ПОЛИМЕРНАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C09J153/02 C09J153/02 C09J161/06 

Изобретение относится к полимерным клеевым композициям, применяемым в производстве обуви для соединения кожного или текстильного верха с подошвой из термоэластопласта, кожи, резины, кожзаменителей, для склеивания различных изделий из резины, кожи, поролона, дерева, бумаги, картона.

Известен широкий ассортимент полимерных клеевых композиций, включающих полихлоропрен, фенольные смолы, канифоль или другие агенты повышения клейкости, наполнители, оксид магния, оксид цинка, противостарители, растворители [С. К. Жеребков. "Крепление резины к металлам", М.: Химия, 1966]. Они обеспечивают склеивание широкого ассортимента различного материалов - кожи, резины, дерева, ткани, металла - в разнообразных комбинациях.

К недостаткам данных композиций относятся: большое время приготовления композиций из-за низкой скорости растворения полихлоропрена; ограниченный срок годности при хранении - как правило, не более трех месяцев.

Известна полимерная клеевая композиция, включающая бутадиен-стирольный термоэластопласт ДСТ-30-814, n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу (101К), хлорированный полихлоропрен и смесь растворителей - этилацетат и бензин [Справочник обувщика. / Под ред. Калиты А.Н. М.: Легпромбытиздат, 1988, с. 349].

Недостатками данной композиции являются недостаточно высокая прочность клеевых соединений (обычно сопротивление расслаиванию 20-25 Н/см), малая жизнеспособность клея.

Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная клеевая композиция, включающая смесь полимеров (изопрен-стирольный термоэластопласт, двублочный блоксополимер изопрена со стиролом и низкомолекулярный гомополистирол при следующем массовом соотношении полимеров соответственно: 70-87:10-25:3-5), смолу (канифоль, 101К, инден-кумароновая) и органический растворитель (предпочтительно смесь бензина с этилацетатом) при следующем составе композиции, мас.ч.:
Смесь полимеров - 100
Смола - 20-90
Растворитель - 190-340
Композиция может также дополнительно содержать полистирол с молекулярной массой 150000-200000 в количестве 10-20 мас.ч. [Патент Российской федерации N 2063995, кл. C 09 J 153/02 (C 09 J 153/02, 125:06), 1996]. Данная композиция легко изготавливается, имеет жизнеспособность не менее 6 месяцев.

Недостатком композиции является недостаточно высокая прочность склеивания: сопротивление расслаиванию 25-39 Н/см.

Целью предлагаемого технического решения является повышение прочности клеевого соединения.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная клеевая композиция включает изопрен-стирольный термоэластопласт, отдельно приготовленный аддукт фенолформальдегидной смолы и растворитель при массовом соотношении компонентов, мас.ч.:
Изопрен-стирольный термоэластопласт - 100
Аддукт фенолформальдегидной смолы - 10-50
Растворитель - 300-600
при следующем составе аддукта, мас.ч.:
Фенолформальдегидная смола - 100
Оксид магния - 5-15
Уксусная кислота - 0,1-1,0
Растворитель - 100-150
Композиция имеет высокие адгезионные свойства при склеивании материалов из термоэластопластов, резины, кожи, ткани в разнообразных комбинациях.

Жизнеспособность клея - не менее 1 года в герметично закрытой таре.

В составе композиции используют изопрен-стирольный термоэластопласт с содержанием связанного стирола 12-30 мас.% с показателем текучести расплава более 1 г/10 мин температуре 190^oC и нагрузке 49,8 Н.

Используют фенолформальдегидные смолы резольного типа, например, n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу (101К) или n-трет-октилфенолформальдегидную смолу (фенофор О), или резорцинформальдегидную смолу.

В качестве растворителя используют различные углеводороды или их смеси со сложными эфирами, но предпочтительно использование смеси нефраса C-2 с этилацетатом.

В состав композиции могут входить также различные наполнители, например, технический углерод, аэросил, мел; могут также вводиться повысители клейкости, например канифоль, инден-кумароновая смола, феноламинная смола.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного исполнения.

Пример 1. Приготавливают раствор изопрен-стирольного термоэластопласта ИСТ-20 (содержание связанного стирола 18,3%, ПТР=2,1 г/10 мин) следующего состава, мас.ч.:
ИСТ-20 - 100
Нефрас C-2 - 300
Этилацетат - 100
Отдельно готовят аддукт фенолформальдегидной смолы 101К с оксидом магния. Для этого растворяют 100 маc.ч. смолы 101К в смеси растворителей, состоящей из 65 маc.ч. нефраса C-2 и 35 мас.ч. этилацетата. Смесь перемешивают 0,5 часа, вводят 10 мас.ч. оксида магния, затем 0,5 мас.ч. уксусной кислоты. Полученную смесь перемешивают в течение двух часов при 60^oC. При этом получается густая однородная масса темного цвета.

Затем 100 мас.ч. раствора изопрен-стирольного термоэластопласта смешивают с 16 мас. ч. раствора аддукта фенолформальдегидной смолы. Полученную композицию перемешивают один час.

Композицию используют для склеивания различных материалов. Испытания прочностных свойств клеевых соединений проводят по "Методике определения прочности склеивания" в соответствии с ГОСТ 22307-77.

Готовят склейки из кожи с термоэластопластом (моделирование крепления подошвы к верху обуви) или из резины с резиной.

Образцы для испытаний имеют форму прямоугольных полосок длиной 12 см и шириной 2 см. На зачищенные шлифовальной шкуркой и обезжиренные образцы наносят первый слой клея, подсушивают 30-60 мин, затем наносят второй слой клея, высушивают при комнатной температуре 40-60 мин, проводят термоактивацию при 100^oC в течение 1 мин в сушильном шкафу (в случае склеивания образцов из резины термоактивацию не проводят), образцы соединяют клеевыми пленками и подвергают сжатию в прессе в течение 1 мин при давлении 0,3-0,35 МПа.

Испытания на сопротивление расслаиванию проводят через 24 часа на разрывной машине при скорости нагружения 100 мм/мин.

Среднее усилие расслаивания склеенных образцов термоэластопласта с кожей составляет 65 Н/см, для образцов из резины 91 Н/см.

Определяют жизнеспособность композиции. С этой целью измеряют вязкость клеевой композиции через 24 часа после изготовления, затем через 6 месяцев хранения в герметически закрытой таре и, наконец, через 12 месяцев. Измеряют также сопротивление расслаиванию склеек, изготовленных в те же сроки. Получают следующие результаты:
Вязкость на воронке В3-4, с.

через 24 часа - 58
через 6 месяцев - 59
через 12 месяцев - 57
Сопротивление расслаиванию при склеивании термоэластопласта с кожей, Н/см:
через 24 часа - 65
через 6 месяцев - 67
через 12 месяцев - 64
Таким образом, из полученных данных срок жизнеспособности композиции составляет не менее 12 месяцев при хранении в герметически закрытой таре. Для известной композиции срок годности - 6 месяцев.

Пример 2 (контрольный по прототипу). Растворяют 85 мас.ч. изопрен-стирольного термоэластопласта ИСТ-20, 10 мас. ч. двублочного блоксополимера изопрена со стиролом, 5 мас.ч. гомополистирола, 5 мас.ч. канифоли и 45 мас. ч. фенолформальдегидной смолы 101К в 240 г смеси бензина с этилацетатом (в соотношении 1: 1). Смесь перемешивают 4 часа. Через 24 часа проводят испытания клея. Склеивают образцы термоэластопласта с кожей и резины с резиной. Через 24 часа после склеивания сопротивление расслаиванию склейки термоэластопласта с кожей - 30 Н/см, резины с резиной - 27 Н/см.

Примеры 3-7. Все операции осуществляются в соответствии с примером 1. При этом изменяют состав композиции и соотношение компонентов в ней. В таблице 1 приведены конкретные рецепты и результаты испытаний композиций. Как следует из таблицы 1, предлагаемая композиция обеспечивает более высокую прочность склеивания, чем известная композиция. При этом в составе композиции могут дополнительно использоваться обычные ингредиенты клеевых композиций - наполнители, повысители клейкости.

Примеры 8-11. Все операции осуществляются в соответствии с примером 1. При этом изменяют состав и соотношение компонентов в аддукте фенолформальдегидной смолы, а также изменяют условия приготовления аддукта. В таблице 2 приведены рецептуры композиций, условия приготовления и свойства.

Как следует из таблицы 2, заявляемая композиция обеспечивает высокие прочности склеек.

Изобретение относится к области полимерных клеевых композиций, предназначенных для склеивания материалов из кожи, резины, кожзаменителей, термоэластопластов и других в любых комбинациях. Полимерная клеевая композиция включает изопрен-стирольный термоэластопласт, фенолформальдегидную смолу, используемую в виде аддукта с оксидом магния, уксусной кислотой, и органический растворитель при следующем составе композиции: изопрен-стирольный термоэластопласт 100 мас. ч. , аддукт фенолформальдегидной смолы 10-50 мас.ч., растворитель 300-600 мас.ч., аддукт фенолформальдегидной смолы имеет следующий состав: фенолформальдегидная смола 100 мас.ч., оксид магния 5-15 мас.ч., уксусная кислота 0,1-1,0 мас.ч., растворитель 100-150 мас.ч. Полимерная клеевая композиция обеспечивает высокую прочность склеивания. Жизнеспособность - 1 год. 2 табл.

Полимерная клеевая композиция, включающая изопрен-стирольный термоэластопласт, фенолформальдегидную смолу, растворитель, отличающаяся тем, что композиция содержит фенолформальдегидную смолу в виде отдельно приготовленного аддукта с оксидом магния и уксусной кислотой в растворителе при следующем массовом содержании компонентов, мас.ч.:
Изопрен-стирольный термоэластопласт - 100
Аддукт фенолформальдегидной смолы - 10 - 50
Растворитель - 300 - 600
при следующем составе аддукта фенолформальдегидной смолы, мас.ч.:
Фенолформальдегидная смола - 100
Оксид магния - 5 - 15
Уксусная кислота - 0,1 - 1,0
Растворитель - 100 - 1505