Клеевая композиция

 

Изобретение относится к клеевым композициям на основе акриловых сополимеров, используемым для приклеивания поливинилхлоридных облицовочных материалов к различным поверхностям, в частности поливинилхлоридной пленки к деревянной поверхности для облицовывания корпусов теле- и радиоаппаратуры. Клеевая композиция содержит, мас.ч.: 45-55%-ная водная дисперсия акрилового сополимера 100; 60-70%-ный раствор канифоли в органическом растворителе 2,0 - 5,5; 20-25%-ный водный раствор щелочи 0,3 - 0,6; наполнитель 12 - 20; пластификатор - алкиловый С4, С8 эфир фталевой кислоты 5 - 10. Композиция может содержать 7 - 15 мас.ч. загустителя в виде 10% водного раствора. Изобретением решается задача повышения адгезионной прочности, морозостойкости и влагостойкости клеевой композиции. Это достигается тем, что клеевая композиция содержит в качестве акрилового сополимера сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты при массовом соотношении сомономеров 60 - 75 : 15 - 35 : 3 - 10, в качестве загустителя - редкосшитый сополимер бутилакрилата, метакриловой кислоты, аммонийной соли метакриловой кислоты и диметакрилата этиленгликоля при массовом соотношении сомономеров 20 - 40 : 20 - 30 : 30 - 56 : 0,5 - 1 и дополнительно пластификатор. Клеевая композиция имеет следующие характеристики: время схватывания 6 - 10 мин, время набора полной прочности 12 ч, прочность при отслаивании через 24 ч 1,4 - 2,6 кгс/см, потеря прочности при отслаивании после проведения 5 циклов замораживания - оттаивания клеевого соединения (1 цикл: -40oC 2 ч, комнатная температура 3 ч) составляет 3 - 5%, потеря прочности при отслаивании после выдержки клеевого соединения в камере с влажностью 98% в течение 48 ч составляет 5 - 10%. Композиция не коагулирует после замораживания при -40oC. 1 табл.

Изобретение относится к клеевым композициям на основе акриловых сополимеров, используемым для приклеивания поливинилхлоридных облицовочных материалов к различным поверхностям, в частности поливинилхлоридной пленки (ПВХ-пленки) к деревянной поверхности для облицовывания корпусов теле- и радиоаппаратуры.

Клеевые композиции, применяемые в конвейерном производстве, должны обеспечивать быстрое и надежное склеивание: время схватывания не должно превышать 10 мин; время набора полной прочности 24 ч; прочность при отслаивании через 24 ч должна быть не менее 1,5 кгс/см.

В настоящее время остается актуальной проблема транспортировки клеевых композиций и готовых изделий в зимнее время при температурах до -40oC, что ограничивает их широкое применение.

В связи с этим высокая морозостойкость является одним из основных требований, предъявляемых к клеевым композициям: композиция не должна коагулировать и терять свои клеящие свойства при -40oС; потеря прочности при отслаивании не должна превышать 20% после проведения 5 циклов замораживания оттаивания клеевого соединения (1 цикл: -40oC 2 ч, комнатная температура 3 ч).

Кроме того, клеевая композиция должна обеспечивать надежность склейки при попадании изделий в условия повышенной влажности: потеря прочности при отслаивании не должна превышать 20% после выдержки клеевого соединения в камере с влажностью 98% в течение 48 ч.

Известна клеевая композиция (1) для приклеивания ПВХ-пленки к древесным материалам, содержащая (в расчете на сухое вещество), мас.

Латекс сополимера бутадиена с нитрилом акриловой кислоты и метакриловой кислотой 24,88 26,00 Поверхностно-активное вещество (ПАВ) 0,19 1,00 Дисперсия сополимера винилацетата с дибутилмалеинатом 3,41 9,00 Наполнитель 5 14 Сополимер, бутилакрилата с аммонийной солью метакриловой кислоты 0,7 - 1,1 Вода Остальное В качестве ПАВ используют ОП-10. В качестве наполнителя каолин.

При склеивании ПВХ-пленки марки ПДО-250-150 ДГТ (для облицовывания корпусов теле- и радиоприемников) с древесиной березы через 24 ч достигается достаточно высокая прочность при отслаивании 2,3 2,51 кН/м, что удовлетворяет вышеуказанным требованиям. Однако композиция не морозостойкая при -40oC. Так, после замораживания при -40oC композиция коагулирует. При перемешивании однородность композиции не восстанавливается и такую композицию невозможно нанести на поверхность ПВХ-пленки.

Известна клеевая композиция (2) для приклеивания поливинилхлоридных облицовочных материалов типа пеноплен, полиплен, винистен к асбестоцементным, бетонным и деревянным основаниям, содержащая, мас.

50% -ная Водная дисперсия сополимера бутилакрилата, винилацетата и метакриловой кислоты при массовом соотношении мономеров 48 50 2 40 60 Загуститель 0,5 3,0 Минеральный наполнитель 20 30 Натриевое жидкое стекло 2,0 4,0
Смесь дихлоргидринного производного полиэтиленгликоля м.м. 600 и продукта конденсации дихлоргидринного производного полиэтиленгликоля м.м. 600 с диэтилентриамином 0,5 3,0
Вода до 100
В качестве загустителя используют 5%-ный водный раствор полиакриламида гранулированного или в виде 8%-ного геля. В качестве минерального наполнителя мел, каолин, бентонит.

Описанная композиция имеет высокую морозостойкость при -20oC. После 30 циклов замораживания при -20oC (1 цикл: -20oC 5 ч, +20oC 19 ч) она не коагулирует и сохраняет свои высокие клеящие способности. Однако композиция имеет длительное время высыхания клеевого шва толщиной 1 мм (19 - 20 ч) и набора полной прочности (72 ч), что делает невозможным ее использование в условиях конвейерного производства.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой клеевой композиции является клеевая композиция (3), содержащая, мас.

50%-ная Водная дисперсия сополимера бутилакрилата, винилацетата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров соответственно 84 15 1 50 60
10%-ный Водный раствор щелочи 2,7 3,3
70%-ный Раствор канифоли в толуоле или ксилоле 5 6
Загуститель 6 9
Наполнитель 22 36
В качестве загустителя используют казеинат аммония или карбоксилметилцеллюлозу, а в качестве наполнителя мел или каолин.

При приготовлении композиции водную дисперсию указанного сополимера (БА-ВА-МАК) сначала нейтрализуют 10%-ным водным раствором щелочи, затем вводят загуститель, раствор канифоли, а затем наполнитель.

Клеевая композиция предназначена для крепления отделочных материалов на основе поливинилхлорида к бетонной и другим подложкам. В описании отсутствуют количественные показатели, характеризующие применение композиции для данных целей.

Нами была воспроизведена композиция по примеру 1 (смотри таблицу, пример по прототипу) и использована для приклеивания ПВХ пленки к древесине березы. Получены следующие количественные характеристики композиции:
время схватывания 10 мин;
время набора полной прочности 24 часа;
прочность при отслаивании через 24 часа 0,7 кгс/см;
потеря прочности при отслаивании после проведения 5 циклов замораживания при минус 40oC 83%
потеря прочности при отслаивании после выдержки склеенных образцов в камере с влажностью 98% в течение 48 ч 57% После 5 циклов замораживания при -40oC композиция коагулирует и не восстанавливает однородность при перемешивании.

Недостатком композиции являются низкие адгезионная прочность, морозостойкость и влагостойкость композиции.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение адгезионной прочности, морозостойкости и влагостойкости клеевой композиции.

Это достигается тем, что клеевая композиция, содержащая водную дисперсию акрилового сополимера, раствор канифоли в органическом растворителе, водный раствор щелочи и наполнитель, в отличие от известной, содержит в качестве акрилового сополимера сополимер бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты при массовом соотношении сомономеров 60 75 15 35 3 10 и дополнительно пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

45 55%-ная водная дисперсия акрилового сополимера 100
60 70%-ный раствор канифоли в органическом растворителе 2,0 5,5
20 25%-ный водный раствор щелочи 0,3 0,6
наполнитель 12 20
пластификатор алкиловый С4, С8 эфир фталевой кислоты 5 10
Композиция содержит загуститель 10%-ный водный раствор редкосшитого сополимера бутилакрилата, метакриловой кислоты, аммонийной соли метакриловой кислоты и диметакрилата этиленгликоля при массовом соотношении сомономеров 20 40 20 30 30 56 0,5 1 в количестве 7 15 мас.ч. на 1000 мас.ч. водной дисперсии акрилового сомономера.

Повышение влагостойкости клеевого шва является неочевидным эффектом, так как используемый акриловый сополимер в своем составе содержит 3 10 мас. звеньев метакриловой кислоты, что повышает набухаемость сополимера в воде. Композиция может содержать 7 15 мас.ч. водорастворимого сополимера, который также способствует набуханию клеевого шва в воде. Пластификатор не использовался с целью повышения водостойкости. Поэтому от введения в клеевую композицию этих компонентов нельзя было ожидать повышения влагостойкости клеевого шва.

Отсутствие коагуляции водно-дисперсионной клеевой композиции после циклов замораживания-оттаивания является также неочевидным, так как используемый акриловый сополимер является водонерастворимым, а известно, что для получения водных растворов, устойчивых к низким температурам, надо использовать водорастворимые сополимеры. Введение в композицию водорастворимого загустителя не оказывает влияния на устойчивость водной дисперсии. Так, композиция, приготовленная без загустителя, устойчива к низким температурам. Пластификатор не использовался с целью повышения устойчивости водной дисперсии к замораживанию. При его введении в композицию можно было ожидать повышения морозостойкости клеевого шва, а не устойчивости дисперсии, так как известно, что пластификатор снижает температуру стеклования полимерных композиций. (А.А. Тагер "Физико-химия полимеров", М. "Химия", 1978, с. 451).

45 55%-ную Водную дисперсию акрилового сополимера (сополимер БА-ММА-МАК) получают эмульсионной полимеризацией бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в водной среде в присутствии водорастворимого инициатора полимеризации и ионогенного эмульгатора.

10% -ный Водный раствор загустителя (сополимер БА-МАК-соль МАК-ДМЭГ) выпускается по ТУ 6-01-2-716-86.

В качестве наполнителя используют каолин и мел, в качестве пластификатора дибутилфталат (ДБФ) и диоктилфталат (ДОФ).

В композицию можно ввести антисептик.

Клеевую композицию готовят следующим образом. Водную дисперсию акрилового сополимера сначала нейтрализуют водным раствором щелочи, затем в нее последовательно вводят водный раствор загустителя (при необходимости), пластификатор, раствор канифоли, в органическом растворителе, наполнитель. Перемешивание продолжают до получения гомогенной массы. Составы клеевых композиций по примерам 1 5, приготовленных по изложенному способу приведены в таблице.

Клеевую композицию наносят на ПВХ-пленку марки ПДО-250 ч 150-ДГТ для облицовывания корпусов теле- и радиоприемников по ТУ-49-1023832-3-90. Толщина пленки 0,4 мм. После минутной выдержки на воздухе пленку с нанесенным клеем прикатывают к древесной основе (древесина березы).

Режимы склеивания ПВХ-пленки с древесной подложкой приведены ниже:
Расход клея, г/м2 100 110
Нанесение клея Одностороннее
Время открытой выдержки, мин 1
Удельное давление прессования, МПа 0,15
Время прессования, мин 15 20
Температура прессования, oC 20
Прочностные свойства клеевого соединения определяют измерением прочности при отслаивании под углом 180o. Скорость движения подвижного зажима разрывной машины 100 10 мм/мин.

У склеенных образцов после прессования определяют следующие показатели:
время схватывания время, через которое пленку нельзя сдвинуть руками с деревянной поверхности;
время набора полной прочности;
прочность при отслаивании через 24 ч после прессования;
прочность при отслаивании после проведения 5 циклов замораживания (1 цикл: -40oC 2 ч, комнатная температура 3 ч);
прочность при отслаивании после выдержки склеенных образцов в камере с влажностью 98% в течение 48 ч.

Кроме того, у клеевых композиций по примерам 1 3 определяют наличие коагуляции после 5 циклов замораживания -40oC.

Для сравнения аналогичные испытания проводились для композиции по прототипу.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемое изобретение решает поставленную техническую задачу: повышение адгезионной прочности, морозостойкости и влагостойкости клеевой композиции.

Предлагаемая клеевая композиция удовлетворяет требованиям конвейерного производства: время схватывания 6 10 мин; время набора полной прочности 12 ч; прочность при отслаивании через 24 ч 1,4 2,6 кгс/см.

Композиция обеспечивает высокую морозостойкость клеевого шва. Так, потеря прочности при отслаивании после проведения 5 циклов замораживания оттаивания составляет 3 5% Композиция не коагулирует после замораживания при -40oC. Поэтому становится возможной транспортировка клеевой композиции и готовых изделий в зимнее время.


Формула изобретения

Клеевая композиция, содержащая водную дисперсию акрилового сополимера, раствор канифоли в органическом растворителе, водный раствор щелочи, наполнитель и загуститель, отличающаяся тем, что она содержит в качестве водной дисперсии акрилового сополимера водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты при массовом соотношении мономеров 60 75 15 35 3 10, в качестве загустителя 10%-ный водный раствор редкосшитого сополимера бутилакрилата, метакриловой кислоты, аммонийной соли метакриловой кислоты и диметакрилата этиленгликоля при массовом соотношении сономомеров 20 40 20 30 30 56 0,5 1,0 и дополнительно алкиловый С4, С8-эфир фталевой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

45 55% Водная дисперсия акрилового сополимера 100
10%-ный Водный раствор редкосшитого сополимера бутилакрилата, метакриловой кислоты, аммонийной соли метакриловой кислоты и диметакрилата этиленгликоля 5 15
60 70%-ный Раствор канифоли в органическом растворителе 2,0 5,5
20 25%-ный Водный раствор щелочи 0,3 0,6
Наполнитель 12 20
Алкиловый С4, С8-эфир фталевой кислоты 5 10

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения клеевых композиций, используемых для приклеивания различных материалов к металлическим поверхностям, например ПВХ-пленки к стали при производстве металлопласта, войлока и сукна к деталям из алюминия, бронзы и анодированной стали на операциях сборки видеомагнитофонов

Изобретение относится к получению клеев, а именно к клеевым композициям на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20, получаемым для приклеивания полимерных пленок к металлической поверхности

Изобретение относится к чувствительным к давлению клеевым композициям, предназначенным для приклеивания пленочных поляризаторов к стеклянной поверхности жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ)

Изобретение относится к области получения водорастворимого клея, используемого для склеивания древесины, бумаги с картоном, наклеивания обоев на бумажной или тканевой основе на бетонную, оштукатуренную, деревянную поверхности, этикетирования стеклянной и полимерной тары, наклеивания шпона в мебельной промышленности и т

Изобретение относится к клеям для липких пленок на поливинилхлоридной основе, используемым для ламинирования изделий полиграфической продукции и документов

Изобретение относится к технологии изготовления многослойных оптически прозрачных изделий

Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет получать клеящие прозрачные композиции, обладающие повышенной стойкостью клеевого соединения при перепаде температур от -196 до 80oС (30 циклов без изменений характеристик склеенных изделий), что достигается форполимеризацией до конверсии 25 - 35% смеси следующего состава, мас.%: n-н-гексилстирол 25 - 50, метилвинилсилилдиметакрилат или диэтилсилилдиметакрилат 1,4 - 5,0, н-гектилакрилат 72,7, дициклогексилпероксидикарбонат 0,15 - 0,20, и последующим добавлением к форполимеру 1,4 - 5,0 мас.% метилвинилсилилдиметакритата или диэтилсилилдиметакрилата и 0,15 - 0,20 мас.% дициклогексилпероксидикарбоната

Изобретение относится к клеевым композициям для липких лент на подложках из акрилобутадиенстирольных поливинилхлоридных пленок (АБС ПВХ-пленка), поливинилхлоридных пленок (ПВХ-пленка) и других пленочных материалов и может быть использовано в быту, а также для декоративной облицовки внутренних салонов автомобилей, вагонов

Изобретение относится к клеевым составам, предназначенным для склеивания бумаги, картона, древесины, шпона, фанеры, хлопчатобумажных тканей в любом сочетании, а также облицовки древесно-стружечных плит и древесины декоративным бумажно-слоистым пластиком

Изобретение относится к водному дисперсионному клею на основе дисперсии сополимера или терполимера с огнезащитным средством на основе соединений бора или алюминия
Изобретение относится к клеящим веществам, а конкретнее к способам производства термочувствительных клеевых композиций

Изобретение относится к липким водоэмульсионным клеевым композициям на основе акриловых сополимеров, конкретно к клеям для липких пленок на бумажной, картонной, пластмассовой или металлической основах, используемых для изготовления самоклеющихся декоративных и отделочных материалов, для склеивания картонажных изделий по конвейерной технологии и для этикетирования в бумажной, полиграфической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к герметизирующим составам, в частности к полиакрилатному стыковочному герметизирующему составу сополимеров и акрилонитрила

Изобретение относится к полимерам для получения эмульсионных чувствительных к давлению клеев

Изобретение относится к клеям, содержащим систему отверждения при температуре окружающей среды

Изобретение относится к применению смесей, включающих полимеры типов А, Б и АБ, в качестве клея или в клеевых составах

Настоящее изобретение относится к эмульсионному полимеризату, содержащему фиксированные в полимере активаторы. Описан эмульсионный полимеризат типа ядро-оболочка с включенным в ядро активатором, который получают при полимеризации смеси, содержащей: a) от 5% мас. до 99,9% мас. одного или нескольких монофункциональных мономеров (мес.)акрилата с растворимостью в воде <2% мас. при 20°C; b) от 0% мас. до 70% мас. одного или нескольких мономеров, способных сополимеризоваться с мономерами a); c) от 0% мас. до 20% мас. одного или нескольких соединений, являющихся дважды или многократно ненасыщенными по винильному типу; d) от 0% мас. до 20% мас. одного или нескольких полярных мономеров с растворимостью в воде >2% мас. при 20°C, выбранных из (мет)акриловой кислоты и (мет)акриламида, а также е) от 0,1 до 95 % мас. по меньшей мере одного активатора, причем компоненты от a) до e) в сумме составляют 100% мас. полимеризующихся компонентов смеси, отличающийся тем, что e1) активатор представляет собой соединение Формулы I где R1 является метилом; Х представляет собой линейную алкандиильную группу с числом атомов углерода от 1 до 18; R2 обозначает атом водорода или линейный или разветвленный алкильный остаток с числом атомов углерода от 1 до 12; R3, R4, R5, R6 и R7 независимо друг от друга обозначают атомы водорода, и тем, что e2) активатор e) ковалентно связан с эмульсионным полимеризатом. Также описан способ получения указанного выше эмульсионного полимеризата путем полимеризации "ядро-оболочка" в водной эмульсии, в котором комноненты от a) до e) па первой стадии полимеризуют в виде ядра, а затем на нем по меньшей мере в одной дополнительной стадии в качестве оболочки полимеризуют смесь компонентов от a) до d), причем компоненты от а) до е) для ядра и компоненты от a) до d) для оболочки выбирают так, что в результирующем полимеризате температура стеклования по меньшей мере одной оболочки TGS больше, чем температура стеклования ядра TGK, причем температура стеклования по меньшей мере одной оболочки TGS больше 100°C, причем температуру стеклования TG определяют согласно стандарту EN ISO 11357. Описана Двух- или многокомпонентная система с регулируемым временем жизнеспособности, отверждаемая при комнатной температуре с помощью окислительно-восстановительной системы инициаторов, содержащая A) 0,8-69,94% мас. эмульсионного полимеризата по пп.1-7 или получаемая по способу согласно п.8; B) 30-99,14% мас. одного или нескольких этиленовых ненасыщенных мономеров; C) 0,05-10% мас. пероксидов; при необходимости D) 0-60% мас. ненасыщенных олигомеров; E) 0,01-2% мас. ингибитора полимеризации; а также при необходимости F) 0-800 массовых частей вспомогательных веществ и добавок; причем сумма компонентов A)+B)+C)+D)+E) составляет 100% мас., а количество F) относится к 100 массовым частям суммы A)+B)+C)+D)+E), причем компонент A) и компонент C) хранятся совместно, и до применения системы по меньшей мере одна составляющая компонента B) хранится отдельно от A) и C), причем способность хранящейся отдельно составляющей компонента B) вызывать набухание полимеризата A) так высока, что фиксированный в полимере активатор полимеризата A) может вступать во взаимодействие с компонентом C) или компонент A), часть компонента B) и компонент C) хранятся совместно, причем часть компонента B) выбирается таким образом, что способность этой составляющей компонента В) вызывать набухание полимеризата А) столь низка, что фиксированный в полимере активатор полимеризата А) не может вступать во взаимодействие с компонентом С). Также описано применение указанной выше двух- или многокомпонентной системы в качестве составной части средств, таких как смол из ненасыщенных сложных полиэфиров и сложных виниловых эфиров или клеящих веществ, литьевых смол, полимерных покрытий для полов и других реактивных покрытий, герметиков, пропиточных масс, масс для заделки, масс для изготовления искусственного мрамора и других искусственных камней, масс для реактивных дюбелей, составов для пломбирования зубов, пористых пластмассовых форм для керамических изделий. Технический результат - получение двух- или многокомпонентных систем, отверждающихся при комнатной температуре, у которых время жизнеспособности может регулироваться в широких пределах и которые, несмотря на это, быстро и полностью отверждаются к определенному моменту времени без подведения энергии или внешнего механического импульса. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 19 пр.
Наверх