КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПОДОШВЫ К ВЕРХУ ОБУВИ Российский патент 1996 года по МПК C09J153/02 C09J153/02 C09J125/06 

Изобретение относится к клеевым композициям, применяемым в производстве обуви, для соединения кожаного или текстильного верха с подошвой из термоэластопласта, резины и кожи. Клей может быть использован и в других отраслях промышленности для склеивания указанных материалов и других, например, бумаги, картона.

Известна клеевая композиция, включающая полиуретановый каучук, гексарезорциновую смолу, растворитель и отвердитель [1]
Недостатком указанной клеевой композиции является ее двухкомпонентность, что ограничивает срок жизни клея после введения отвердителя (4 6 ч). Кроме того, перед приклеиванием подошва должна быть обработана галогенизирующим составом, обычно токсичными составами (дихлорамин, трихлорцианурат).

Известна клеевая композиция для крепления верха и подошвы обуви на основе ТЭП, включающая сополимер стирола и пиперилена, олигомер пиперилена, нефтеполимерную смолу и органический растворитель [2]
Недостатком данной композиции является малая эластичность и невысокая прочность клеевого соединения.

Известна клеевая композиция на основе бутадиен-стирольного термоэластопласта ДСТ-30, изопренового каучука СКИ-3С, канифоли и растворителя [3] Недостатком ее является малая клеящая способность, что позволяет использовать ее только при вспомогательных операциях.

Наиболее близкой к предлагаемой является клеевая композиция, включающая бутадиен-стирольный ТЭП (ДСТ-30-814), п-трет-бутилфенолформальдегидную смолу 101К, хлорированный наирит и смесь этилацетата и бензина [4]
Недостатками указанной композиции являются высокая вязкость, недостаточная прочность клеевых соединений, малая жизнеспособность и длительная сушка клеевого слоя.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение прочности клеевого соединения, снижение вязкости раствора при рабочих концентрациях. При этом увеличивается жизнеспособность клея и снижается время сушки клеевого слоя.

Поставленная задача достигается тем, что в клеевой композиции содержится линейный или разветвленный термоэластопласт на основе изопрена (ИСТ) или бутадиена (ДСТ), смолы, увеличивающие липкость, растворители и, дополнительно, сополимер бутадиена или изопрена и стирола линейного: А-В-А-В-А-В-А; А-В-А-В-Х-В-А-В-А или звездообразного (А-В-А-В) Y строения,
где: А блок полистирола,
В блок полидиена (полиизопрена или полибутадиена),
Х остаток дифункционального сочетающего агента,
Y остаток 3 или 4-х функционального сочетающего агента; n 3 4
и имеющего в своем составе 5 20% молекул состава АВ; АВАВ и общую молекулярную массу 30 60 тыс. содержание стирола 40 80 мас. характеризующийся температурой размягчения в пределах 20 60^oС при следующем соотношении компонентов: мас.ч.

Диен-стирольный термоэластопласт 100
Сополимер диена и стирола линейного А-В-А-В-А-В-А; АВАВ-Х-ВАВА или звездообразного (А-В-А-В) строения с содержанием АВ; АВАВ 5,0 20% 40 - 200
Смола (канифоль, инден-кумароновая) 20 90
Растворитель 350 470
Композиция может содержать дополнительно полистирол в количестве 10 20 мас.ч.

Введение в композицию указанного сополимера позволяет увеличить прочность клеевого соединения.

В качестве диен-стирольного термоэластопласта в композиции могут быть использованы выпускаемые промышленностью ТЭП: ДСТ-30 (ТУ 38.103267-80) или звездообразного строения ДСТ-30Р (ТУ 38.40327-90), а также ТЭП, содержащий полистирол ДСТ-30-20ПС (ТУ 38.40370-91), изопрен-стирольные ТЭП, например, ИСТ-20 (ТУ 38.103392-83), бутадиен-α-метилстирольный ТЭП, например, ДМСТ(Р) (ТУ 38.103585-85).

В композиции используют смолы: канифоль (ГОСТ 19113-84, марка А); инденкумароновая (ОСТ 14.30-76, марка 0, I, II, III, IV, V, тип Г, Д, Е, Ж).

В качестве сополимера диена и стирола используют блок-сополимеры линейного или звездообразного строения, получаемые либо последовательной растворной полимеризацией в неполярной среде бутадиена или стирола, изопрена или стирола в присутствии литийорганических соединений, а также с использованием в качестве сочетающих агентов ди-, три- или тетрафункциональных соединений, таких как этилацетат, дибутилфталат, четыреххлористый углерод, четыреххлористый кремний, тетраэтоксисилан. Влияния остатка сочетающего агента на адгезионные свойства сополимера не обнаружено.

Сополимер изопрена и стирола выпускается промышленностью под названием СКИ-Л60-С50 (ТУ 38.40340-91). Сополимер должен характеризоваться температурой размягчения в пределах 20 60^oС. Этот показатель регулируется размером блоков полистирола и полидиена, их соотношением, а также наличием в составе сополимера молекул состава А-В или А-В-А-В. Количество указанных молекул может быть в пределах 5 20% от состава сополимера.

Необходимость использования сополимера с большим количеством блоков определяется тем, что температура плавления блоков полистирола снижается с уменьшением их молекулярной массы, но обеспечение комплекса прочностных свойств требует использование сополимера с достаточно высокой молекулярной массой не ниже 30 000. Температуру размягчения t_разм. сополимера определяли по нижеприведенной методике.

Температура размягчения определяет переход полимера из высокоэластического состояния в вязкотекучее.

Сущность метода заключается в измерении деформаций, развивающихся в образце под нагрузкой 5±0,6 кгс между двумя плоскопараллельными пластинами при нагреве со скоростью 2 3^oС/мин.

Образцы имеют форму цилиндров высотой 5±0,5 мм, диаметром 5±1 мм. Основания образцов должны быть равными, гладкими, без трещин, пор. Образцы перед испытанием кондиционируют по ГОСТ 12423-66.

Проведение испытаний:
Испытываемый образец помещают в прибор между двумя плоскопараллельными пластинами. По индикатору измеряют первоначальную высоту образца h_o. Затем образец сдавливают усилием 5±0,6 кгс. Через каждую минуту записывают меняющуюся высоту образца h₁ по индикатору. Деформацию образца, в вычисляют по следующей формуле: 100% Испытания производят до деформации образца на 100% По полученным данным строят график зависимости "Деформация-температура".

Температуру размягчения определяют по термомеханическим кривым, путем проведения касательных к восходящим участкам кривых до пересечения их с линиями, являющимися продолжением горизонтальных участков кривых.

При использовании в клеевой композиции сополимера с более низкой t_раз. наблюдалось снижение прочностных характеристик клеевого соединения. При использовании сополимера с большей температурой размягчения требуется повышать температуру активации поверхностей клеевого соединения.

В качестве растворителей для клеевой композиции могут быть использованы различные углеводороды и их смеси, но предпочтительно смесь бензина БР-1 (БР-2) и этилацетата в соотношении 1:1.

Методика приготовления композиции заключается в растворении полимеров и смол в клеемешалке либо вместе, либо путем смешения отдельно приготовленных растворов.

Приготовление клеевой композиции производится известными методами.

Пример.

Композицию готовят следующим образом.

В клеемешалку загружают последовательно термоэластопласт, сополимер, смолы и заливают 1/3 частью расчетного количества растворителя. Смесь перемешивают до получения однородной вязкой массы, постепенно добавляя растворитель в течение 3 ч. Спустя 24 ч клей готов к использованию.

Состав и свойства клеевых композиций приведены в табл. 1. Характеристика применяемых сополимеров приведена в табл. 2.

Аналогично готовили композицию по прототипу, используя бутадиен-стирольный термоэластопласт ДСТ-30-814 в количестве 100 мас.ч. смолу 101К 40 мас.ч. хлорированный наирит 10 мас.ч. и растворитель 300 мас.ч.

Сравнительные испытания прочностных свойств клеевых соединений по всем вариантам и прототипу проводились по "Методике определения прочности склеивания и в соответствии с требованиями ГОСТ 22307-77.

Для определения сопротивления расслаиванию готовили склейки кожи с термоэластопластом. Количество склеек не менее трех для каждого вида испытаний. Образцы для испытаний имеют форму прямоугольных полосок длиной 120 мм, шириной 200 мм.

Образцы из ТЭП взъерошивают с помощью шлифовальной шкурки на тканевой основе (ГОСТ 5009-75) зернистостью N 20-30 по ГОСТ 3647-71. Далее образцы очищают от пыли и протирают ватным тампоном, смоченным ацетоном или бензином. На приготовленные образцы наносят клей: 1 слой на ТЭП, 2 слоя на кожу, высушивают при комнатной температуре в течение 20 30 мин. Высушенные образцы активируют в термошкафу или под инфракрасной лампой при температуре 90±10^oС в течение 3 мин. Образцы соединяют клеевыми пленками и прессуют 3 мин при давлении 0,30 0,35 мПа.

Испытания на расслаивание производят через 1 мин и через 24 ч после склеивания при температуре 20±2^oС. Для определения сопротивления рассливанию при повышенной температуре образцы склеек после суточной вылежки выдерживают в термостате при температуре 43 45^oC в течение 1 ч и сразу же расслаивают, не давая им остыть.

Жизнеспособность клея по прототипу равна 0,5-1 мес, предлагамого клея - не менее 6 мес. Время сушки клея по прототипу 60 мин, предлагаемого клея не более 40 мин. ТТТ10

Использование: для соединения кожаного или текстильного верха с подошвой из термоэластопласта, резины и кожи, а также склеивания бумаги, картона. Сущность изобретения: клеевая композиция для крепления подошвы к верху обуви содержит диенвинилароматический термоэластопласт с температурой размягчения 60-120^oС 100 мас.ч., адгезионную смолу 20-100 мас.ч., сополимер изопрена или бутадиена и стирола линейного строения АВ-АВ-А-ВА, АВ-АВ-Х-ВАВА или звездообразного строения (АВ-АВ)_nY, где А - блок полистирола, В - блок полиизопрена, полибутадиена или сополимера бутадиена со стиролом, Х - остаток сочетающего агента, Y - остаток 3-х или 4-х функционального сочетающего агента, с содержанием связанного стирола 40-80 мас.%, имеющий в своем составе 5-20 мас. % молекул строения А-В или АВ-АВ при общей молекулярной массе 30-60 тыс. с температурой размягчения 20-60^oС 40-140 мас.ч. Клей может содержать 10-20 мас. ч. полистирола. Характеристики клея: вязкость по ВЗ-4 60-80 с, сопротивление расслаиванию через 1 мин 3,6 кгс/см, через 24 ч 4,2 кгс/см, через 24 ч при 45^oC 3,6 кгс/cм. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Клеевая композиция для крепления подошвы к верху обуви, включающая диенвинилароматический термоэластопласт с температурой размягчения 60 - 120^oС, адгезионную смолу и органический растворитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сополимер изопрена или бутадиена и стирола линейного строения А ВАВ-А-В-А, АВ-АВ-Х-ВА-ВА или звездообразного строения (А-В-АВ)_n Y, где А блок полистирола, В блок полиизопрена, полибутадиена или сополимера бутадиена со стиролом, Х остаток дифункционального сочетающего агента, Y остаток трех- или четырехфункционального сочетающего агента, n 3 4, с содержанием связанного стирола 40 80 мас. имеющий в своем составе 5 20 мас. молекул строения А В или АВ АВ при общей мол. м. 30 60 тыс. с температурой размягчения 20 60^oС при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Термоэластопласт 100
Сополимер 40 140
Адгезионная смола 20 100
Органический растворитель 300 450
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полистирол в количестве 10 20 мас.ч.