Клей-расплав

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

It ПАТЕНТУ

Сеюз Советсккк

Св4()мвкксткчеаккк

Рвспубпкк (6!),(оиолиительиый к иатенту—.з (51) М. Кл.

С 09 Х 3/16 (22) Заявлено090370 (21) 1415841/23-05

1 (23)!1риоритет — (32) 11 ° 03 ° 69

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (31) Р 1912117. 6 (:33) ФРГ (43) Опубликовано 150279. Бюллетень _#_ 6 (45) Дата опубликования описания 2002.79 (53) УДК 668 ° 395 °.6 (088,8) (721 Авто ы

Иностранцы () вторы

Франц Блашке, Арно Гардциелла и Герхард Шаде изобретения

Иностранная фирма Динамит Нобель Ar . (ФРГ) (71) Заявитель (54) КЛЕЙ вЂ РАСПЛ

2 (5

Изобретение относится к области получения клеев-расплавов, используемых для склеивания разнообразных материалов, например бумаги, кожи, древесины, пластмасс и др.

Известен клей, содержащий линейный полиэфир на основе этиленгликоля, терефталевой кислоты, изофтале- вой кислоты и ациклической дикарбоновой кислоты, пластификатор (слож- 10 ный эфир), воск, наполнитель (Sj 02 крахмал, глина) и растворитель (11 .

Клей характеризуется временем отверж- дения и не обеспечивает достаточной адгезионной прочности. 15

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является клей-расплав, включающий полиэфир на основе терефталевой, изофталевой кислот и С -C ãëèêîëåé, имею- 20 щий температуру. йлавления 160-220О С (21 . Клей не обеспечивает достаточной адгезионной прочности и имеет повышенное время отверждения.

Цель изобретения — повышение ад- 25 гезионной прочности и снижение времени отверждения, Поставленная цель достигается тем, что клей-расплав, содержащий полиэфир на основе терефталевой кислоты 30 или ее алкилового эфира или смеси с изофталевой кислотой или ее алкиловыМ эфиРом и С вЂ” С,о -гликолей, имеющий температуру плавления 160-220оС, дополнительно содержит неорганический порошок крупностью зерен 0,01-,5 мк в количестве 0,01-0,3 вес.Ъ (от веса клея).

Соотношение терефталевой и изофталевой кислот и полиэфира составляет 70:30 — 30:10.

В качестве гликолей используют, например, этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентадиолы, гексадиолы и т.п. Смеси гликолей со держат предпочтительно этиленгликоль.

В качестве неорганичес. их порошков могут быть использованы кремневая кислота, двуокись титана, окись циркония, окись алюминия, тальк, гипс, плавиковый шпат, каолин, слюда, сульфат бария, карбонат кальция, бентонит.

Неорганический порошок предпочтительно вводить во время процесса получения полиэфира.

Пример 1. В автоклав из нержавеющей стали с мешалкой и запираемым перегонным аппаратом вводят

18,94 кг диметилтерефталата, 3,86 кг

648112 диметилизофталата, 21,8 кг 1,4-бутадиола, 1,2 г дигидрата ацетата цинка и 2 5 r тетрабутилтитаната, После многократной промывки азотом .при внутренней температуре около о

180-220 С метанол отгоняют при нормальном давлении, затем повышают температуру до 250 С и начиная с этой температуры поддерживают вакуум. 3атем в течение 1 ч внутреннюю температуру поднимают до 270 С и одновременно уменьшают давление до значения ниже 1 мм рт.ст ° После перемешивания в течение 1 ч при укаэанных условиях устраняют вакуум введением азота, содержимое автоклава выгружают в виде жгута через вентиль на дне и гранулируют. Уменьшенная вязкость поо рошка при 25 С, измеренная в капиллярном вискозиметре, составляет 0,7.

Уменьшенную вязкость расчитывают по формуле 1 ) уменьш. с где «) — вязкость раствора; вязкость растворителя (60 вес.ч. фенола + 40 вес.ч.

1,1,2,2-тетрахлорэтана)

С вЂ” концентрация раствора, lг/

/100 мл растворителя.

Точка плавления, определенная как максимум плавления путем дифференциального термического анализа, составляет 200 С.

П р е р 2, Аналогично примеру 1, но к исходной смеси добавляют 12,5 г (0,05%) талька крупностью меньше 5 мк.

Пример 3. Аналогично примеру 1, но к исходной смеси. добавляют 25 г (0,13) талька крупностью меньше 5 мк.

Пример 4, Аналогично примеру 1, нс к исходной смеси еще добавляют 37,5 r (0,15 %) талька крупностью меньше 5 мк.

Пример 5. Аналогично примеру 1, но к исходной смеси добавляют 25 г (0,1%) сульфата. бария крупностью меньше 5 мк.

Пример 6. Аналогично примеру l,но к исходной смеси добавляют 25 г (0,1) сульфата кальция крупностью меньше 5 мк.

Пример 7. Аналогично примеру 1, но к исходной смеси добавляют 25 г (0,1%) силикагеля крупностью меньше 5 мк.

Пример 8. 18,6 кг диметилтерефталата, 2,5 кг 1,6-гександиола и 9,5 кг этиленгликоля в присутствии

3,4 r дигидрата ацетата цинка при

180-220 С до окончания отделения метаяола под азотом подвергают переэтерификации, затем добавляют 6,8 т трифенилфосфита, 4,1 r триокиси антимония, а также 14 г талька и поТаблица 1

Клеи-расплавы примерам ремя отверждения, с

2

4

6

8

6,5

4,0

2,0

2,0

2,5

8,0

2,0

2,0

2,5.

2,5

2,0

45

Пример 12. 9 7 r диметнлтерефталата,2,3 кг бутандиола-1,4 и

6,1 кг этиленглиКоля в присутствии

2,4 г дигидрата ацетата цинка и 2,8r триокиси антимония в течение 3 ч повергают переэтерификации при темпе ратурах от 180 до 220 С, по окончании отделения метанола повышают температуру до 250 С, создают вакуум

60 и при 250-270 С и конечном давлении

0,2 мм рт,ст. в течение 4 ч проводят поликонденсацию. Конечный продукт серо-зеленоватого цвета имеет уменьшенную вязкость 0,74 и т.пл.

65 210 С. вышают температуру до 255 С. Начиная с этого момента поддврживают вакуум и одновременно поднимают температуру до 270 С. После того, как давление в реакторе достигает значения

1 мм рт.ст. при внутренней температуре 270 С,перемешивают в течение

1,5 ч,а затем выгружают полученный продукт в виде жгута и гранулируют его. Уменьшенная вязкость порошка составляет 0,67. Максимум плавления (определенный путем дифференциального термического анализа) составляет

203 С.

Пример 9. Аналогично при- меру 8, но вместо 14 r талька к ис15 ходной смеси добавляют 14 г тонкоизмельченного сульфата бария.

Пример 10. Аналогично примеру 8, но вместо 14 r талька к исходной смеси добавляют 14 r тонкоизмельченного сульфата кальция.

Пример 11. Аналогично примеру 8, но вместо 14 r талька к исходной смеси добавляют 14 г тонкоизмельченного силикагеля.

Плавкие клеи, полученные согласно примерам 1-11,. расплавляют при 230 С в клеильной машине в плавильной чаше и через насосную систему наносят их на две склеиваемые поверхности (кожи) . Время отверждения измеряют от момента нанесения до прочного сцепления поверхностей кожи.

Результаты испытания приведены в табл. 1.

648112

Таблица 2

Наполни

% отверждения, с

Тальк О, 05

Тальк 0,1

Тальк 0,2

5 0

3,0

2,0

2,5

7,0

Силикагель 0,1

Силикагель 0,1"

Т а б л и ц а 3

Клей-расплав по примерам, истечении

2 ч/25 С истече ч/25 ечении

/25 С

3,4/3,5

3,7/3,8

3,9/4,0

3,5/3,6

3,8/3,9 ,3,4/3,5

3,9/4,0

3,9/4,0

3,2/3,3

3,6/3,7

3,7/3,6

3,2/3,4

3,5/3,6

3,2/3,2

13 а

13 б

13 в

14 б

14 в

15 а

15 б

15 в

5,2

2,6

2,0

5,4

2,0

5 0

2,5

2,1

3,2/3,5

3,6/3,7

3,8/3,9

3,3/3,4

3,6/3,7

3,2/3,3

3,8/3,9

3,8/3,8

Время отверждения полученного полиэфира при склеивании кожи составляет 8 с.

В расплав вводят указанные ниже наполнители.

Данные по времени отверждения клея с добавкой различных наПолнителей представлены в табл. 2. Размер зерен наполнителя 5 мк. Силикагель с размером зерен

0,09 мк.

Данные по времени отверждения и адгезионной прочности сведены в табл. 3.

Пример 13. 10 кг расплава полиэфира иа основе терефталевой кислоты и 1,б-гександиола добавляют: а) 1 r (0,01%) талька крупностью

3 мк; б) 10 г (0,1%) сульфата кальция крупностью 3 мк; в) 30 r (0,3%) силикагеля крупностью 1 мк.

Данные по времени отверждения и адгезионной прочности сведены в табл.3, Пример 14. К 10 кг расплава сополиэфира на основе смеси терефталевой кислоты с изофталевой кислотой (70:30) и пропиленгликоля добавляют: а) 1 r (0,01%) карбоната кальция крупностью 4 мк; б) 10 r (0,1%) силикагеля крупностью 2 мк; в) 30 r (0,3%) талька крупностью

0,2 мк.

Данные по времени отверждения и адгезионной прочносги сведены в табл. 3.

Пример 15. К 10 кг расплава сополиэфира на основе смеси терефталевой кислоты с изофталевой кислотой (90:10) и этиленгликоля добавляют: а) 1 г (0,01%) каолина крупностью 3 мк; б) 10 г (0,1%) силикагеля крупностью 3 мк;

l à ".э) 30 г (0,3%) карбоната кальция крупностью 1 мк

Данные по времени отверждения и адгезионной прочности сведены э табл. 3.

Как следует из табл, 1 и 2, предлагаемый клей имеет пониженное время отверждения.

Введение неорганических порошков также позволяет повысить адгезионную прочность, что подтверждено приве* денными ниже данными .

На полированную листовую сталь

)накладывают стеклоткань в 10 слоев (1-й штапель), затем накладывают пленку (толщиной 0,6 мм) клея- расплава, полученного аналогично приМеру 1, с уменьшенной вязкостью 0,75 и на эту пленку накладывают стеклоткань в 10 слоев (2-й штапель) и покрывают листовой сталью. Этот пакет нагревают в гидравлическом пресо се до 240 С и после достижения этой температуры подвергают давлению

10 кгс/см, причем избыточный плавкий клей может вытекать сбоку. 3атем пакет охлаждают при указанном выше давлении до 50"С, режут на полосы шириной 5 см и штапели 1 и 2 отделяют друг от друга в машине для определения предела прочности при разрыве после удаления листовой стали.

Аналогично проводят испытания с использованием того же полиэфира с добавкой различных наполнителей.

Данные по адгезианной прочности (кгс/5 cM) представлены э табл. 4.

Адгезионная прочность, кгс/5 см "!!

1 " 7

648112

Таблица4 о истече по истече- .по истечении ии 2 ч/25С1 нии 24ч/25С 72 ч/35 С

КлеЯ

4,2/4,1 2,8/2,8 2,7/2,9

3,9/3,9 3,9/3,9

4,0/4,1

3,5/3,6 3,3/3,5 3,2/3,4

3,9/3,8 3,7/3,6 3,7/3,6

3,9/4,0 3,8/3,8

3,8/3,7

По примеру 1

C-добавкой 0,2 вес.Ъ каолина с размером зерен 4 мк

3,8/3,9 3,6/3,6 3,6/3,6

Формула изобретения

Клей-расплав, содержащий полиэфир на основе терефталевой кислоты или ее алкилового эфира или смеси с изофталевой кислотой или ее алкиловым эфиром и Cz- С р — гликолей, имеющий температуру плавления 160-220 С, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности и снижения времени отверждеСоставитель Г. Мишенэникова

Техред И. Асталош Корректор Л. Веселовская

Редактор Л. Новожилова

Заказ 361/58 Тираж 757 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП !!атент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

По примеру 1

По примеру 1 с добавкой 0,3 вес.Ъ сульфата кальция с размером зерен

0,01 мк

По примеру 1 с добавкой 0,01% силикагеля с размером зерен 5 мк

По примеру .1 с добавкой 0,05% силикагеля с размером зерен 3 мк

;I

По примеру 1 с добавкой 0,1 вес.Ъ карбоната кальция с размером зерен 1 мк

Адге з ионн а я прочность кгс,/5см — т ния, он дополнительно содержит неорганический порошок крупностью зерен

0,01-5 мк в количестве 0,01-0,3 вес.а (от веса, клея) .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3142434, кл. 229-53, 1964.

2. Патент Англии. М 9.62851, кл. В 5 N, 1964.