Клеевая композиция
Изобретение относится к полиуретановым клеям, предназначенным для использования в легкой, обувной, резино-технической, химической, автомобильной и др. отраслях промышленности для склеивания различных типов кож, тканей, резин, полимерных синтетических материалов и т.д. Изобретение позволяет увеличить время сохранения липкости до 35 мин и соответственно упростить технологию склеивания при высокой адгезионной прочности за счет использования в композиции полиуретанозого эластомера с мол.м. 60000- 20000 на основе толуилендиизоцианата и смеси поли-1,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м. 800-2500, выбранного из группы, содержащей поли 1,3-бутиленгликоль-адипинат, полидиэтиленгликольадипинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат и полиэтиленбутиленгликольадипинат при массовом соотношении - лиэфиров 100:2- 14. Клеевая композиция содержит, мас.ч.: полиуретановый эластомер 100; изоцйанатный отвердитель 1-10; органический растворитель 405-440.6 табл. & Ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (53)s С 09 J 175/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
6 (21) 4670393/05 (22) 12.01.89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР и Киевский технологический институт легкой промышленности (72) В.Ф. Матюшов, Л.B. Степаненко, Л.M. Сергеева, В.В. Анохин, В.И. Стадник, А.П. Строкань и О.В. Ковтуненко (53) 668.395.6(088.8) (56) Морозова Л.П. Обувные клеи. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с. 59.
Патент ФРГ М 3126842, кл. С 09 J 3/16, 1983. (54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к полиуретановым клеям, предназначенным для использования в легкой, обувной, резино-технической, химической, автомобильной и др. отраслях промышленности для
Изобретение относится к полиуретановым клеям и предназначается для использования в легкой, обувной, резино-технической, химической, автомобильной и др. отраслях промышленности для склеивания различных типов кож, тканей. резин, полимерных синтетических материалов и т.д.
Цель изобретения — увеличение времени сохранения липкости, упрощение технологии склеивания при высокой адгезионной прочности.
В качестве сложного бифункционального крисгаллиэующегося полиэфира полиуретановый эластомер содержит поли-1,4-бутиленгликольадипинат MM
„„5U 1694617 А1 склеивания различных типов кож, тканей, резин, полимерных синтетических материалов и т.д, Изобретение позволяет увеличить время сохранения липкости до 35 мин и соответственно упростить технологию склеивания при высокой адгезионной прочности за счет использования в композиции полиуретановаго эластомера с мол,м. 6000020000 на основе толуилендиизоцианата и смеси поли-1,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м. 800 — 2500, выбранного из группы, содержащей поли 1,3-бутиленгликоль-адипинат, полидиэтиленгликольадипинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат и полиэтиленбутиленгликольадипинат при массовом соотношении . .олиэфиров 100:214. Клеевая композиция содержит, мас.ч.: полиуретановый эластомер 100; изоцианатный отвердитель 1 — 10; органический растворитель 405 — 440. 6 табл.
1700 — 3000, в качестве сложного бифункционального аморфного полиэфира M.M, 800 — 2500 содержит полидиэтиленгликольадипинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат .или полиэтиленбутиленгликольадипинат, В качестве изоцианатного компонента используется толуилендиизоцианат с соот- а ношением 2,4-/2,6-изомеров 65:35, В качестве изоцианата в композиции могут быть. использованы полиизоцианат Б, трифенилметантриизоцианат в дихлорэтане (Лейконат), Десмодур — продукт на основе дифенилметандиизоцианата.
1694617
25
40
В качестве органического растворителя могут использоваться этилацетат, метилэтилкетон, диметилформамид и пр.
В табл. 1 приведены характеристики полиэфиров, используемых при получении полиуретановых эластомеров.
Для достижения указанного в таблице 1 содержания влаги в полиэфире их высушивают при 90-100 С в вакууме 1 — 2 мм рт.ст.
Синтез ПЭУ осуществляли преимущественно при добавлении катализатора — дибутилдилаурата олова, поскольку в его отсутствие необходимо было значительно увеличивать продолжительность реакции.
Для приготовления клея использовали как ПЭУ с концевыми гидроксильными группами, так и полиуретаны с концевыми изоцианатными группами. В первом случае соотношение реагирующих групп NCO:ÎH составляло 0,98:1,00, во втором — 1,02:1,00.
Полиуретановые эластомеры получали по общей методике (например, для варианта получения ПЭУ с концевыми ОНгруппами на основе смеси ПБА и ПДА в соотношении 100:5 мас.ч. соответственно при отношении NCO:ОН 0,98:1,00).
В 3-горлый реактор, снабженный термометром и мешалкой, помещают 69,62 г
ПБА мол.м, 1890 и 3,27 г ПДА мол.м. 800 и перемешивают их в течение 15 — 30 мин при нагревании на масляной бане при 90—
100 С. Отдельно готовят смесь 6,98 r ТДИ (толуилендиазоцианат) и 0,16 r дибутилдилаурата олова (из расчета 0,2 мас.% катализатора от количества получаемого ПЭУ).
Предварительно подогрев колбу с этой смесью на масляной бане, выливают изоцианатный компонент,в .реактор. Реакционную смесь перемешивают при нагревании в течение 2 — 3 мин до сильного нарастания вязкости. Затем быстро выгружают полимер, помещая его между листами антиадгезион ной бумаги, и далее выдерживают его в термостате при 95-110 С в течение 2 — 3 ч.
Молекулярную массу синтезированных ПУЭ определяют методом эксклюзионной хроматографии.
В табл. 2 представлены синтезированные ПУЭ.
Для получения клея готовят примерно
20%-ный раствор синтезированного ПУЭ в органическом растворителе и в раствор добавляли отвердитель. Живучесть композиций составляла в среднем 2 сут.
Органический растворитель для клея выбирают исходя из требований минимальной токсичности для условий различного типа предприятий используют разрешенные в легкой и др. отраслях промышленности растворители — этилацетат или смесь его с ацетоном (в соотношении 4:1).
В качестве отвердителя для клея использовали промышленный продукт — полииэоцианат Б (ПИЦ), который позволяет получать более стабильные результаты склеек в сравнении с отвердителем типа трифенилметантриизоцианата, используемым в известном способе. Выбор количества полиизоцианата осуществляли опытным путем, учитывая технологические требования (прочность шва, расход). В результате проведенных опытов установлен оптимальный интервал количества полиизоцианата:
1,0-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. ПУЭ.
В некоторых случаях, когда нет высоких требований к прочности склеивания материалов, в раствор ПУЭ отвердитель не вводят, Склеивание образцов различных материалов проводили следующим образом.
Склеиваемые поверхности плотных или твердых материалов(резина, различного типа кожи, подошвенный полиуретан, термоэластопласты и др.) взъерошивали на алмазных кругах (или др. абразивных приспособлениях). Ткани с крупноячеистым переплетением нитей, губчатые, мелко- или крупнопористые материалы не взьерошивают. Клей наносят в основном двумя слоями (толщина слоя 0,1-0,2 мм). После первой намазки клеевые пленки подсушивают в течение 10 мин. Время выдержки на воздухе после второй намазки определяли опытным путем и, как правило, это составляло от 20 до 40 мин. Затем образцы приводят в контакт, и прессуют в течение 2-3 мин, Затем под давлением 0,35-0,40 МПа. Размеры образцов и определение прочности склеивания при расслаивании соответствуют требованиям.
Сущность изобретения подтверждается примерами.
Варианты составов полиуретанового клея сведены в табл. 3, прочностные свойства склеенных материалов — в табл. 4.
Оптимальным временем сохранения липкости клеевых швов считали время выдержки склеиваемых поверхностей, после которого прочность склеивания была максимальной. Технологические требования на обувных предприятиях предусматривают увеличение времени сохранения липкости не менее чем до 20 мин и не более 50 мин при сохранении или увеличении адгезионной прочности клеевых соединений.
Базовым объектом является полиуретановый клей на основе Десмоколла, используемый на отечественных обувных предприятиях. Нанесенная на склеиваемые
1694617
1 — 10
405-440
Таблица 1
Исходные вещества
Молекулярная масса
Со е жание, мас.
Кислотное число мгКОН/г
0Н-групп влаги н/б 1.00
1890-2500
1,60-1,90
0,026
1,3-П БА
4,20
800
0,98
0,025
0,030 н/б 1,20
4,10 — 4,40
800
1020
0,70
3,64
0,026
ТДИ
174,1
1170-2500
0,88
3,02
0,30 поверхности пленка этого клея теряет липкость практически сразу после испарения растворителя (в течение 3 — 4 мин), поэтому процесс склеивания возможен только после термического разогрева клеевых слоев для придания им липкости.
В табл. 5 и 6 представлены показатели соединений, помощью композиции по изобретению с использованием различных отвердителей и органических растворителей, Формула изобретения
Клеевая композиция, включающая полиуретановый эластомер на основе поли-1,4-бутиленгликольадипината и толуилендиизоцианата, изоцианатный отвердитель и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения времени сохранения липкости клеевого шва, упрощения технологии
П БА (П Э-515, поли-1,4-бутиленгликольадипинат) ПДА (полиэтиленгликольадипинат) ППА (поли-1,2-пропиленгликольадипинат) ПЭБА (полиэтиленбутиленгликольадипинат склеивания при высокой адгезионной прочности, она содержит в качестве полиуретанового эластомера полиуретановый эластомер с мол.м. 60000-200000 на основе
5 смеси поли 1,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м, 800 — 2500, выбранного из группы, содержащей поли-1,3-бутиленгликольадипинат, полидиэтиленгликольади10 пинат, поли-1,2 пропиленгликольадипинат и полиэтилечбутиленгликольадипинат, при массовом соотношении полиэфиров 100;214 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
15 Полиуретановый эластомер 100
Изоцианатный отвердитель
Органический
20 растворитель
1694617
Таблица 2
ПУЭ
Количество аморфного полизфира, г на 100 r
ПБА
Мол,м. ПУЭ при молярном соотношении
NCO:ÎN
0,98:1,00
Полиольный компонент
ПУЭ
Мол.м. ПУЭ при мопярном соотношении
НСО:ОН
1,02:1,00 ч
922 06
66400
Известный
2
ПБА - 1690, ПБА-1690 +
SG0 .ПБА-1390 +
ПБА-1890 +
ПБА-lа90 ь
Soo
ПБА-1S90 +
ПоА-1890 +
S00
ПБА-1S90 +
ПБА-1S90 +
ПБА- IS90 +
ПБА-1S90 +
ПБА-1390 +
ПБА-1890 +
ПБА-2500 +
ПБА-2500 +
ПБА-2500 +
ПБА-2500 +
ПБА-2500 +
ПБА-2500 +
ПБА-2005 +
ПБА-2005 +
ПБА-2005 +
ПБА-1690 +
АБА-1690 +
ПБА-1890 Ф
ПБА-1690 +
ПБА-i890 +
1,3".ПБА- .
69106
1,3-ПБА106522
95603
1 3-ПБЛ- 23
90330
82567
1 ° 3 ПБЛ
1,3-ПБА+,3-ПБА-
29
62671
52612
3i
32
96587
74313
62ч60
34
62431
36
37
33
39
25545ч
210660. 101721
78023
58012 - контрольные составы ПУЭ.
Таблица 3
Состав ПУ клея нас ч
Номер и/п
Пример клея
Состав клея ПУ, мас.ч.
ПУЭ
100 мас. ч.
Номер п/и
Пример клея
Попиизо- Этилацецианат тат
ТФМТИ
2,5
ПУЭ-1 (по прототипу)
ПУЭ 3
ПУЭ-13 ПИЦ 2,5
410,0
1 1
410, О
2 3
3 7
4 Е
ПУЭ-16
ПУЭ-19
ПУЭ-20
ПУЭ-22
ПУЭ-25
ПУЭ-26
ПУЭ-27
ПУЭ-31
16
19
203
- !- 2 5
2 5
""- 2,5
2 5
ПУЭ-7
ПУЭ-S
ПУЭ-9
ПУЭ-10
ПУЭ-10
ПУЭ-10
5 9
6 i of
7 10
8 103
19
-"- 2 5
2 5
21
ПИЦ 2,5 410,0
2,5
2,5
2 5
-"- 2 5
9 1 04 ПУЭ-1 G!
О 1Ос ПУЭ-16
flY3-10
12 10/ ПУЭ-10
23
П/Э-33
ПУЭ 3 4
ПУЭ-36
ПУЭ-37
ПУЭ-;." пуэ-39
ПУЭ-40
П/Э-базовый
26
l 3» ПУЭ-»
14 12 ПУЭ-12
-"- 2,5
2,5
2,5
2о н
П р и м е ч а н и е,l номер ПУЭ и примеров клея соответствуот номерам синтезированных
ПУЭ, представленных в табл.2; трифенилметантриизоцианата, использованный в прототипе; контрольные составы ПУ клея; базовый пример состава ПУ клея, сопершащий в качестве ПУЗ импортируемый Оесмокопп — 400.
34
9
1 1
12
13„
14
16
17
i8
19
21
22
23
24
26
1
5
14
iS
2
14
16
2
14
1S
14
93102
92003
9»1S
6Р861
60632
106037
99976
6765о
79701
60456
226607
149664
108602
10G567
92714
Ьоооо
200000
ПИЦ 2,5
2,5
-"- 2,5
2 5
0,5
1 О
ПИЦ 2,5
5 О I
10,0
15,G
16iG
-"- 2 5
-"-25
410,0
410,0
410,0
410,0
402,4
404,6
41G,O
420,0
440,0
460,0
472, С
410,0
410, О
22
26
27
31
33
34
36
37
38
39
414
ПАА-300 пдА-еоо и 1А-Soo
П N-300 поА- 300
ПЧА-800
ППА-1020
ППА-102Э
ППА-1020
WA-1 02 D
IlOD-1020
ППА-102D пэБА-» 7o
ПЭБА"» 70
ПЭБА"1560
ПЗБА-lг560
ПЭБА-2500
ПЭБА-2500
ПЛА-300
ПЗБА-2500
1694617
Т ° блиц ° разруженмя)2) Прочность clcllcHRAHHA прн отсламеанмн
Оптимальное время сохранення лмпно» сти ива ° мнн, Нlсм (характер
Ф
Вмннлнс- ПУ кожа - ПУ П/
Пример клея
ПВХ
ППУ в
Иском
ППУ
Реяннау
Кирза)
Кирза
Натураль ная з кожа-ПУ
КнозаПУ смнтетнч, кожа
Известный
58
КР
67
КР
3-ч термпактивацня
15-20
62 ср
156 ср
136 ар
210 ср
167 ср.57 ср
77 кр
3
70 ср
„1
10 кр
72 кр
79
10<
КР
60 кр 85.
35 кр
84 кр
""Î кр
16 н
37
КР
10
87 кр
КР
ЗС
30 кр
17 ср
16Э ср
)10 ар
367
СР
171 ср
170 ар
427
СР
200 ср
171
12
60
39 кр
КР
42 ср
30
)Ь
I 9)) 2ст
7-12
22
КР
25
50 кр
30 кр
ЗО кр
73 кр
40
25
33
40 кр
35 кр
39 ср
36 15,7) 46
СР
30 ко
59 кр
39 кр
61 ко
15- I o
Зс
39
4C
3-4 термоактивация
4I базовый
П р и и е ч а н и е.l номера примеров клея соответствуот номерам примеров составов клея в табл. 3; ар - адгеэиомное разруеенне, кр - ногеэнонное раэруыенне, ср - смееанное разруыение) ннрэз артикул 6862; полиуретан подожеенный илм монолитный арт. Sl)2-У4; монолитная резина типа В)Э-I, Btu-2 - синтетическая кожа марок
"СК-о", "Кларино" нлн уретаннскожа - Т (галантерейная нлн обувная); натуральная ножа отечественная типа 3-240245; пористо-монолитная ABX-пленка типа Ет35 - пеномлиуоетан (П)лу) жесткой маркм СПУ-327; галантерейная пленка марки ГВ-ППУ жарни СПУ-215-03; нонтрольные составы полиуретанавого клея.
135 ар
84
AP
I40 ао
136 ар
130 ар
146 ар
175 ар
160 ар
162 ар
160 ар
) 35 ар
110 ар
100 ар
60 ар
1 79 ар
99 ар
100 ар
187 ар
126 ар
108 ар
177 ао
100 лр
130 ар
168 ар
С9 ар
116 ар
176 ар
126 ар
105 ар
147 ар
СР
105 ар
169 ср
185 ср
200 ср
238 ср
230 . ср
249 ср
24С ср
245 ср
СР
120 ср
115 ар
92 ар
235 ср
108
СР
97 лр
252 ср
170 ср
120 ар
203
СР
210 ар
160 ср
221 ср
65 ар
110 ар
241
СР
160 ср
112
СР
164 ср
66 ср
24 ар
56 ср
67 ср
69 ср
74
СР
31 ср
93 ,Ср
95 ср
93 ср
69 ср
46 ср
36 ар
20 ар
37 ср
45 ср
43 ар
95 ср
СР
Зо ар
91 ср
76 ар
56
СР
7С ср
44 ар
50 ар
91
СР
55 ср
47 ср
62 ср
158 ср
cS ар
158 ср
166 ср
171 ср
130 ср
19ч ср
210 ср
209
СР
211 ср
200 ср
l3о ср
120 ар
75 ар
199 ср
122 ср
125 ар
220 ср
СР
113 ар
СР
181 ар
СР
139 ср
110 ар
131 ар
211 ср
162
СР
126 ср
163 ср
74 ср
22 ар
59 ср
65 ср
68 ср
75 ср
30 ср
81 сл
61 со
79 ср
72 ср
33 ср
23 ар
21 ао
35 ср
33 ср
ЗЗ ар л 3 ср ос
СР
30 ар
72 ср
72 ар
59 со
31 ср
33 ар
41 лр
35 ср
61 ср
ЗЭ ср
62 ср
210 ср
129 ср
220 ср
2I 9
СР
272 ср
320 ср
355 ср
401 ср
420 ср
410 ср ч15 ср
135 ср
371 со
30ч ср
207
СР
333 ср
155 ср
17Э
СР чl l ср
212 ср
130 ср
220 ср
69 кр
) н ср
llP
71 кр
75 кр
77 кр.
3÷
КР
36 кр о3 кр
30 кр
КР
45 кр
29 кр
18 ср
88
КР чО кр
33 ср
«р
G0 кр
30 кр
Зч кр
72 ко
61 нр
31 кр
35 ср
41 ср оо кр 63 хр
40 кр
65 ко
1694617
Таблица 5
* Номера полиуретановых эластомеров соответствуют номерам синтезировайных ПУЭ, представленных в табл.2.
Таб.лица 6
* Номера ПУЭ соответствуют номерам ПУЭ табл.2.
Составитель Г. Мишензникова
Редактор М, Недолуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Шароши
Заказ 4129 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
![Клеевая композиция](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/734/7344207-s.jpg)
![Клеевая композиция](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/734/7344208-s.jpg)
![Клеевая композиция](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/734/7344209-s.jpg)
![Клеевая композиция](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/734/7344210-s.jpg)
![Клеевая композиция](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/734/7344211-s.jpg)
![Клеевая композиция](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/734/7344212-s.jpg)