Клеевая композиция Советский патент 1980 года по МПК C09J3/12 

1

Изобретение относится к клеевой композиции, которую используют для соединения формованных полиэфирных (на основе полиэфиров) изделий с изделиями, выполненными из каучуко вых композиций.

Изобретение предназначено для производства изделий, представляющих собой слой формованного полиэфира, склеенного каучуковым основанием, таких как приводные ремни, конвейерные ленты, ткани с изолирующим покрытием и т.п.

Каучуки, которые приклеивают к фомованным полиэфирным изделиям, яв.пяются обычными вулканизируемыми серой ненасыщенными каучуками.

Полиэфирные изделия включают в себя конденсационные полимеры двухатомных спиртов с двухосновными кислотами, в частности с дикарбоновьлми кислотами, и полимеры, полученные конденсацией оксикарбоновых кислот, например полиэтилентерефталат, поли-1,4-циклогексилендиметилентерефталат. Полимеры могут быть, например, в виде волокон, нитей, тканей, лент, волокнистых лент и пленок.

Известны клеевые композиции на основе каучуковых латексов, например винилпиридинового, и резорцинформальдегидной смолы 1, применяемые для крепления полиэфирных материалов к Каучукам.

Однако известные композиции не обеспечивают достаточно высокой проч ности склеивания.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является клеевая композиция, содержащая латекс винилпиридинового каучука, резорцинформсшьдегидную смолу, метиленбисфенилендиизоцианат, формальдегид, эпоксидную смолу и воду 2.

Эта композиция также не позволяет достичь высокой прочности крепления.

Цель -изобретения - повышение адгезионной прочности.

Поставленная цель достигается тем, ч-то известная композиция содержащая латекс винилпиридинового каучука, резорцинформальдегидную смолу, метиленбисфенилендиизоцианат, формальдегид, эпоксидную смолу, воду, дополнительно содержит соединение металлу, выбранного из группы, включающей натрий, калий, рубидий, цезий стронций, серебро, кадмий, барий, церий, уран, титан, ванадий, хром.

олово, сурьму, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, свинец, висмут, кальций и цирконий, причем соединение выбрано из группы, включающей ацетат, ацетилацетонат, стеарат, окись, хлорид, нитрат, этилгексоат, маЛеат, о-фенилфенолят и олеат,. при следующем соотношении компонентов, вес.% (в расчете на сухое вещество):

Латекс винилпиридинового

10,68-11,2

каучука

Реэорцинформальде0,84-0,97

гидная смола

:Метиленбисфениленди0,57-0,71

изоцианат

0,46-0,53

Формальдегид

0,23-0,30

Эпоксидная смола

0,003-0,00

Соединение металла

Остальное

Вода

При применении клеевая композиция может быть использована в виде двух жидких составов I и И, которые наносят на полиэфирные материалы последовательно, или же формованное полиэфирное изделие может быть -приведено в контакт с одной жидкостью, содержащей компоненты жидкости Г и жидкости П.

Жидкость I содержит соединение металла в смеси с водой, содержащей эпоксидную смолу, имующую в среднем по крайней мере две эпоксигруппы .. в Каждой молекуле, т.пл. ниже 150 С, средний мол.вес ниже 3000, а эпоксидный эквивалент ниже примерно 2500; и йзоцианат. Вода является инертным веществом при комнатной температуре (к обоим компонентам) или может быть растворителем для одного или обоих компонентов; кроме того, оба или один из компонентов могут быть суспендированы в воде в качестве диспергированной или эмульгированной фазы (используют при желании пригодные поверхностноактивные вещества).

Количество добавляемого металлосодержащего соединения составляет 0,00001-0,010 моля на 1000 г клеевой композ 1ции; однако необходимо, чтобы в результате получалось клеевое соединение между каучуком и полиэфиром, которое имеет по крайней мере 5%-ное улучшение при внешней оценке (например, на 2,5% меньш выступившего корда, чем когда металл не прибавляют к клею), когда проводят измерения, используя методику, описанную ниже в примере 1. Можно получить внешнюю оценку 5 для соеди ,нения полиэфир-каучук без использования металлических соединений изобретения, но это потребует относительно высокого общего количества твёрдых компонентов в клее и/или рабочих температур, неблагоприятных для прочности полиэфира, оба эти фактора являются нежелательными и

дорогостоящими. При добавлении металсодержащего соединения согласно изобретению к клею внешняя оценка 5 может быть достигнута использованием той же клеевой композиции, содержащей значительно меньше твердых веществ.

Следующие молярные интервалы были определены для предпочтительных металлсодержащих соединений, приведенных в списке: кадмий 0,00010О,00400; медь 0,00002-0,00189; цинк 0,00002-0,00185; серебро .0,000460,004000; марганец 0,00005-0,002. Все величины, приведенные выше, выражены в молях на 1000 г раствора.

Жидкий состав Т наносят на полиэфирное формованное изделие любыми Обычными способами, например погружением, распылением, нанесением кистью, грунтованием или подобным образом, изделие может быть в состоянии релаксации или под напряжением. Когда формованное изделие является волокном по природе, предпочтительно подвергать его .по крайней мере достаточному напряжению для предотвращения сморщивания во время смачивания и последующих операций отверждения.

Металлсодержащее соединение, эпоксидная смола и йзоцианат должны быть нанесены на полиэфирное изделие перед стадией отверждения.

Компоненты жидкого состава П, если используют двухстадийный процес обработки, представляют собой резорцинформальдегидный раствор в комбинации с латексом винилпиридинового каучука.

После контактирования полиэфирног изделия с жидкостью I покрытое изделие нагр,евают до 171-246°С 20-200 с, предпочтительно 204-232 С с.

Покрытое полиэфирное, изделие зате приводят в контакт с жидкостью II.

Полиэфир, обработанный жидкостью П, затем нагревают при 177-232С 60200 с, предпочтительно 199 и 21б- С 80-100 с.

Некоторые вспомогательные вещества могут быть введены как в первую так и во вторую жидкости, или в обе.

Металлсодержащее соединение должно быть введено в жидкость I, когда используют систему двухстадийного погружения. Если металлсодержащее соединение вводят в жидкость П, не наблюдается заметного увеличения сшгезии.

Можно увеличить адгезию, используя систему одноразового погружения, однако это не является предпочтительным методом. Как отмечалось, если используют систему одноразового погржения, все упомянутые компоненты первой и второй жидкостей объединяют в одной емкости и формованное изде лие Обрабатывают клеем и получают по крайней мере {в расчете на сухое вещество) относительно ве изделия. Потом изделие йагревают п 177-232; предпочтительно 199-21б с 80-100 с под напряжением. Пример 1.Применение клея и ретения для соединения полиэфирног шинного корда с каучуком при испол зовании системы двукратного погру жения. Скрученный 3440 денье полиэфирн (полизтилентерефталат) шинный корд состоящий из трех слоев корда, обрабатывают жидкостью 1, имеющей следующий состав, г: Метилейбисфенилендиизоцианат-22,0 Аэрозоль ОТ (диоктил- . натрийсульфосукцинат) 1,5 Эпон 812 (эпоксидная смола)9,0 Вода1200 Металлсодержащее соединениеСм Сухой остаток в корде после это го первого погружения составляет 0,5-1,5% (от веса корда). Затем корд отверждают при 40 с при вытягивании в 2,0%. Затем корд обрабатывают жидкостью II (РФЛ-жидкость)., имеющей следующий состав, г:. Винилпиридиновый латекс (40%-ный, состоящий из терполимера 70% бутадиена, 15% винилпири дана и 15% стирола) пиратекс100Гидроокись аммония2,5 табл.1 Продукт конденсации резорцина с формальдегидом (копперт Пенаколит 2170)9,0 Формалин (37%-ный), Эту композицию разбавляют водой до 20%-ной концентрации. Затем корд сушат и отверждают при 90 с. Процент сухого вещества из РФЛ, оставшегося на кордб, составляет 2,5-4,9 от веса корда. Величину адгезии оценивают методом отслаивания склеейного изделия. Разделенные поверхности исследуют, рассматривая, какое количество корда становится видимым из-за отделения каучука от корда. Оценка ведется по следующей шкале: Оценка Характер разру- Внешний шения - % повреж- вид денной поверхнос- % видимоти каучукаго корда Следовательно, самая высокая оценка шкалы показывает, что адгезионная связь так сильна,что происходит разушение каучуковой заготовки; самая низкая оценка шкалы показывает, что адгезионная связь слаба, повреждение происходит .в промежуточной поверхности каучуковой заготовки и корда, больше, чем в самой каучуковой заотовке. В табл.1, приведены количества оединений металлов, добавленных в жидкой состав I, описанный выше; в ней же приведена оценка внешнего вида. Табл. ица 1

О,00029 тетраизопропилортотитаната 0,00071 трисацетилацетоната ванадия 0,00071 ацетилацетоната хрома 0,00051 нитрата висмута 0,00097 бисацетилацетоната никеля 0,00297 хлористого калия 0,00032 нитрата кадмия 0,00043 2-этилгексоата кобальта 0,00084 окиси двухвалентного олова 0,00029 дибутилоловомалеата 0,00038 о-фенилфенолята натрия 0,00015 олеата двухвалентного олова

4,5 4,9 4,0 5,0 5,0 4,3 4,7 4,9 4,5 4,7 4,8 4,0

Концентрация металл селе ржа «его сх)елинения, моль на 1000 г клеевой композиции

0,00023 ацетата цинка

0,00046-0,00091-0,03640- 0,00016 стеарата цинка

0,00088 ацетилацетоната цинка

0,00014- -.

0,Й0034 нитрата цинка

0,00020 уранилнитрата 0,00035 нитрата двухвалентного

0,00025 ацетилацетоната циркони

0,00017 бис-(триСутилолово)-оси

0,00026 ацетата свинца

0,00052 ацетата железа

0,00038 ацетилацетоната меди

0,00034 нитрата кобальта

0,00135 гидооокиси кгшьция

0,00028 ацетилацетоната железа

,00246 окиси цинка

0,00040 трехфтористой cypbNW

(двухвалентной)

0,00114 нитрата рубидия

0,00092 нитрата серебра

0,00121 ацетата стронция

0,00113 нитрата цезия

0,00114 ацетата бария

0,00113 нитрата церия

Опыты показывгиот, что при добавлении металлсодержащего соединения к клею в соответствии с изобретением получают существенное увеличение адгезии, как это следует из сравнения оценок внешнего вида поверхностей после разрушения образцов.

Пример 2. Применение клеевой композиции изобретения для свяКомпонент

Винилпиридиновый латекс

(пиратекс)100100

Гидроокись аммония2,52,5

7224898

Продолжение табл.1

Внешний вид

Образец

Контроль

4,5 4,8 5,0 2,5 4,4 4,6 5,0 4,7 4,0 4,4 4,3 4,5 4,2 3,8 3,8 4,0 3,5 3,6 4,6

4,5 2,5 4,3 2,0 2,0 4,0 4,1

зывания полиэфирного шинного корда с каучуком при использовании системы однократного погружения.

Крученый трехслойный 3440 денье

полиэфирный шинный корд, описанный в примере 1, обрабатывают кор позицией А, а идентичный корд обрабатывают композицией Б, cocTaBtii композиций -приведены в табл.2.

Таблица 2

Содержание, г в композиции

Общее содержание сухого вещества клея на корде составляет 4,5-5%. Потом корд отверждают 90с при 199 С. Оценка разрушения образцов по внешнему виду с композицией А 3,0, скомпозицией Б 3,5.

Компонент

Метилевбисфенилендиизоцианат

Аэрозоль ОТ Эпон 812 Вода

Ацетат цинка

Стеарат цинка В vюляx на 1000 г ко Содержание сухого вещества после обработки корда составляет 1,501,75%. Корд отверждают 40 с при 210° при нал9жении напряжения 2,0%. Образ цы корда обрабатывают второй .жидкост для погружения, описанной в примере 1, сушат и отверждают при 90 с. Твердые компоненты из РФЛ оста ются на корде в количестве 4,0-4,25% Результаты испытания образцов приведены ниже. Образец с композициейОценка разрушения по внешнему виду 2,0 4,6 5,0 5,0 Формула изобретения Клеевая композиция для склеивания полиэфирных материалов, содержа72248910

Продолжение табл.2

Пример 3.Образцы крученого трехслойного 3440 денье полиэфирного шинного корда . обрабатывают одной из следующих жидкостей I, составы которых приведены в табл. 3.

ТаблицаЗ

в композиции

1

д

0,00009 0,00450

0,0003 иции. щая латекс винилпмридинового каучука резорцинформальдегидную смолу, .метиленбисфенилендиизоцианат, формальдегид, эпоксидную смолу и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности, она дополнительно содержит соединение металла, выбранного из группы включающей натрий, калий, рубид -ш, цезий, стронций, серебро, кадмий, барий, церий, уран, титан, ванадий, хром, олово, сурьму, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк,, свинец, висмут, кальций и цирконий, причем соединение выбрано из группы, включающей ацетат, ацетилацетонат, стеарат, окись, хлорид, нитрат, этилгексоат, малеат, о-фенилфенолят и олеат, при следуюсоотношении компонентевi вес.%: расчете на сухое вещество):

Латекс винилпиридинового каучука 10,68-11,24

Резорцинформальдегидная смола 0,84-0,97

Метиленбисфенилендиизоцианат0,57-0,71

формальдегид0,46-0,53

Эпоксидная смола 0,23-0,30

Соединение металла 0,003-0,006 ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Кардашов Д.А. Синтетические клеи. М., Химия, 1976, с,380.

(прототип).