Отверждающийся под действием влаги плавкий клей на основе полиуретана
Клей для соединения подошвы с верхом обуви содержит минимум один полиуретановый форполимер, состоящий из 15 - 35 мас.% полиизоцианата, 10 - 70 мас. % полиалкиленгликоля, 5 - 65 мас.% сложного полиэфиргликоля с температурой стеклования (-40) - (+50)oC. Он стабилен при хранении, при охлаждении в условиях окружающей среды идет немедленное связывание с высокой начальной прочностью и высоким сопротивлением ползучести. 5 з. п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение касается ПУ-плавкого клея, в частности, отверждающегося под действием влаги плавкого клея на основе полиуретана, который может найти применение в особенности в обувной промышленности.
Под термином "отверждающийся под действием влаги плавкий клей на основе полиуретана" понимают в высокой степени не содержащий растворителя адгезив, имеющий функциональные уретановые группы, который при комнатной температуре является твердым и после нанесения в форме расплава связывает не только физически при охлаждении, но и за счет химического взаимодействия еще имеющихся изоцианатных групп с влагой. Только после этого химического отверждения, сопровождающегося увеличением размера молекулы, клей проявляет свои окончательные ценные свойства. Известен отверждающийся под действием влаги плавкий клей на основе полиуретана, содержащий сополимер одного простого и одного сложного полиэфиров и полиуретановый форполимер из минимум одного полиола, который может представлять собой смесь одного простого и одного сложного полиэфиров, и минимум одного полиизоцианата. Этот клей на основе полиуретана может также содержать агент повышения клейкости и стабилизатор [1]. При применении этого известного плавкого клея в обувной промышленности, например, для соединения подошвы с верхом обуви, его технологические свойства, в частности сопротивление ползучести, являются неудовлетворительными и, кроме того, необходимая начальная прочность достигается недостаточно быстро, что отрицательно влияет на производительность мощности. С точки зрения технической сущности и достигаемого результата для данного изобретения ближайшим техническим решением является отверждающийся под действием влаги плавкий клей на основе полиуретана, который состоит из 5 - 90% уретанового форполимера из минимум одного полиизоцианата, минимум одного полиалкиленгликоля и минимум одного сложного полиэфиргликоля и 10 - 95% полимера на основе этиленненасыщенных соединений, причем этот известный плавкий клей не содержит реакционноспособной воды [2]. Недостатком известного плавкого клея является то, что при применении в обувной промышленности, например для соединения верха обуви с подошвой, нельзя удовлетворить требование постоянного сокращения продолжительности рабочего цикла, так как при этом нельзя надежно обеспечить высокое сопротивление ползучести и достаточную начальную прочность. Задачей изобретения является разработка отверждающегося под действием влаги плавкого клея на основе полиуретана, в частности, для обувной промышленности, который обеспечивает достаточную начальную прочность и, прежде всего, высокое сопротивление полузучести при постоянно сокращающемся времени рабочего цикла производства обуви. Кроме того, конечная прочность должна достигаться за приемлемое время и остальные технологические и потребительские свойства, в частности эластичность при низких температурах, не должны ухудшаться. Указанную задачу решает отверждающий под действием влаги плавкий клей на основе полиуретана, который содержит минимум один полиуретановый форполимер из минимум одного полиизоцианата, минимум одного полиалкиленгликоля и минимум одного сложного полиэфиргликоля, в котором согласно изобретению в качестве указанного сложного полиэфиркгликоля берут сложный полиэфиргликоль с температурой стеклования (-40) - (+50)oC, причем форполимер состоит из 15 - 35 мас.% полиизоцианата, 10 - 70 мас.% полиалкиленгликоля и 5-65 мас.% указанного выше сложного полиэфиргликоля. Под термином "полиуретановый форполимер" следует понимать олигоуретан, содержащий изоцианатные группы и являющийся промежуточным соединением при получении сшитых полиуретанов. Под выражением "минимум" один полиуретановый форполимер имеют в виду, что клей имеет по крайней мере один максимум на кривой распределения молекулярной массы. Как правило, количество таких максимумов соответствует количеству конкретных образующихся форполимеров, из которых получается в результате чисто физическая смесь плавкого клея на основе полиуретана. Верхний предел количества форполимеров, исходя из практических соображений, составляет 3. Под термином "полиизоцианат" следует понимать низкомолекулярное соединение с 2-я или 3-я изоцианатными группами. Предпочтительны диизоцианаты, причем они могут также содержать около 10 мас.% трифункцинального изоцианата. При увеличении содержания трифункционального изоцианата, конечно, следует иметь в виду, что могут происходить нежелательные сшивки как при получении, так и при применении плавкого клея. Наряду с алифатическими и циклоалифатическими полиизоцианатами принимаются во внимание, прежде всего, ароматические изоцианаты. Их конкретными примерами являются: толуолдиизоцианат, дифенилметандиизоцианат и их смеси. Под дифенилметандиизоцианатом понимают и 4,4'- и 2,4'-дифенилметандиизоцианат. Предпочтительно 2,4'-изомер должен составлять не более 50 мас.%. Предпочтительно применять один или два различных полиизоцианата. Прежде всего применяют 4,4'-дифенилметандиизоцианат. Смесь его с 2,4'-изомером влияет на содержание непрореагировавшего диизоцианата, термостойкость, а также на продолжительность сохранения способности к реактивированию пленки клея. Содержание полиизоцианата в плавком клее составляет предпочтительно 20 - 30 мас.%. Под термином "полиалкиленгликоль" понимают линейный простой полиэфир с двумя OH-группами. Предпочтительно он имеет формулу HO-(R-O)m-H, причем R означает углеводородный остаток с 2-4 атомами углерода. Это может быть также сополимер, причем как блок-сополимер, так и статистический сополимер. Конкретными полиалкиленгликолями являются: полиэтиленгликоль, политетраметиленгликоль и, прежде всего, полипропиленгликоль (R = -CH2(CH3)-). Предпочтительно применяют полиалкиленгликоль только одного вида. Но можно применять и смеси из двух или трех полиалкиленгликолей, которые различаются по их средним молекулярным массам или по виду их структуры. Количество применяемого полиалкиленгликоля, в частности полипропиленгликоля, составляет предпочтительно 15 - 35 мас.%. Интересен прежде всего чистый полипропиленгликоль. Его средняя молекулярная масса должна, как правило, составлять 250 - 1000, предпочтительно 350 - 600, особенно предпочтительно 400 - 450. (Эти величины получают OH-определением). За пределами указанного интервала наблюдается четкое ухудшение полезных свойств. Среди прочего они заключаются в высокой исходной прочности (= прочность перед отверждением), в высоком сопротивлении ползучести (= формоустойчивость склейки по отношению к необратимой деформации под действием уменьшающихся усилий по истечении увеличивающего времени) и в хороших свойствах текучести при рабочих температурах применения. Для этой цели можно применять в зависимости от обстоятельств также другие полимердиолы за пределами предпочтительной области, например, сложные полиэфирдиолы с той же молекулярной массой или тетраэтиленгликоль в том же количестве, что и полипропиленгликоль. Преимущественно количество этих полимердиолов, которые находятся вне предпочтительной области, должно быть не выше, чем количество предпочтительных полиалкиленгликолей. Под термином "сложный полиэфиргликоль" понимают сложный полиэфир с двумя OH-группами, предпочтительно с двумя концевыми OH-группами. Их получают известным образом из а) алифатических гидроксикарбоновых кислот или из б) алифатических дикарбоновых кислот с 6 - 12 атомами углерода и, в частности линейных диолов с 4 - 8 атомами углерода. Разумеется, можно применять и соответствующие производные, например, лактоны, метиловый сложный эфир или ангидриды. Конкретными исходными веществами являются: 1,4-бутандиол, 1,4-гександиол, адипиновая, азелаиновая, себациновая кислота и лактон. Кислотный компонент может содержать до 25 мол.% другой кислоты, например циклогександикарбоновую, терефталевую и изофталевую кислоты. Гликолевый компонент может содержать до 15 мол.% другого диола, например диэтиленгликоля, 1,4-циклогександиметанола. Наряду с гомополимерами из указанных выше звеньев имеют важное значение, прежде всего, сополиэфиры из следующих звеньев или их производных: 1) адипиновая кислота, изофталевая кислота, фталевая кислота и бутандиол, 2) адипиновая кислота, фталевая кислота и гександиол, 3) адипиновая кислота, изофталевая кислота, фталевая кислота, этиленгликоль, неопентилгликоль и 3-гидрокси-2,2-диметилпропил-3-гидокси-2,2-диметилпропаноат и 4) адипиновая кислота, фталевая кислота, неопентилгликоль и этиленгликоль. Сложный сополиэфир из адипиновой кислоты, изофталевой кислоты, фталевой кислоты и бутандиола является частично окристаллизованным и имеет высокую вязкость. Тем самым он обеспечивает высокую начальную прочность. Сложный сополиэфир из адипиновой кислоты, фталевой кислоты и гександиола имеет пониженную температуру стеклования и тем самым обеспечивает улучшенную эластичность на холоду. Сложные полиэфиргликоли являются жидкими или твердыми. Когда они твердые, предпочтительно они имеют аморфную структуру, но могут быть и слабо окристаллизованными. Предпочтительно применяют исходную смесь, состоящую из частично окристаллизованных и аморфных сложных полиэфиров. Разумеется, кристалличность выражена настолько в малой степени, что в готовом плавком клее она не дает заметного помутнения. Температура плавления частично окристаллизованного сложного полиэфира находится в области от 40 до 70oC, предпочтительно в области от 45 до 65oC. При этом температура плавления означает температуру, при которой расплавляется кристаллическая часть вещества. Она определяется методом дифференциального термоанализа по главному пику на эндотерме. Предпочтительно в качестве частично окристаллизованного сложного полиэфиргликоля применяют полибутандиол-адипат с молекулярным весом около 3500 и т.п. около 50oC. Средний молекулярный вес сложного полиэфиргликоля (Mn) должен составлять 1500 - 30000, предпочтительно 2500 - 6000. Его вычисляют из OH-числа. Молекулярная масса сложного полиэфиргликоля имеет определенное значение: с повышением молекулярной массы затрудняются экструзия плавкого клея и его проникновение в кожу, при снижении молекулярной массы плавкий клей при комнатной температуре недостаточно прочен. Сложные полиэфиргликоли имеют предпочтительно температуру стеклования (Tc) в интервале (-40) - (+40oC). Температуру стеклования определяют по методу ДСК при скорости нагрева 10oC в мин во втором цикле как среднюю точку стадии. К особенно подходящим сложным полиэфиргликолям относятся такие сложные полиэфиргликоли, которые имеют температуру стеклования (-40) - (+40)oC, вязкость от около 3000 до около 30000 МПа












Пример 12. Этот пример демонстрирует предпочтительные составы плавкого клея согласно изобретению (см. табл. 2). Начальную прочность определяют на двух образцах в виде полосок длиной 12,5 см и шириной 2,5 см, выполненных из БНК/БНК (бутадиеннитрильный каучук), которые предварительно нагревают до 80 - 100oC. Клей наносят при температуре около 180oC на обе полоски и сжимают их вместе в течение около 1 мин при 7 бар (около 100 фунтов на квадратный дюйм). Здесь следует заметить, что для такого сжатия полосок в зависимости от вида аппарата, возможно и более низкое давление. Указанные выше образцы-полоски из БНК содержат подложку из нитрилкаучука с твердостью по Шору 80, они получены из Института испытаний и исследований для изготовления обуви, Германия. Начальную прочность определяют при скорости 12,5 см/мин (5 дюймов в мин). Полученные значения в фунтах на линейный дюйм пересчитываются в кг/см с помощью индекса 5,61. Пример 13. Этот пример подтверждает, что и при применении высокомолекулярных сложных полиэфиров можно получать плавкие клеи на основе полиуретана с удовлетворительными свойствами (см. табл. 3).
Формула изобретения

РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Клей-расплав // 2099380
Изобретение относится к клеевым композициям на основе сополимера этилена с винилацетатом и эфиров канифоли и предназначено для использования в мебельной промышленности
Полиуретановая клеевая композиция // 2026332
Изобретение относится к клеевым композициям на основе уретановых эластомеров и может быть использовано в обувной промышленности
Липкий клей // 2010833
Изобретение относится к абразивной промышленности, в частности к технологии изготовления шлифовальных шкурок
Токопроводящая клеевая композиция // 1628508
Изобретение относится к токопроводящим клеевым композициям и может быть использовано для монтажа чувствительных элементов полупроводниковых приборов и больших интегральных схем
Клеящая мастика и способ ее получения // 1506871
Заливочный кол1паунд // 413859
Клеевая композиция // 2114146
Изобретение относится к клеевым композициям на основе водных дисперсий полиуретанов и может быть использовано в обувной промышленности для склеивания деталей верха обуви к подошвенным материалам
Клеящая композиция // 2140954
Изобретение относится к не содержащему растворитель двухкомпонентному клею, из которого путем нанесения покрытия методом распыления получают клеящую пленку, которая в течение долгого времени остается технологической; в частности изобретение касается клеящей композиции
Термореактивный клей-расплав // 2162480
Изобретение относится к клеевым композициям на основе полимера, в частности к термореактивному клею-расплаву
Изобретение относится к получению состава для скрепления пучка топливных элементов твердого топлива с элементами стартового двигателя ручных противотанковых управляемых гранат и относится к ракетной технике
Изобретение относится к клеям, более конкретно к свободному от воды или содержащему мало воды, частично кристаллическому, твердому при комнатной температуре клею
Дисперсная система // 2204570
Изобретение относится к однокомпонентной дисперсии, которая обладает способностью к сшивке при низких (комнатных) температурах
Ударогасящее покрытие // 2220178
Изобретение относится к области получения композиций, используемых в качестве покрытия при оборудовании детских площадок во дворах жилых домов, парках, стадионах, напольного покрытия в спортивных сооружениях
Клеящий карандаш на основе мыльного геля // 2239646
Изобретение относится к стабильному по форме клеящему карандашу, который может быть использован не только для склеивания бумаги, но и как универсальный клей, и способу его изготовления
Изобретение относится к области ракетной техники и касается разработки крепящего состава для изготовления изделий щеточного типа