint előállított poli(vinil-acetát)-ot és szorbit-benzaldehid reakcióterméket tartalmazó készítmény. Az utóbbi néhány évben a figyelem újra a biológiai erőforrásokból származó, természetes anyagok felé fordult. Ennek két oka van: egyrészt a fogyasztók részéről jelentkezik fokozott igény a természetes anyagokra, másrészt a polimergyártás fokozódó nyersanyagbeszerzési nehézségei jelentenek gazdasági ösztönzést ebbe az irányba. A 18 11 466 NSZK szabadalmi leírásban különböző cellulóz-származékokra (metil-, etil-, oxi-etil- és karboxi-metil-cellulózra), dextrinre, vízoldható keményítőre, kazeinre és természetes gumilátexre épülő receptúrákat ismertetnek. A ragasztórudaknál a ragasztási tulajdonságok mellett meghatározó tényező a konzisztencia. A rúdnak elég keménynek kell lennie ahhoz, hogy a kenéssel, a rudat tartó tokba történő ki- és betekeréssel vagy nyomással járó mechanikai hatásokat elviselje. Ezzel ellentétes módon olyan kenődési tulajdonsággal kell rendelkeznie a készítménynek, amely biztosítja az egyenletesen vékony ragasztóréteg kialakulását. Arra, hogy ez a két, egymással ellentétes - adott esetben a testek ortotróp szerkezetéből adódó - tulajdonság egyszerre kielégíthető, az írószerekben alkalmazott grafit ismert példaként állhat. Vizes polimeroldatok vagy vizes polimerdiszperziók esetén a vázszerkezetet biztosító anyagok leggyakrabban a 10-32 szénatomot tartalmazó zsírsavak alkálifém- vagy ammóniumsói (a szappanok); pl. szappanokat ismertetnek vázképzőként a 18 17 985 és a 22 04 482 NSZK szabadalmi leírásokban. A szerves oldószeres rendszereknél szokásosan viaszokat használnak vázképzőként. Megállapítható - a grafit analógia is ezt erősíti -, hogy mindegyik eddig gyártott ragasztórúdra (tehát a megfelelő mechanikai szilárdsággal és kenhetőséggel egyszerre rendelkező rendszerre) a lameiláris (lemezes) szerkezet a jellemző. Az elmondottakból látható, hogy a ragasztógyártás amúgy is bonyolult területén a ragasztórudak előállítása még a legnehezebb feladatok közé tartozik, mivel itt a ragasztási tulajdonságok mellett konzisztenciális problémát is meg kell oldani. Az ismertetett eljárásokban általában drága alapanyagokat, bonyolult technológiát alkalmaznak, a megvalósítás nagy pontosságot igényel és eszközigényessége is nagy. Célunk olyan ragasztórúd előállítására alkalmas ragasztókészítmény kifejlesztése volt. amely természetes makromolekulák, poliszacharid felhasználásán alapul, amely egyszerű technológiai eljárásokkal előállítható és az eljárás minimális eszközigényű. Célunk eléréséhez poliszacharid alapú vizes készítményeket állítottunk elő. Munkánk során azt tapasztaltuk,*hogy ha a poliszacharid alapú készítményben nemcsak zsírsavak alkálifém- vagy ammóniumsói vannak, hanem a készítmény 0,02- 10 tömeg% vízüveget is tartalmaz, akkor — a szappan és a vízüveg szinergetikus hatása miatt — a megfelelő konzisztencia eléréséhez szappanból és vízüvegből jóval kevesebb kellett együtt, mint csak a szappanból önmagában. További meglepő és előnyös tapasztalatunk volt, hogy a fenti hatások miatt kisebb mennyiségű poliszacharidot tartalmazó készítménynek is jobbak voltak a ragasztási tulajdonságai, mint vízüveg nélkül. Készítményeink előnyös konzisztenciája azt jelenti, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
