203124. lajstromszámú szabadalom • Eljárás emelt hőállóságú, rugalmas tapadóréteggel rendelkező, etilén polimer alapú rétegelt termék előállítására
1 HU 203 124 A 2 A találmány tárgya eljárás, emelt hőállóságú rugalmas tapadóréteggel rendelkező, etilén polimer alapú rétegelt termék előállítására. A termék szigetelő, védő burkolatok előállítására alkalmas. Ismeretes, hogy műanyagokat, köztük polietilént és polietilén származékokat széles körben alkalmaznak fémek korrózió elleni védelmére és villamos szigetelésére. így például jól ismertek azok a műanyagalapú szalagok és fóliák, amelyekből - általában tekercseléssel - csővezetékek védőburkolatát készítik. Ezek a szalagok vagy fóliák általában legalább két rétegből állnak: hordozó és tapadó rétegből. A szilárdsági tulajdonságokat biztosító hordozóréteg anyaga a leggyakrabban poli(vinil-klorid), polietilén, polipropilén vagy ezek különféle kopolimeijei. A tapadórétegek általában hőre lágyuló polimerek, a kaucsukok és különféle módosító anyagok - mint például bitumen - keverékei. A tapadóréteggel szemben alapvető követelmény, hogy kellő adhézióval rendelkezzen a hordozóréteghez és a védendő felülethez egyaránt. További követelmény általában, a még alacsonyabb hőmérsékleten is kielégítő rugalmasság. A leggyakrabban alkalmazott hőre olvadó - ún. hotmelt típusú tapadó anyagok közös jellemzője, hogy a hordozóréteghez csak adhézióval vagyis másodlagos kémiai kötésekkel kapcsolódnak és 60-100 'C feletti hőmérsékleten szilárdságuk, majd olvadás után a viszkozitásuk gyorsan csökken és gyakorlatilag elvesztik kötési szabadságukat. Ezek az a nyagok magasabb üzemi hőmérsékleteken - például távfűtő vezetékek védelmére - nem vagy csak különleges intézkedések mellett alkalmazhatók. Hidegállóságuk ugyancsak korlátozott: -20 °C körül már általában rideggé, törékennyé válnak. A szalag-alakú védőburkolatok egyik legkorszerűbb változatai a térhálósított polietilénbázisú, hőre zsugorodó hordozóréteggel rendelkező gyártmányok. A tapadórétegek azonban az ismert termékeken is szinte kizárólag hőre olvadó ragasztóanyagok, amelyek a zsugorítás hőmérsékletén 90-150 °C-on lágyak, folyóképesek. Oldószerekkel szembeni ellenállásuk általában gyenge. A 86 264 079 számú japán nem vizsgált közrebocsájtási irat olyan ragasztószalagot ismertet, amelynél poliimid vagy poliamid hordozó polisziloxán réteget visznek fel és a társított rendszert elektronsugárzással térhálósítják. Ez a ragasztó nem hőre zsugorodó típusú. A hőre zsugorodó típusú szalagok a fenti burkoló szalagokhoz képest tökéletesebb védelmet nyújtanak. A hőre zsugorodó szalagok egyik jellegzetes alkalmazás a csővezetékek hegesztési varratainak utólagos védő-burkolása. Ebben az esetben egy megfelelő méretű zsugorodóképes szalag-darabot borítanak a védendő csőszakaszra úgy, hogy a végeket egymással átfedik és egy különleges ragasztóval ellátott, üvegszövet erősítésű kötőlappal végtelenítik. A kötőlapként alkalmazott ismert termékek különleges ragasztóanyagai is minden esetben hőre olvadó polimerek, elsősorban drága poliamidok vagy poliészterek. Bár ezek lágyulási hőmérséklete és olvadékuk viszkozitása viszonylag magas, mégis a hővel való zsugorításkor különös gondossággal kell eljárni, hogy a kötés ellenálljon a zsugorodó szalag által létre hozott csúsztató feszültségnek. A találmány célja egy olyan eljárás kidolgozása, amely révén egy hordozó és egy tapadó polimerrétegből - ezek egyesítése révén - hozunk létre olyan rétegelt termékeket, amelynél a rétegek egymáshoz tapadása és a ragasztórétegnek a felülethez való tapadása egyaránt kiváló. A találmány alapja az a felismerés, hogy egyes, poláris kémiai csoportokat, például karboxil- és/vagy akrilát-észter csoportokat tartalmazó etilén kopolimerek és terpolimerek meghatározott dózisú nagyenergiájú besugárzással úgy térhálósíthatók, hogy poláris csoportjaik gyakorlatilag érintetlenek maradnak, vagyis megőrzik hőre aktiválódó, kiváló adhéziós tulajdonságaikat, miközben elvesztik olvaszthatóságukat, és kristályosodásuk feletti hőmérsékleteken gumielasztikus anyaggá válnak. Kísérleteink szerint ilyen anyagok pl. az etilén-akrilsav kopolimerek és az etilén-butilakrilát, akrilsav termopolimerek, amelyek az etilén mellett 10-40 tömegszázalék komonomert tartalmaznak. Ezek folyási indexe (MFI 190/2,16): 5-30 g/min. tartományba esik. Az találtuk, hogy ha a hordozóréteget, amely polietilén, etilén ko- vagy terpolimer lehet, 30-50 tömeg% géltartalomig, 40-120 kGy sugárdózissal előtérhálósítjuk, majd ezt egy etilén-akrilsav vagy etilén-akrilsavakrilát ko-, illetve terpolimerrel egyesítjük és a két réteget együtt besugározzuk 10-40 kGy sugárdózissal úgy, hogy a felső réteg géltartalma 5-25 tömeg % legyen optimális - tulajdonságú burkoló, védő rendszert nyerünk. Ekkor elérhető, hogy a hordozó- és tapadóréteg olyan jól összetapad, hogy még olvadási hőmérsékletük felett sem választhatók szét, ugyanakkor a tapadóréteg adhéziós tulajdonságai is, még kiválóak maradnak. Ugyanis ha a tapadóréteg géltartalma 25% fölé nő - vagyis nagyobb mértékű a térhálósodás - romlanak az adhéziós tulajdonságok. A hordozóréteg a két térhálósítás után 40-70 tömegbe géltartalomnál mutatja az optimális fizikai tulajdonságokat. A találmány szerinti eljárás lényege tehát az, hogy két eltérő kémiai összetételű lemez, illetve fólia egyesítésével állítjuk elő a készterméket, amelynek kedvező tulajdonságai úgy alakulnak ki, hogy a két réteget különböző sugárdózissal, eltérő géltartalom eléréséig térhálósítjuk. Hordozórétegenként 0,3-1,5 mm vastagságú hőstabilizátort tartalmazó 60-100% hosszirányú nyújtású polietilén vagy etilén ko-, illetve terpolimer szalagot, lemezt alkalmazunk. Az etilén ko-, illetve terpolimer célszerűen etilén/vinil-acetát, etilén/butil-akrilát kopolimer, illetve etilén(propilén)norbomén terpolimer. A tapadóréteg 0,3-1,5 mm vastagságú. A találmány szerint 10-40 tömeg% komonomert tartalmazó eti5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
