S příchodem metaloceny katalyzovaných polyolefinových tavných lepidel (mPO), např. BÜHNEN avenia, začal po roce 2000 převládat názor, že původní tavná lepidla na bázi EVA už patří do starého železa. A také že co nevidět úplně zmizí z obalového trhu.
Ovšem cca o 15 let později jsou lepidla na bázi EVA nejenom stále ještě na trhu, ale při lepení obalů zaujímají pevné místo vedle tavných lepidel na bázi mPO.
Jak vůbec vznikla tato lepidla a jaké jsou jejich výhody?
Historický vývoj oxidačně stabilních tavných lepidel
Vývoj průmyslových tavných lepidel úzce souvisí s vývojem plastu nazvaného polypropylen. Po skončení 2. světové války započaly rozsáhlé výzkumy zpracování ropy. V roce 1950 objevili dva američtí chemici Hogan a Banks polymer propylenu.
V roce 1954 vyzkoumal italský chemický inženýr Giulio Natta společně s německým chemikem Karlem Zieglerem průmyslovou metodu výroby nového plastu polypropylenu (PP). Oba badatelé obdrželi v roce 1963 za svůj převratný objev Nobelovou cenu za chemii.
Příklad APAO – amorfní, lepivý a měkký
Polypropylen je termoplastický plast ze skupiny polyolefinů. Jeho výroba je levná a celosvětově patří k nejčastěji používaným plastům. Během přípravy polypropylenové polymerizace metodou podle Zieglera a Natty se oddělovaly nízkomolekulární části.
Tyto ataktické polyalfaolefiny (APAO) jsou zcela amorfní, lepivé a měkké. Cenově levný vedlejší produkt APAO má dobrou lepivost na nepolárním povrchu a je rezistentní vůči vysokým i nízkým teplotám. APAO se používaly do receptur na tavná lepidla.
Nároky vzrůstaly – přišla metalocenová katalýza pro lepidla
Ve stejnou dobu byl díky pokročilému výzkumu neustále zdokonalován postup výroby polypropylenu a podíly nízkomolekulárních vedlejších produktů byly čím dál nižší.
Od tohoto okamžiku byly první APAO polymerizovány speciálně jako surovina pro lepení. Byla formulována polyolefinová tavná lepidla, která se velice rychle prosadila v různých oblastech použití mimo obalovou scénu.
Teprve až objev, že se metaloceny coby katalyzátorové systémy vyznačují vynikající aktivitou, odstartoval vývoj (moderní) metalocenové katalýzy.
Tento vývoj byl s jistým zpožděním přenesen na tavná lepidla: Zásluhou dalšího vývoje katalýzy se nyní podařilo designovat polymery v jejich stérické konstrukci a s velice těsným molekulovým rozložením hmotnosti.
Teprve na počátku tohoto tisíciletí přišli na trh poskytovatelé surovin pro výrobu lepidel na bázi mPO.
Pro porovnání:
Dříve: APAO – měkké, amorfní, lepivé = pomalu krystalizující, dlouhé doby tuhnutí, dlouhé otevřené doby, velice dobré spektrum přilnavosti na nepolárním povrchu
Nyní: mPO – tvrdé, krystalické = krátká otevřená doba, rychlá doba tuhnutí, mírné ztráty ve spektru přilnavosti
Nyní bylo možné navrhovat tavná lepidla pro obalový průmysl. V průběhu jednoho desetiletí se razantně rozvinul trh pro tyto produkty připravené na míru.
Příklad sypkého tavného lepidla avenia – tvrdé a krystalické
Vlastnosti tavných lepidel mPO se daly cíleně ovlivňovat. Vznikaly kvalitně formulované produkty, mimo jiné oxidačně stabilní tavná lepidla BÜHNEN avenia. Suroviny pro výrobu lepidel na bázi mPO jsou předurčeny k formulacím horkých lepidel v nejrůznějších oblastech použití v obalovém průmyslu.
Klasika mezi lepidly – tavné lepidlo na bázi EVA
V 60. letech minulého století přišla na trh první termoplastická tavná lepidla. Čím dál rychlejší výrobní procesy podpořily a požadovaly vývoj tavných lepidel. Zvláště ethylen-vinylacetátové kopolymery se osvědčily jako surovina pro výrobu tavných lepidel na bázi EVA.
Základní polymer z kopolymerizátu složeného z ethylenu a vinylacetátu byl formulován tak, aby jej bylo možné levně vyrobit. Neustálé zdokonalování receptur lepidel vedlo k zlepšení přilnavosti a soudržnosti.
Lepidla na bázi EVA se stala klasickým tavným lepidlem napříč celým obalovým průmyslem.
O kom se říká, že je po smrti, ten žije déle
S příchodem lepidel na bázi mPO se předpovídalo, že lepidla na bázi EVA budou vytlačena. Ovšem o 15 let později se lepidla na bázi EVA stále ještě používají a tavná lepidla na bázi mPO je dokázala vystřídat jen částečně.
Výhody tavných lepidel na bázi EVA
- atraktivní poměr cena/výkon
- krátké otevřené doby a doby tuhnutí
- osvědčená technologie
- vynikající přilnavost, též na choulostivém povrchu
- velice široké možnosti formulací
Lepidla na bázi EVA se používají u automatizovaných standardních procesů balení s vysokým množstvím průchodů ve strojním zařízení. U vysokého průtokového množství v aplikátorech není oxidační stabilita natolik rozhodující. Tekuté lepidlo není dostatečně dlouho v nádrži, proto nemůže dojít k přepálení ani k výrazné změně viskozity.
Kde nelze uplatnit výhody tavných lepidel na bázi mPO, kupříkladu lepidel avenia, tam bodují díky svým nízkým nákladům lepidla na bázi EVA.
Výhody lepidel avenia / tavných lepidel na bázi mPO
- vysoká stabilita bílé barvy, nežloutnou
- vysoká oxidační stabilita, nepřepalují se: snížení nákladů na údržbu nanášecí technologie a zvýšení efektivity výrobní linky
- vysoká procesní bezpečnost vycházející z přetrvávající stability viskozity a tím i konstantní kvalita nátěru
- vysoká tepelná odolnost, tudíž vhodná pro plnění za tepla
- uživatelsky příjemné zpracování díky nízké tvorbě zápachu
A které z tavných lepidel je to pravé pro Vás? Rádi Vám poradíme!