Клеевая композиция Советский патент 1991 года по МПК C09J175/06 

Изобретение относится к полиуретано- вым клеям и предназначается для использования в легкой, обувной, резино-технической, химической, автомобильной и др. отраслях промышленности для склеивания различных типов кож, тканей, резин, полимерных синтетических материалов и т.д.

Цель изобретения - увеличение времени сохранения липкости, упрощение технологии склеивания при высокой адгезионной прочности.

В качестве сложного бифункционального кристаллизующегося полиэфира полиуретановый эластомер содержит поли-1,4-бутиленгликольадипинат ММ

1700-3000, в качестве сложного бифункционального аморфного полиэфира М.М. 800-2500 содержит полидиэтиленгликольа- дипинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат или полиэтиленбутиленгликольадипинат.

В качестве изоцианатного компонента используется толуилендиизоцианат с соотношением 2,4-/2,6-изомеров 65:35,

В качестве изоцианата в композиции могут быть использованы полиизоцианат Б, трифенилметантриизоцианат в дихлорэтане (Лейконат), Десмодур - продукт на основе дифенилметандиизоцианата.

Os

2

О

В качестве органического растворителя могут использоваться этилацетат, метилэ- тилкетон, диметилформамид и пр.

В табл. 1 приведены характеристики полиэфиров, используемых при получении по- лиуретановых эластомеров.

Для достижения указанного в таблице 1 содержания влаги в полиэфире их высушивают при 90-100°С в вакууме 1-2 мм рт.ст.

Синтез ПЗУ осуществляли преимущественно при добавлении катализатора - дибу- тилдилаурата олова, поскольку в его отсутствие необходимо было значительно увеличивать продолжительность реакции.

Для приготовления клея использовали как ПЗУ с концевыми гидроксильными группами, так и полиуретаны с концевыми изо- цианатными группами. В первом случае соотношение реагирующих групп NCO:OH составляло 0,98:1,00, во втором - 1,02:1,00.

Полиуретановые эластомеры получали по общей методике (например, для варианта получения ПЗУ с концевыми ОН- группами на основе смеси ПБА и ПДА в соотношении 100:5 мас.ч. соответственно при отношении МСО:ОН 0,98:1,00).

В 3-горлый реактор, снабженный термометром и мешалкой, помещают 69,62 г ПБА мол.м. 1890 и 3,27 г ПДА мол.м. 800 и перемешивают их в течение 15-30 мин при нагревании на масляной бане при 90- 100°С. Отдельно готовят смесь 6,98 г ТДИ (толуилендиазоцианат) и 0,16 г дибутилди- лаурата олова (из расчета 0,2 мас.% катализатора от количества получаемого ПЗУ). Предварительно подогрев колбу с этой смесью на масляной бане, выливают изоци- анатный компонент.в реактор. Реакционную смесь перемешивают при нагревании в течение 2-3 мин до сильного нарастания вязкости. Затем быстро выгружают полимер, помещая его между листами антиадгезионной бумаги, и далее выдерживают его в термостате при 95-110°С в течение 2-3 ч. Молекулярную массу синтезированных ПУЗ определяют методом эксклюзионной хроматографии.

В табл. 2 представлены синтезированные ПУЗ.

Для получения клея готовят примерно 20%-ный раствор синтезированного ПУЗ в органическом растворителе и в раствор добавляли отвердитель. Живучесть композиций составляла в среднем 2 сут.

Органический растворитель для клея выбирают исходя из требований минимальной токсичности для условий различного типа предприятий используют разрешенные в легкой и др. отраслях промышленности растворители - этилацетат или смесь его с ацетоном (в соотношении 4:1).

В качестве отвердителя для клея использовали промышленный продукт - полиизоцианат Б (ПИЦ), который позволяет получать более стабильные результаты склеек в сравнении с отвердителем типа трифенилметантриизоцианата, используемым в известном способе. Выбор количест0 ва полиизоцианата осуществляли опытным путем, учитывая технологические требования (прочность шва, расход). В результате проведенных опытов установлен оптимальный интервал количества полиизоцианата:

5 1,0-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. ПУЗ.

В некоторых случаях, когда нет высоких требований к прочности склеивания материалов, в раствор ПУЗ отвердитель не вводят.

0 Склеивание образцов различных материалов проводили следующим образом.

Склеиваемые поверхности плотных или твердых материалов (резина, различного типа кожи, подошвенный полиуретан, термо5 эластопласты и др.) взъерошивали на алмазных кругах (или др. абразивных приспособлениях). Ткани с крупноячеистым переплетением нитей, губчатые, мелко- или крупнопористые материалы не взъерошива0 ют. Клей наносят в основном двумя слоями (толщина слоя 0,1-0,2 мм). После первой намазки клеевые пленки подсушивают в течение 10 мин. Время выдержки на воздухе после второй намазки определяли опытным

5 путем и, как правило, это составляло от 20 до 40 мин. Затем образцы приводят в контакт, и прессуют в течение 2-3 мин. Затем под давлением 0,35-0,40 МПа. Размеры образцов и определение прочности склеива0 ния при расслаивании соответствуют требованиям.

Сущность изобретения подтверждается примерами.

Варианты составов полиуретанового

5 клея сведены в табл. 3, прочностные свойства склеенных материалов - в табл. 4.

Оптимальным временем сохранения липкости клеевых швов считали время выдержки склеиваемых поверхностей, после

0 которого прочность склеивания была максимальной. Технологические требования на обувных предприятиях предусматривают увеличение времени сохранения липкости не менее чем до 20 мин и не более 50 мин

5 при сохранении или увеличении адгезионной прочности клеевых соединений.

Базовым объектом является полиурета- новый клей на основе Десмоколла, используемый на отечественных обувных предприятиях. Нанесенная на склеиваемые

поверхности пленка этого клея теряет липкость практически сразу после испарения растворителя (в течение 3-4 мин), поэтому процесс склеивания возможен только после термического разогрева клеевых слоев для придания им липкости.

В табл. 5 и 6 представлены показатели соединений, помощью композиции по изобретению с использованием различных от- вердителей и органических растворителей.

Формула изобретения Клеевая композиция, включающая полиуретановый эластомер на основе поли-1,4-бутиленгликольадипината и толуилендиизоцианата, изоцизнатныи отвердитель и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения времени сохранения липкости клеевого шва, упрощения технологии

склеивания при высокой адгезионной прочности, она содержит в качестве полиурета- нового эластомера полиуретановый эластомер с мол.м. 60000-200000 на основе смеси поли 1,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м, 800-2500, выбранного из группы, содержащей поли-1,3-бутиленг- ликольадипинат, полидиэтиленгликольади- пинат, поли-1,2 пропиленгликольадипинат и полиэтилечбутиленгликольадипинат, при массовом соотношении полиэфиров 100:2- 14 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиуретановый

эластомер100

Изоцианатный

отвердитель1-10

Органический

растворитель405-440

Изобретение относится к полиуре- тановым клеям, предназначенным для использования в легкой, обувной, рези- но-технической, химической, автомобильной и др. отраслях промышленности для склеивания различных типов кож, тканей, резин, полимерных синтетических материалов и т.д. Изобретение позволяет увеличить время сохранения липкости до 35 мин и соответственно упростить технологию склеивания при высокой адгезионной прочности за счет использования в композиции поли- уретанозого эластомера с мол.м. 60000- 20000 на основе толуилендиизоцианата и смеси поли-1,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м. 800-2500, выбранного из группы, содержащей поли 1,3-бутиленг- ликоль-адипинат, полидиэтиленгликольади- пинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат и полиэтиленбутиленгликольадипинат при массовом соотношении - лиэфиров 100:2- 14. Клеевая композиция содержит, мас.ч.: полиуретановый эластомер 100; изоцйанат- ный отвердитель 1-10; органический растворитель 405-440.6 табл. & Ё

Таблица 1

Примечание - номер ПУЭ и примеров клея соответствуют номерам синтезироранных ПУЗ, представленных в табл.2;

2- триФенилметэнтриизоцианата, испольвованный в прототипег

3- контрольные составы ПУ клея;

- базовый пример состава ПУ клея, солермдщий в качестве Г У) - импортируемый Десмоколл - 00.

Т а б л и

в табл.3;

2- ар - адгезионное разрушение, кр - когеэионно разрушение, ср - смешанное разрушение;

3- кирза артикул 68С2;

k - полиуретан подошвенный или монолитный арт. 3112-У4;

5- монолитная резина типа 6U1-1 , ВЬ-2 - синтетическая кожа марок

CK-S, Кларино или уретанискожа - Т (галантерейная или обувная);

6- натуральная кожа отечественная типа

7- пористо-монолитнай ПВХ-ппемка типа Ет35 - пенополиуретан (ПРУ) жесткой марки СПУ-327;

S - галантерейная пленка марки ГВ-ППУ марки СПУ-215-ЭЗ; 9 - контрольные составы полиуретаноеого клед.

Номера полиуретановых эластомеров соответствуют номерам синтезированных ПУЭ, представленных в табл.2.

Та бл и ц а 6

Номера ПУЭ соответствуют номерам ПУЭ табл.2.

Таблица 5