КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОБУВИ Российский патент 1997 года по МПК C09J175/06 

Изобретение относится к клеевым композициям, используемым например, в обувной промышленности, а именно для склеивания резиновых, кожаных и полиуретановых подошв с верхом из натуральных и синтетических кож.

Одним из наиболее прогрессивных методов изготовления обуви (особенно с верхом из искусственных кож) является как известно клеевая.

Лучшими в мировой практике признаны полиуретановые клеи для обуви фирмы "Байер" (Германия), представляющие собой смесь сложноэфирного уретанового каучука типа "Десмоколл" и изоционатсодержащего сшивающего агенита типа "Десмодур". Из композиций "Десмоколл Десмодур" для обуви чаще применяется клей на основе каучука "Десмоколл 400" (в смеси этилацетата с ацетоном) с отвердителем "Десмодур R" (трифенилметантриизоционат) или "Десмодур R F" (трилизоционатофенилтиофосфат). Однако эти клеи дефицитны, токсичны и дороги, поставки их осуществляются за валюту. Кроме этого, у них недостаточна термостойкость. В отечественной обувной промышленности используются уретановые клеи УКБ-1 и УКБ-2 по ТУ 38 4030067-90, представляющие собой 10 25% раствор сложноэфирного уретанового каучука УК-1 по ТУ 38 103-73 [продукт взаимодействия полиэфира ПВА-полибутиленадинината; 1,4-бутандиола; продукта Т-102 (2,4- толуилендиизоционата)] в этилацетате. В качестве отвердителя используется полиизоционат или индивидуально или в конце раствора в ацетоне. (Технология производства обуви. Рецептура клеев, отделочных и вспомогательных материалов. Методы приготовления и применения, ч.7. ЦНИИТЭИ легпром. М. 1978, с8-11). Эти клеевые композиции имеют невысокою прочность адгезионного шва, недостаточно высокую термостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является клеевая композиция для крепления обуви, включающая уретановый сложноэфирный каучук "Десмоколл-400 "-основа, полиизоциокат-отвердитель, полярный органический растворитель и добавку-фурфурол с соотношением компонентов, мас.

Уретановый сложноэфирный каучук 18,0-20,0
Полиизоционат 0,6-0,7
Фурфурол 1,0-8,0
(Авт.св. N 1073270 А. кл. C 09 J 175/06, опубл. бюл. N 6; 15.02.84)
Однако данная композиция включает в качестве основы импортный уретановый каучук "Десмоколл", имеет невысокую термостойкость.

Кроме того, использование в композиции в качестве уретанового сложноэфирного каучука отечественного аналога-каучука УК-1 показывает низкие значения прочности адизионного шва и низкую термостойкость.

Увеличение прочности адизионного шва и повышение термостойкости достигается тем, что клеевая композиция для крепления деталей обуви, включающая уретановый сложноэфирный каучук-основу, полиизоционат-отвердитель, полярный органический растворитель и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки содержит глицерофосфат кальция при следующем отношении компонентов, мас.

Уретановый сложноэфирный каучук 18,0-20,0
Полиизоционат 0,6-1,7
Глицерофосфат кальция 0,5-4,01
Растворитель Остальное
Глицерофосфат кальция порошкообразный продукт белого цвета. Содержит сложноэфирный сопряженные с атомом фосфора, связи, реакционно способные спиртовые ОН-группы, атомы химически связанного металла. Не растворим в воде и органических растворителях. Хорошо совмещается с сложноэфирным уретановым каучуком. Представляет собой смесь α- и β- изомеров: (CH₂ - OH-CH-OH-CH₂ OPO₃) Ca•H₂O; (CH₂ OH-CHOPO₃ CH₂OH)Ca•H₂O
Молекулярная масса 210,14. Объемная плотность 1100 кг/м ³.

В клеемешалку в 1/3 необходимого по рецептуре растворителя загружают сложноэфирный уретановый каучук УК-1 без предварительной его пластикации и перемешивают до однородной массы, после чего добавляют остальное количество растворителя. Вводят расчетное количество глицерофосфата кальция, перемешивают до полного растворения и гомогенизации системы.

Непосредственно перед применением вводят полиизоционат, перемешивают. Кроме этого, клеевую композицию, как в аналоге, получают смешиванием раствора уретанового сложноэфирного каучука "Десмоколл 400" в этилацетате, полиизоционата (или 20%-ного раствора полиизоционата в ацетоне) и глицерофосфата кальция, а также смешиванием каучука УК-1, полиизоционата, фурфурола с соответствующим количеством растворителя.

Получают клеевые композиции с различным содержанием глицерофосфата кальция (табл. 1). В табл.1 дается также состав композиции по прототипу, в котором в качестве основы используется не "Десмоколл-400", а отечественный аналог УК-1.

В таблице 2 приведены результаты испытаний прочности связи при расслаивании и данные прочности после испытания на термостойкость по ГОСТ 6768-75.

Методика испытаний прочности клеевого шва следующая: Из ткани "Кирза" вырезают 8 полосок размером (25±1)• (120±1) мм. На полоски шпателем или скальпелем наносят раствор клея. Наложение клея производят на площадь (25±1)•(100±5) мм в количестве 1,0 1,5 ч. на полоску. Наложение раствора клея производят дважды: после первой промазки сушат 10±1 мин, после второй 20±5 мин. Образцы помещают в сушильный шкаф при температуре 110^oC 120^oC на 2,0±0,2 мин. Складывают промазанными сторонами и прессуют. Время прессования составляет 60±2 с, давление на образцы -0,5 МПа (5 кгс/см). Определение прочности связи между слоями осуществляется выдержки образцов в течение 24,0±0,5 ч при температуре окружающей среды после прессования. Прочность связи между слоями определяют сопротивлением расслаиванию по ГОСТ 6768 на разрывной машине при скорости движения нижнего зажима 100 мм/мин. За результат испытания принимают среднее арифметическое из двух испытаний, расхождение между которыми не должно превышать 15%
Термостойкость определяют на образцах склеек после 24 ч пролежки, выдержанных в течение 1 ч при температуре 60^oC.

Из таблицы 2 следует, что использование глицерофосфата кальция в композиции приводит к возрастанию прочности клеевого шва при содержании 0,5 - 4% Наиболее существенно оно по отношению к прототипу, содержащему в качестве сложноэфирного уретанового каучука УК-1.

Более высокие показатели предлагаемой композиции обнаруживается после испытание на термостойкость, по отношению к УК-1-увеличение практически в 2 раза. Повышенные показатели клеевой композиции связаны с химическим строением использованной добавки глицерофосфата кальция, а именно с наличием вакантных спиртовых OH групп, которые взаимодействуя с изоционатными группами отвердителя повышают когеционную прочность за счет увеличения плотности уретановых сшивок, и, кроме этого, с наличием полярных заменителей кальция, способствующих как когезионному, так и адгезионному взаимодействию на границе "клей подложка".

В качестве материалов для склеивания рекомендуется использовать: кожволон, полиуретан, резину типа ВШ, используемую для изготовления низа обуви, а также СК-2, порвайер, кларино, винибан, лак с перламутровым эффектом, применяемые для изготовления верха обуви.

При использовании в качестве склеиваемых материалов полиуретана, резины ВШ-1 и ВШ-2 (низ обуви), корвайра, СК-2, винибана, лака с перламутровым эффектом (верх обуви) прочность адгезионного клеевого слоя выше когезионной прочности материалов.

Добавка, использованная в клеевой композиции глицерофосфат кальция не токсична, не дефицитна, доступна, относительно дешевая, не подвергается старению при хранении.

Использование: в обувной промышленности для склеивания резиновых, кожаных и полиуретановых подошв с верхом из натуральных и синтетических кож. Сущность изобретения: клеевая композиция для крепления деталей обуви содержит уретановый сложноэфирный каучук 18-20%, полиизоцианат /отвердитель/ 0,6 - 1,7%, глицерофосфат кальция 0,5 - 4,01% и полярный органический растворитель - остальное. Характеристики клея: прочность клеевого шва при расслаивании через 24ч выдержки 6,4 кгс/см, после испытания на термостойкость (выдержка при 60^oC в течении 1 ч) 5,6 кгс/см. 2табл.

Клеевая композиция для крепления деталей обуви, включающая уретановый сложноэфирный каучук-основу, полиизоцианат-отвердитель, полярный органический растворитель и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит глицерофосфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Уретановый сложноэфирный каучук 18 20
Полиизоцианат 0,6 1,7
Глицерофосфат кальция 0,5 4,01
Растворитель Остальное