Клеевая композиция

(5 ц 5 С 09 .l 175/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ творитель 405-440. 6 табл. 700-3 ционал 800-25 дипинат или по 00, в качестве сложного би ного аморфного полиэфира 0 содержит полидиэтиленглиполи,2-пропиленгликольади иэтиленбутиленгликольадипи фунМ.Мольинатнат,В качестве используется то ношением 2,4-/2 оциан иленд -изом ного изоц ов 6 ента оотом нат 35 В качестве могут быть. испо трифенил мета нт не (Лейконат), Д ве дифенилмета изоцидн ьзовдны риизоци смодур диизоц композицииизоцианат Б, дихлорэтаукт на оснополи- пр иана ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии высокомолекулярныхсоединений АН УССР и Киевский технологический институт легкой промышленности(57) Изобретение относится к полиуретановым клеям, предназначенным дляиспользования в легкой, обувной, резино-технической, химической, автомобильй и др. отраслях промышленности для Изобретение относится к полиуретановым 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 крисгаллиэующегося полиэфира полиуретановый эластомер содержит поли,4-бутиленгликольадипинат ММ.Ы 2 1694617 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 полиуретановаго эластомера с мол,м, 60000- 20000 на основе толуилендиизоцианата и смеси поли,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол,м, 800 - 2500, выбранного из группы, содержащей поли 1,3-бутиленгликоль-адипинат, полидиэтиленгликольадипинат, поли,2-пропиленгликольадипинат и полиэтиленбутиленгликольадипинат при массовом соотношении .олиэфиров 100:2- 14, Клеевая композиция содержит, мас.ч,: полиуретановый эластомер 100; изоцианатный отвердитель 1 - 10; органический рас 1694617В качестве органического растворителя могут использоваться этилацетат, метилэтилкетон, диметилформамид и пр,В табл. 1 приведены характеристики полиэфиров, используемых при получении полиуретановых 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 ПЭУ осуществляли преимущественно при добавлении катализатора - дибутилдилаурата олова, поскольку в его отсутствие необходимо было значительно увеличивать продолжительность реакции.Для приготовления клея использовали как ПЭУ с концевыми гидроксильными группами, так и полиуретаны с концевыми изоцианатными группами. В первом случае соотношение реагирующих групп МСО:ОН составляло 0,98:1,00, во втором - 1,02:1,00.Полиуретановые эластомеры получали по общей методике (например, для варианта получения ПЭУ с концевыми ОН- группами на основе смеси ПБА и ПДА в соотношении 100:5 мас.ч. соответственно при отношении ИСО: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 дибутилдилаурата олова (из расчета 0,2 мас. катализатора от количества получаемого ПЭУ). Предварительно подогрев колбу с этой смесью на масляной бане, выливают изоцианатный 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 антиадгезион ной бумаги, и далее выдерживают его в термостате при 95-110 С в течение 2 - 3 ч. Молекулярную массу синтезированных ПУЭ определяют методом эксклюзионной хроматографии.В табл. 2 представлены синтезированные ПУЭ.Для получения клея готовят примерно 20 О-ный раствор синтезированного ПУЭ в органическом растворителе и в раствор добавляли отвердитель, Живучесть композиций составляла в среднем 2 сут. Органический растворитель для клея выбирают исходя изтребований минимальной токсичности для условий различного типа предприятий используют разрешенные в легкой и др. отраслях промышленности рас 5 10 15 20253040 50 55 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 при сохранении или увеличении адгезионной прочности клеевых соединений,Базовым объектом является полиуретановый клей на основе Десмоколла, используемый на отечественных обувных предприятиях. Нанесенная на склеиваемые творители - этилацетат или смесь его с ацетоном (в соотношении 4:1).В качестве отвердителя для клея использовали промышленный продукт - полииэоцианат Б (ПИЦ), который позволяет получать более стабильные результаты склеек в сравнении с отвердителем типа трифенилметантриизоцианата, используемым в известном способе. Выбор количества полиизоцианата осуществляли опытным путем, учитывая технологические требования (прочность шва, расход). В результате проведенных опытов установлен оптимальный интервал количества полиизоцианата: 1,0-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. ПУЭ.В некоторых случаях, когда нет высоких требований к прочности склеивания материалов, в раствор ПУЭ отвердитель не вводят,Склеивание образцов различных материалов проводили следующим образом.Склеиваемые поверхности плотных или твердых материалов(резина, различного типа кожи, подошвенный полиуретан, термоэластопласты и др.) взъерошивали наалмазных кругах (или др. абразивных приспособлениях). Ткани с крупноячеистым переплетением нитей, губчатые, мелко- или крупнопористые материалы не взьерошивают, 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 опытнымпутем и, как правило, это составляло от 20до 40 мин. Затем образцы приводят в контакт, и прессуют в течение 2-3 мин, Затемпод давлением 0,35-0,40 МПа. Размеры образцов и определение прочности склеивания при расслаивании соответствуюттребованиям.Сущность изобретения подтверждается примерами.Варианты составов полиуретанового клея сведены в табл, 3, прочностные свойства склеенных материалов - в табл. 4.Оптимальным временем сохранения липкости клеевых швов считали время выдержки склеиваемых поверхностей, после1694617 1 - 10 405-440 Таблица 1 Исходные вещества Молекулярная масса.н/б 1,20 4,10 - 4,40 800 1020 0,70 3,64 0,026 ТДИ 174,1 1170-2500 0,88 3,02 0,30 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 отвердителей и органических растворителей,Формула изобретения Клеевая композиция, включающая полиуретановый эластомер на основе поли,4-бутиленгликольадипината и толуилендиизоцианата, изоцианатный отвердитель и органический раствори- тель, отличающаяся тем,что,сцелью увеличения времени сохранения липкости клеевого шва, упрощения технологии П БА (ПЭ, поли,4-бутиленгликольадипинат)склеивания при высокой адгезионной прочности, она содержит в качестве полиуретанового эластомера полиуретановый эластомер с мол.м. 60000-200000 на основе 5 смеси поли 1,4-бутиленгликольадипината ибифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м, 800 в 25, выбранного из группы, содержащей поли,3-бутиленгликольадипинат, полидиэтиленгликольади пинат, поли,2 пропиленгликольадипинати полиэтилечбутиленгликольадипинат, при массовом соотношении полиэфиров 100;2- 14 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:15 Полиурета новыйэластомер 100ИзоцианатныйотвердительОрганический20 растворитель1694617 Таблица 2 ПУЭ Количествоаморфногополизфира,г на 100 гПБА Мол,м. ПУЭ прЪ( молярном соотношении НСО:ОН0)98:1,00 Полиольный компонент ПУЭ Мол.м. ПУЭпри мопярномсоотношении1 СО:ОН1,02:1,00 ч 92206 66400 Известный12 е 225013-.ПБА 69106 1,3-ПБА 10652295603 1,3-ПБЛ 90330 82567 1,3-ПБЛ" 1,3-ПБА" +,3-ПБА" 10 29 62671 52612 30 31 32 33 96567 97000 74313 62 чбб 34 35 37000 32431 36 33 39 40 25545 ч 210660. 1017217802358012 т- контрольные составы ПУЭ. Таблица 3 Состав ПУ клея, нас,ч,Номери/п Примерклея Состав клея ПУ мас.ч.ПУЭ 100 мас. ч,Номерп/и Примерклея Попиизо- Этилацецианат тат ТФМТН2,5ПУЭ" 1(по прототипу) ПУЭПУЭПИЦ 25 410,0 1ч 10,0 2 3334 Е 16 ПУЭПУЭ"19 ПУЭПУЭПУЭПУЭ о ПУЭПУЭ"31 16 192 о П р и м е ч а н и е,1 номер ПУЭ и примеров клея соответствуот номерам синтезированныхПУЭ, представленных в табл,2;трифенилметантриизоцианата) использованный в прототипе;контрольные составы ПУ клея;базовый пример состава ПУ клея, сопершащий в качестве ПУЗимпортируемый Оесмокопп - 400,238( 9 10 1(1.12 15 16 17 8 19 20 21 22 23 24 258.26 27 1 2 5 1 О 14 6 1 2 5 10 14 1 о 1 2 5 10 14 18 2 9310292003911166 Р 8616063247650106037999766765 О79701660006 О 456226 Б 07149664108602100567927147046060000200000 ПИЦ 2,52,510 1694617 Тблиц4.е еет еа а е Примерклея Прочность склеивания при отслаивании,Нlсм Оптимальное времясохранения пылкости ива,мин(характер разруеенмя)2) Кирза Кирза Реяинау синтетич, кожа ПВХ ППУ в Иском- ППУтФ Винилиса ПУ кожвеПУ ПУ Нвтурвльная акожа-ПУ КирзаПУ Известный1 58 кр 67 кр Зеч терипактивацмя15-20 62 ср 156ср 1 Эбар 210ср 167ср,57 ср 77 кр 29 3 7 70 ср 59 лто 10 кр 72 кр 79 35 кр 60 крд 5,Э 5 кр 84 кр 30 кр 30 37 КР 25 87 кр 50 кр ЗС 30 кр 17 ср 16 Эср1 Оар367ср171ср170ар427ср206ср171 40 12 13 60 39 кр 45 кр 42 ср 35 30 1 Ь 50 19 26 7-12 30 22 нр 52 25 кр ЭО кр ЗО кр 73 кр 55 26 25 27 33 40 кр 00 Э 5 кр 39 ср 36 15 31 46 ср 30 ко 59 кр 39 кр 61 ко 15-1 о ЭБ Э 6 40 39 4 С 60 3-4термоактнвация 41базовый П р и и е ч.а н и е.1 номера примеров клея соотеетствуот номерам примеров составов клея в табл.3;вр - адгеэиомное раэрущение, кр - когеэионное раэрущение, ср - смееанное разруыениенирэз артикул 6662;полиуретан подоееенный или монолитный врт, 3112 еу 4; монолитная резина типа ВЮ, ВН- синтетическая кожа марок мСК-он, "Кларино" млн уретанмсножаТ (галантерейная или обувная); натуральная ножа отечественная типа Не 240245;порнсто-монолитная ПВХ-пленка типа Ет 35 - пеномлнуоетан (ПРУ) жесткой марки СПУ;галантерейная пленка марки ГВ-ППУ марки СПУ-03; нонтрольные составы полиуретанавого клея. 135вр84АР146136ар130ар146ар175ар160ар162ар166ар1 о 5ар116ар 100вр60вр79вр99ар100ар187вр126ар168ар177вр100р136вр168арС 9ар116ар176ар26ар165ар147аР 180ср105ар169ср185ср200ср238ср230 .ср249ср24 Сср245ср240ср120ср 115ар92ар235ср103ср91лр252ср10со120ар203ср210ар166ср221ср65ар110ар241ср160ср112СР164ср 66 ср 24 ар 56 ср 67 ср 69 ср у 4 ср 31 ср 93 ,ср 95 ср 93 ср 69 ср 46 ср 36 ар 20 ар о 7 ср 45 ср 43 ар 95 ср 55 СР 33 ар 91 ср 76 ар 56 СР 7 С ср ар 50 ар 91 СР 55 ср 47 ср 62 ср 153срсВвр158ср1 ббср171ср130ср19 чср210ср209СР211ср266ср13 оср 120ар75ар199ср122ср125ар220ср155СР113ар190СР131ар155ср189ср110ар131ар211ср162ср126ср163ср уб ср 20 ар 59 ср 65 ср 68 ср 75 ср 30 ср 01 сл 61 со 79 ср 7 т ср ЗЭ ср 23 вр 21 ао 35 ср 33 ср 33 ар а ср о 0 Р 30 ар 12 ср 12 ар 59 ср ср 33 ар 41 лр о 5 ср 61 ср ЗЭ ср 62 ср 210ср129ср220ср219ср272ср320ср355ср401ср420ср410срч 15ср1 о 5ср 371срЭОчср207ср333ср155ср179срч 11ср212ср130ср220ср,69 кр ср 65 кр 71 кр 75 кр 11 кр. Зч кр 36 кр о 3 кр 30 кр о 5 кр 45 кр 29 кр 13 ср 38 кр чО кр Эд ср 90 кр 60 кр ЭО кр Зч кр 72 ко 61 нр 31 кр 35 ср 41 ср ег оо кр 63 кр 46 кр 65 кр1694617Таблица 5Номера полиуретановых зластомеров соответствуют номерам синтезировайных ПУЭ, представленных в табл.2.Таблица 6Номера ПУЭ соответствуют номерам ПУЭ табл.2.Составитель Г. МишензниковаРедактор М, Недолуженко Техред М.Моргентэл Корректор М. Шароши Заказ 4129 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101