КЛЕЙ-РАСПЛАВ Российский патент 1998 года по МПК C09J153/02 C09J153/02 C09J113/00 C09J125/06 

Изобретение относится к области получения клеев-расплавов и может быть использовано при получении адгезионных покрытий.

Известны адгезионные клеевые покрытия, получаемые из растворов полимеров в органических растворителях и расплавов полимеров [1, 2].

Применение клеев-расплавов является наиболее прогрессивным, так как исключает использование растворителей, не требуется установки сушильных камер, за счет чего повышается производительность труда, освобождаются производственные площади, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда. В состав клеев-расплавов входят пленкообразующее, агент липкости, пластификатор и наполнители.

Известны клеи-расплавы, где в качестве пленкообразующего используют блоксополимеры различного типа [3, 4]. Недостатком их является невысокая маслостойкость и адгезия.

Наиболее близким к предлагаемому является клей-расплав для адгезионной ленты, состоящий из смеси линейного блоксополимера AB, линейного сополимера ABA, звездообразного трехлучевого блоксополимера (AB)₃X, звездообразного четырехлучевого блоксополимера (AB)₄X, где A - блок полиальфа-метилстирола или полистирола, со степенью полимеризации 20 - 200, B - блок полибутадиена со степенью полимеризации 600 - 5000, X - полифункциональный сшивающий агент, и полиальфа-метилстирола или полистирола с молекулярной массой 1000 - 15000 при следующем соотношении их смеси, мас.ч.:
Блоксополимер AB - 0,5 - 1,0
Блоксополимер ABA - 1,0 - 90,0
Блоксополимер (AB)₃X - 1,0 - 15,0
Блоксополимер (AB)₄X - 5,0 - 92,5
Полиальфа-метилстирол или полистирол - 1,0 - 25,0
Клей-расплав готовят смешением блоксополимеров и полистирола или полиальфа-метилстирола на вальцах при температуре 90^oC в течение 15 мин или в процессе синтеза.

Недостатком известного клея-расплава является низкая прочность крепления к капроновому нетканому полотну и маслостойкость, вследствие чего адгезионное покрытие обладает низкими эксплуатационными характеристиками.

Технической задачей изобретения является повышение адгезии и маслостойкости, упрощение технологии приготовления клея-расплава.

Поставленная задача решается тем, что клей-расплав, включающий линейный блоксополимер AB, линейный блоксополимер ABA, звездообразный трехлучевой блоксополимер (AB)₃X, звездообразный четырехлучевой блоксополимер (AB)₄X, где A - блок полиальфа-метилстирола или полистирола, B - блок полибутадиена, X - полифункциональный сшивающий агент, и полиальфа-метилстирол или полистирол с молекулярной массой 1000 - 15000, дополнительно содержит высокомолекулярный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук с жесткостью по ДЕФО 5,0 - 10,0 H и содержанием связанных нитрила акриловой кислоты 8 - 50 мас.% и метакриловой кислоты 1 - 15 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Блоксополимер AB - 0,5 - 20,0
Блоксополимер ABA - 2,0 - 50,0
Блоксополимер (AB)₃X - 1,0 - 5,0
Блоксополимер (AB)₄X - 5,0 - 65,5
Полистирол или полиальфа-метилстирол - 1,0 - 10,0
Указанный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук - 10,0 - 30,0
Известны: клей для липких лент, включающий бутадиенстирольный или изопренстирольный термоэластопласт, низкомолекулярный сополимер бутадиена и нитрила акриловой кислоты, агент липкости, пластификатор, хлорид магния - аммония и растворитель [5]; клей-расплав, включающий бутадиенстирольный или изопренстирольный термоэластопласт, жидкий карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук, полиизобутилен, сополимер этилена с винилацетатом, агент липкости и пластификатор [6].

И в том, и в другом известных технических решениях в состав полимерной основы входит бутадиен (изопрен) стирольный термоэластопласт линейного строения ABA и низкомолекулярный (жидкий) карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук с содержанием концевых карбоксильных групп 1,2 - 2,8 мас.%.

Клей-расплав отличается от известных тем, что в своем составе содержит смесь линейного блоксополимера AB, линейного блоксополимера ABA, звездообразного трехлучевого блоксополимера (AB)₃X, звездообразного четырехлучевого блоксополимера (AB)₄X, полиальфа-метилстирола или полистирола и дополнительно - высокомолекулярный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук с жесткостью по Дефо 5,0 - 10,0 H и содержанием связанных нитрила акриловой кислоты 8 - 50 мас.% и метакриловой кислоты 1 - 15 мас.%.

Кроме того, для обеспечения необходимых адгезионных, эксплуатационных и технологических свойств известные клеи содержат в своем составе значительные количества агентов липкости, пластификаторов, а также растворитель [5], что усложняет процесс его приготовления.

Использование в составе клея-расплава карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука с мономерным составом, с пластоэластическими свойствами и в количествах, отличных от заявляемых пределов, не позволяет достичь желаемого технического результата - повышение адгезии и маслостойкости, упрощение технологии приготовления клея-расплава.

Пример 1. Пленкообразующее готовят в смесителе с электрическим обогревом или на вальцах путем смешения при 70^oC в мас.ч.: 0,5 блоксополимера AB; 2,0 блоксополимера ABA; 1,0 блоксополимера (AB)₃X; 65,5 блоксополимера (AB)₄X; 1,0 полиальфа-метилстирола с молекулярной массой 1000; 30,0 карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука с жесткостью по Дефо 7,5 H, содержанием связанных нитрила акриловой кислоты 4,8 мас.% и метакриловой кислоты 27,2 мас.%.

Смесь перемешивают в течение 5 - 10 мин до получения гомогенного состава.

Клей-расплав по примерам 2 - 10 готовят, как в примере 1. Состав клея-расплава приведен в табл. 1.

Примеры 11 - 12 - (по прототипу).

Состав известного клея-расплава приведен в табл. 1.

Прочность крепления клея-расплава к капроновому нетканому полотну оценивают по величине сопротивления отслаиванию от капронового полотна. С этой целью образцы прессуют при температуре 150^oC в течение 5 мин между полосками капронового нетканого полотна. Сопротивление отслаиванию определяют по ГОСТ 17074-71.

Маслостойкость клея-расплава оценивают по набуханию в трансформаторном масле в течение 24 ч. по ГОСТ 9.030-74.

Для определения прочности крепления к стали (Ст-3) методом отрыва образцы готовят прессованием клея-расплава между стальными грибками при температуре 150^oC.

Твердость по Шору A определяют по ГОСТ 27110-86 (Ст СЭВ 108-86).

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из данных табл. 1, 2 видно, что предлагаемый клей-расплав превосходит известный по маслостойкости и сопротивлению отслаиванию.

Применение предлагаемого клея-расплава позволит улучшить эксплуатационные свойства адгезионного покрытия.

1. Использование: при получении адгезионных покрытий. Сущность изобретения: клей-расплав содержит, мас. ч.: линейный блоксополимер AB 0,5 - 20; линейный блоксополимер АВА 2,5 - 50,0; звездообразный трехлучевой блоксополимер (АВ)₃ • 1 - 5; звездообразный четырехлучевой блоксополимер (AB)₄ • 5,0 - 65,5; полистирол или полиальфа-метилстирол 1 - 10; высокомолекулярный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук с жесткостью по Дефо 5 - 10,0 Н и содержанием связанных нитрила акриловой кислоты 8-50 мас.% и метакриловой кислоты 1-15 мас.% 10 - 30; A - блок полиα-метилстирола или полистирола; B - блок полибутадиена, X - полифункциональный сшивающий агент. Характеристики клея: сопротивление - отслаиванию 7,4 кгс/см², набухание в трансформаторном масле 119%, прочность крепления к металлу 27 кгс/см², твердость по Шору 65 Ангстрем. 2 табл.

Клей-расплав, включающий линейный блоксополимер АВ, линейный блоксополимер АВА, звездообразный трехлучевой блоксополимер (АВ)₃Х, звездообразный четырехлучевой блоксополимер (АВ)₄Х, где А - блок полиальфа метилстирола или полистирола; В - блок полибутадиена; Х - полифункциональный сшивающий агент, и полиальфаметилстирол или полистирол с мол.м. 1000 - 15000, отличающийся тем, что он дополнительно содержит высокомолекулярный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук с жесткостью по Дефо 5 - 10 Н и содержанием связанных нитрила акриловой кислоты 8 - 50 мас.% и метакриловой кислоты 1 - 15 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Линейный блоксополимер АВ - 0,5 - 20,0
Линейный блоксополимер АВА - 2 - 50
Звездообразный трехлучевой блоксополимер (АВ)₃Х - 1 - 5
Звездообразный четырехлучевой блоксополимер (АВ)₄Х - 5 - 65
Полистирол или полиальфа-метилстирол - 1 - 10
Указанный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук - 10 - 30