Патент на изобретение №2181743
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОЛИМЕРНАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к полимерным клеевым композициям, предназначенным для соединения подошв и верха обуви; резины с металлом, кожи, дерева, бумаги, картона в различных комбинациях. Композиция содержит изопрен-стирольный термоэластопласт, представляющий собой древоподобный блок-сополимер или смесь блок-сополимеров линейного строения и древоподобного строения или смесь блок-сополимеров, звездообразного строения и древоподобного строения в массовом соотношении линейный (звездообразный): древоподобный – 90-0:10-100; растворитель, аддукт фенолформальдегидной смолы состава фенолформальдегидная смола, оксид магния, уксусная кислота, растворитель; технический результат: увеличение сопротивления расслаиванию термоэластопласта с кожей до 68 Н/см, резины с резиной до 88 Н/см, резины с металлом до 1,05 МПа. 1 табл., 1 ил. Изобретение относится к полимерным клеевым композициям, применяемым в производстве обуви для соединения кожного или текстильного верха с подошвой из термоэластопласта, кожи, резины, кожзаменителей, для склеивания различных изделий из резины, кожи, поролона, дерева, бумаги, картона, крепления резины к металлу. Известен широкий ассортимент полимерных клеевых композиций, включающих полихлоропрен, фенольные смолы, канифоль или другие агенты повышения клейкости, наполнители, оксид цинка, противостарители, растворители (С.К. Жеребков. “Крепление резины к металлам”, М.: Химия, 1966). Они обеспечивают склеивание широкого ассортимента различных материалов – кожи, резины, дерева, ткани, металла – в разнообразных комбинациях. К недостаткам данных композиций относятся большое время приготовления композиций из-за низкой скорости растворения полихлоропрена; ограниченный срок годности при хранении – как правило, не более трех месяцев. Известна полимерная клеевая композиция, включающая бутадиен-стирольный термоэластопласт ДСТ-3 0-814, n-трет. -бутилфенолформальдегидную смолу (101К), хлорированный полихлоропрен и смесь растворителей – этилацетат и бензин (Справочник обувщика. Под ред. Калиты А.Н., М.: Легпромбытиздат, 1988, с.349). Недостатками данной композиции являются недостаточно высокая прочность клеевых соединений (обычно сопротивление расслаиванию 20-25 Н/см), малая жизнеспособность клея. Известна также полимерная клеевая композиция, включающая смесь полимеров (изопрен-стирольный термоэластопласт, двублочный блоксо-полимер изопрена со стиролом и низкомолекулярный гомополистирол при следующем массовом соотношении полимеров соответственно; 70-87; 10-25; 3-5), смолу (канифоль, 101К, инден-кумароновая), и органический растворитель (предпочтительно смесь бензина с этилацетатом) при следующем составе композиции, мас.ч: Смесь полимеров – 100 Смола – 20 – 90 Растворитель – 190 – 340 Композиция может также дополнительно содержать полистирол с молекулярной массой 150000-200000 в количестве 10-20 мас.ч. (Патент Российской федерации 2063995, кл. C 09 J 153/02 (C 09 J 153/02, 125;06), 1996). Данная композиция легко изготавливается, имеет жизнеспособность не менее 6 месяцев. Недостатком композиции является недостаточно высокая прочность склеивания; сопротивление расслаиванию 25-39 Н/см. Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная (Патент Российской федерации 2124034, кл. C 09 J 153/02/(C 09 J 153/02, 161;06) 1999). Клеевая композиция, включающая изопрен-стирольный термоэластопласт, отдельно приготовленный аддукт фенолформальдегидной смолы и растворитель при массовом соотношении компонентов, мас.ч.: Изопрен-стирольный термоэластопласт (линейного или звездообразного строения) – 100 Аддукт фенолформальдегидной смолы – 10 – 50 Растворитель – 300 – 600 при следующем составе аддуктa, мас.ч. Фенолформальдегидная смола – 100 Оксид магния – 5 – 15 Уксусная кислота – 0.1-1.0 Растворитель – 100 – 150 Композиция имеет высокие адгезионные свойства при склеивании материалов из термоэластопластов, резины, кожи, ткани в разнообразных комбинациях. Жизнеспособность клея – не менее 1 года в герметично закрытой таре. В составе композиции используют линейный или звездообразный изопрен-стирольный термоэластопласт с содержанием связанного стирола 12-30 мас.%, с показателем текучести расплава более 1 г/10 мин при температуре 190o С и нагрузке 49,8 Н. Недостатком данной композиции является недостаточно высокая прочность крепления резины к металлу. Прочность крепления резины к металлу (при равномерном отрыве) составляет 0.8-0.9 МПа. Целью предлагаемого технического решения является повышение универсальности клеевой композиции и увеличение прочности склеивания резины с металлом. Поставленная цель достигается тем, что полимерная клеевая композиция включает в качестве изопрен-стирольного термоэластопласта древоподобный блок-сополимер или его смесь с блок-сополимером линейного или звездообразного строения при их массовом соотношении 100-10 : 0-90, аддукт фенолформальдегидной смолы и растворитель при массовом соотношении компонентов, мас. ч.: Термоэластопласт – 100 Аддукт фенолформальдегидной смолы – 10 – 50 Растворитель – 300 – 600 при следующем составе аддукта: Фенолформальдегидная смола – 100 Оксид магния – 5 – 15 Уксусная кислота – 0,1 – 1,0 Растворитель – 100 – 150 Линейные изопрен-стирольные полимеры имеют строение полистирол – полиизопрен – полистирол. Звездообразные изопрен-стирольные полимеры имеют строение (полистирол – полиизопрен)2-4 X, где Х – остаток сочетающего агента. Строение древоподобной эластомерной молекулы можно изобразить следующим образом (см. чертеж в конце описания). В качестве основной цепи могут быть молекулы полибутадиена, полиизопрена, сополимеры и блок-полимеры бутадиена, изопрена, стирола, пиперилена, этилена, пропилена и т.д., имеющие функциональные группы, способные присоединять боковые эластомерные цепи. В отличие от звездообразных молекул число привитых цепей в древоподобной молекуле практически неограничено. Синтез древоподобных молекул запатентован в России: 2068855 (1996 г.). Используют фенолформальдегидные смолы резольного типа, например, n-трет. -бутилфенолформальдегидную смолу (101К) или п-трет.-октилфенолформальдегидную смолу (фенофор О), или резорцинформальдегидную смолу. В качестве растворителя используют различные углеводороды или их смеси со сложными эфирами, но предпочтительно использование смеси нефраса С-2 с этилацетатом. В состав композиции могут входить также различные наполнители, например технический углерод, аэросил, мел; могут также вводиться повысители клейкости, например канифоль, инден-кумаровая смола, феноламидная смола. Изобретение иллюстрируется примерами конкретного исполнения. ПРИМЕР 1. Приготавливают раствор древоподобного изопрен-стирольного термоэластопласта, имеющего содержание стирола – 16,1%, характеристическую вязкость – 1,1 дл/ч, прочность при разрыве – 151 кгс/см2, показатель текучести расплава при 190o С, 5 кг – 10,8 г/10′, эластичность по отскоку 53%, твердость по ШОРУ А – 25, следующего состава, мас.ч.: Термоэластопласт – 100 Нефрас С-2 – 300 Этилацетат – 100 Отдельно готовят аддукт фенолформальдегидной смолы 101К с оксидом магния. Для этого растворяют 100 мас.ч. смолы 101К в смеси растворителей, состоящей из 65 мас.ч. нефраса С-2 и 35 мас.ч. этилацетата. Смесь перемешивают 0,5 ч, вводят 10 мас.ч. оксида магния, затем 0,5 мас.ч уксусной кислоты. Полученную смесь перемешивают в течение двух часов при 60o С. При этом получается густая однородная масса темного цвета. Затем 100 мас.ч. раствора термоэластопласта смешивают с 16 мас.ч. аддукта фенолформальдегидной смолы. Полученную композицию перемешивают один час. Композицию используют для склеивания различных материалов. Испытания прочностных свойств клеевых соединений проводят по методике “Методика определения прочности склеивания” при отслаивании в соответствии с ГОСТ 22307-77. Готовят склейки из кожи с термоэластопластом (моделирование крепления подошвы к верху обуви) или из резины с резиной. Образцы для испытаний имеют форму прямоугольных полосок длиной 12 см и шириной 2 см. На зачищенные шлифовальной шкуркой и обезжиренные образцы наносят первый слой клея, подсушивают 30-60 мин, затем наносят второй слой клея, высушивают при комнатной температуре 40-60 мин, проводят термоактивацию при 100oС в течение 1 мин в сушильном шкафу (в случае склеивания образцов из резины термоактивацию не проводят), образцы соединяют клеевыми пленками и подвергают сжатию в прессе в течение 1 мин при давлении 0,3-0,35 МПа. Испытания на сопротивление расслаиванию проводят через 24 ч на разрывной машине при скорости нагружения 100 мм/мин. Среднее усилие расслаивания склеенных образцов термоэластопласта с кожей составляет 68 Н/см, для образцов из резины – 88 Н/см. Определение прочности склеивания резины с металлом проводят по сопротивлению отрыву в соответствии с ГОСТ 209-75, метод Б. Клей наносят на зачищенные и обезжиренные поверхности резины и металлических дисков в два слоя. Склеивание проводят под нагрузкой 0,03  0,01 МПа в течение 24 ч при нормальной температуре. Испытания проводят на разрывной машине при скорости нагружения 100 мм/мин.
Среднее значение сопротивления отрыву составляет 1,05 MПa через 24 ч после склеивания. Для испытаний используют резину по ТУ381051082-86.
Определяют жизнеспособность композиции. С этой целью измеряют вязкость клеевой композиции через 24 ч после изготовления, затем через 6 мес хранения в герметически закрытой таре и, наконец, через 12 мес. Измеряют также сопротивление расслаиванию склеек, изготовленных в те же сроки. Получают следующие результаты:Вязкость на воронке В3-4, с: через 24 ч – 58 через 6 мес – 59 через 12 мес – 57 Сопротивление расслаиванию при склеивании термоэластопласта с кожей, Н/см: через 24 ч – 60 через 6 мес – 62 через 12 мес – 61 Таким образом, из полученных данных срок жизнеспособности композиции составляет не менее 12 мес при хранении в герметически закрытой таре. Пример 2 (контрольный по прототипу). Все операции осуществляют по примеру 1. В качестве термоэластопласта используют изопрен-стирольный термоэластопласт марки ИСТ – 20 (содержание связанного стирола – 18,3%; ПТР=2,1 г/10 мин при 190o С и нагрузке 49,8 Н). Прочность склеивания по сопротивлению расслаивания склейки термоэластопласта с кожей – 65 Н/см, резины с резиной – 91 Н/см. Прочность склеивания по сопротивлению отрыву при склеивании резины с металлом – 0,85 МПа. Примеры 3-7. Все операции осуществляются в соответствии с примером 1. При этом изменяют состав композиции и соотношение компонентов в ней. В таблице приведены конкретные рецепты и результаты испытаний композиций. Как следует из таблицы, предлагаемая композиция обеспечивает более высокую прочность склеивания резины с металлом, чем известная композиция. При этом в составе композиции могут дополнительно использоваться обычные ингредиенты клеевых композиций – наполнители, повысители клейкости. Примеры 8-11. Все операции осуществляются в соответствии с примером 1. При этом изменяют состав и соотношение компонентов в аддукте фенолформальдегидной смолы. Как следует из таблицы, заявляемая композиция обеспечивает высокие прочности склеивания. Формула изобретения
Изопрен-стирольный термоэластопласт – 100 Аддукт фенолформальдегидной смолы – 20 – 50 Растворитель – 300 – 600 при следующем составе аддукта: Фенолформальдегидная смола – 100 Оксид магния – 5 – 15 Уксусная кислота – 0,1 – 1,0 Растворитель – 100 – 150 РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 22.01.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004
Извещение опубликовано: 10.06.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
