Клей-расплав

 

Изобретение относится к клеям-расплавам на основе полибутилметакрилата низковязкого (ПБМА НВ) и может быть использовано в обувной, швейной, полиграфической отраслях для склеивания натуральной, искусственной и синтетической кожи, текстильных материалов, бумаги, картона. Техническим результатом изобретения является повышение эластичности (увеличение деформации), снижение жесткости, за счет чего клей-расплав может быть сформирован в виде пленки, жгута, прутка, при одновременном снижении его адгезии к металлу, что необходимо при использовании заявляемого клея-расплава, например, на операциях, связанных с применением оборудования, имеющего рабочие органы из металла. Технический результат достигается за счет использования композиции клея-расплава, содержащего низковязкий полибутилметакрилат 100 мас.ч., ароматическую нефтеполимерную смолу с температурой размягчения не менее 85^oC 5 - 15 мас.ч, сткарина или окисленного полиэтиленового воска 5-15 мас.ч., трикрезилфосфата или трихлорэтилфосфата 5-15 мас .ч. 2 табл.

Изобретения относится к клеям-расплавам на основе полибулиметакрилата низковязкого (ПБМА НВ) и может быть использовано в обувной, швейной, полиграфической отраслях для склеивания натуральной, искусственной и синтетической кожи, текстильных материалов, бумаги, картона.

Известны клеи-расплавы на основе ПБМА НВ [1, 2] однако из-за невысокой эластичности и них невозможно получать пленки, пруток, что облегчает использование и расширяет область применения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является клей-расплав следующего состава, мас.ч: Полибутилметакрилат низковязкой 100 Смола п-трет-бутилфенолформальдегидная 101 К 40 Стеарин 5 Клей-расплав образует прочные клеевые швы, легко текуч при температурах 163 165^oC, однако он обладает эластичностью лишь в очень тонком слое и получить пленку, пруток, жгут из него невозможно.

Техническим результатом изобретения является повышение эластичности (увеличение деформации), снижение жесткости, за счет чего клей-расплав может быть сформирован в виде пленки, жгута, прутка, при одновременном снижении его адгезии к металлу, что необходимо при использовании клея-расплава, например, на операциях, связанных с применением оборудования, имеющего рабочие органы из металла.

Технический результат достигается за счет того, что клей-расплав на основе полибутилметакрилата низковязкого адгезионной добавки и воска в качестве адгезионной добавки содержит ароматическую нефтеполимерную смолу с температурой размягчения не менее 85^oC, в качестве воска стеарин или окисленный полиэтиленовый воск и дополнительно трикрезилфосфат или трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.ч: Полибутилметакрилат низковязкий 100 Ароматическая нефтеполимерная смола 5 15 Стеарин или окисленный полиэтиленовый воск 5 15 Трикрезилфосфат или трихлорэтилфосфат 5 15 Существенным отличием заявляемого изобретения является введением в клей-расплав 5 15 мас.ч. в качестве адгезионной добавки ароматической нефтеполимерной смолы и дополнительно 5 15 мас.ч. трикрезилфосфата или трихлорэтилфосфата в соотношении, указанном в формуле изобретения.

Трикрезилфосфат и трихлорэтилфосфат широко известны как пластификаторы полимеров, придающие негорючесть в поливинилхлоридных покрытиях искусственных кож и в пленках из нитрата и ацетата целлюлозы [4] Эти пластификаторы морозостойкости, атмосферостойки, устойчивы к старению, хорошо совмещаются с другими пластификаторами, природными и синтетическими смолами. Водостойкость полимерных композиций, содержащих трикрезилфосфат и трихлорэтилфосфат, зависит от состава композиций, но чаще всего высока. Кроме того, известно, что фосфорные соединения увеличивают адгезию к металлам [5]
Нефтеполимерная смола известна в уровне техники как адгезионная добавка, оказывающая пластифицирующее действие в резиновых смесях, клеях-растворах для бумаги, в дорожных покрытиях [6, 7]
Эксприментально подтверждено, что за счет совокупности существенных признаков и количественного соотношения исходных компонентов, указанных в формуле изобретения, достигается одновременно увеличение эластичности, снижение жесткости и снижение адгезии к металлу клея-расплава, что неизвестно в уровне техники.

Клей расплав получают по следующей методике.

В металлическую (или стеклянную) емкость заливают расчетное количество трикрезилфосфата по ГОСТ 5728-76 или трихлорэтилфосфата по ТУ 6-06-241-92, затем добавляют измельченный ПБМА НВ по ТУ 6-01-958-89 и нагревают до температуры 150±5^oC. С того момента, когда температура достигнет 150^oC, смесь нагревают в течение 1 часа. Затем в указанную емкость вводят остальные компоненты (стеарин по ГОСТ 6484-64 или полиэтиленовый воск окисленный [8] и нефтеполимерную смолу по Т 38-10916-79) в количестве, соответствующем рецептуре. Продолжают нагревание исходных компонентов клея-расплава при указанной температуре еще в течение 2 часов, постоянно перемешивая их металлической мешалкой. Общее время получения клея три часа. По истечении этого времени клей-расплав выгружают из емкости, по мере охлаждения разрезают на гранулы.

После охлаждения полученный клей-расплав однороден по составу, прозрачен и имеет цвет от светло-желтого до светло-коричневого. Интервал размягчения клеевых композиций, определенный по методу "шар-кольцо", составляет от 65-83 до 110-126^oC. Текучесть клея-расплава оценивали по показателю текучести расплава в соответствии с ГОСТ 11645-73 (при диаметре капилляра 1,19 мм). Показатель текучести расплава полученного клея-расплава составляет от 6 до 40 г/10 мин при температуре 150^oC.

Пленки клея-расплава испытаны при одноосном растяжении в соответствии с ГОСТ 14236-81 (разрушающее напряжение, относительное удлинение, характеризующее эластичность пленки). Жесткость /D/ пленок при растяжении на 10% рассчитывали по формуле

где
P разрушающая нагрузка, даН.

Прочность клеевых соединений на сдвиг и расслаивание определяли в соответствии с Р0д 17-06-157-89.

В качестве материала субстратов выбрана двухслойная кирза (арт. 6766) по ГОСТ P 50376-92, кожа для верха обуви юфть сандальная по ГОСТ 485-82 и синтетическая кожа СК-велюр по ТУ 17-21-395-81.

Испытания с клеем-распалом-прототипом (а.с. СССР N 825572) проводились на трехслойной кирзе (арт. 6888). Эта ткань имеет более высокую прочность, чем двухслойная кирза, однако в настоящее время применение ее в обувной промышленности ограничено, так как почти прекращен выпуск из-за отсутствия сырья (хлопок). Поэтому эксперимент проводили на ткани двухслойна кирза арт. 6766, которая достаточно широко используется в промышленности изделий из кожи. Сопоставимые результаты приведены в табл. 1 и 2.

Прочность на сдвиг определяли также после термостатирования склеек при температуре 50^oC в течение трех часов или после выдержки в воде 2 часа. Увеличение прочности клеевых соединений после выдержки в воде связано с увеличением прочности субстрата (двухслойной кирзы).

Адгезию к металлу определяли по прочности на сдвиг склеек, в которых одним из субстратов является двухслойная кирза, а вторым оцинкованное железо. Результаты приведены в табл. 2.

Анализируя данные табл. 1 и 2, можно сделать вывод о том, что снижение количества нефтеполимерной смолы в клее-расплаве до 5 мас. ч. приводит к увеличению вязкости клея и соответственно температуры его применения, осложняется формование пленки. При увеличении количества нефтеполимерной смолы сверх 15 мас. ч. увеличивается жесткость пленок, начинает проявляться хрупкость, увеличивается адгезия к металлу.

Снижение содержания трикрезилфосфата (трихлорэтилфосфата) до количества менее 5 мас. ч. приведет к увеличению вязкости клея-расплава и увеличению адгезии к металлу, а увеличение содержания трикрезилфосфата (трихлорэтилфосфата) сверх 15 мас.ч. приведет к снижению жесткости и прочности клея и будет трудно снимать пленку, хранить ее и использовать. Таким образом, только совокупность заявленных признаков дает достижение технического результата, что подтверждается экспериментально, т.е. формуется пленка и одновременно снижается адгезия к металлу.

Таким образом, клей-расплав, указанный в изобретении, образует клеевые швы с высокой прочностью в воздушно-сухом состоянии от 2,0 до 4,4 МПа, которая не изменяется после выдержки в воде, так как клей водостоек: двух часовая намокаемость пленок клея-расплава составляет от 0 до 0,5% Пленки клеевых соединений достаточно прочны (их предел прочности равен0,36 1,41 МПа) и эластичны (относительное удлинение при растяжении до разрыва составляет от 263 до 713% а жесткость при растяжении на 10% колеблется от 4,0 до 20,0 даН).

Клеевые композиции могут быть применены при температуре от 140 до 180^oC в виде гранул, пленок, прутка, жгута.

Показатели прочности и адгезии к металлу, определенные на субстратах СК-велюр и натуральная кожа идентичны приведенным в примерах 1 18 табл. 2.

Формула изобретения

Клей-расплав, включающий низковязкий полибутилметакрилат, адгезионную добавку и воск, отличающийся тем, что он содержит в качестве адгезионной добавки ароматическую нефтеполимерную смолу с температурой размягчения не менее 85^oС, в качестве воска стеарин или окисленный полиэтиленовый воск и дополнительно трикрезилфосфат или трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Низковязкий полибутилметакрилат 100
Ароматическая нефтеполимерная смола 5 15
Стеарин или окисленный полиэтиленовый воск 5 15
Трикрезилфосфат или трихлорэтилфосфат 5 15с

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2