Способ приготовления термочувствительной клеевой композиции для голографической фольги

 

Описывается способ получения термочувствительной клеевой композиции для голографической фольги эмульгированием 2,5 мас. % водного солянокислого раствора меламиноформальдегидной смолы с рН 1,42 в 10 мас.% толуольном растворе сополимера винилацетата, бутилакрилата и акриловой кислоты марки Акрилат 45К в присутствии поверхностно-активного вещества - моноалкилового эфира полиэтиленгликоля и первичных жирных спиртов марки Неонол П 124-10 до образования гидрогеля меламиноформальдегидной смолы, способного к капсулированию при пленкообразовании, отличающийся тем, что дополнительно вводят 2,5 мас. % водный раствор азотнокислого серебра, а затем 2,5 мас.% водный раствор полиэтиленимина при следующем соотношении компонентов в композиции, мас. ч.: 10 мас.% раствор сополимера винилацетата, бутилакрилата и акриловой кислоты марки Акрилат 45К в толуоле 10,0 - 11,0; 2,5 мас.% водный солянокислый раствор меламиноформальдегидной смолы рН 1,42 3,0 - 3,5; 2,5 мас.% водный раствор азотнокислого серебра 2,0 - 2,5; 2,5 мас.% водный раствор полиэтиленимина 1,5 - 1,6; поверхностно-активное вещество марки Неонол П 1214-10 0,10 - 0,15. Технический результат - создание способа, обеспечивающего приготовление термочувствительной клеевой композиции, обладающей высокими значениями когезии и адгезии к непористым подложкам.

Изобретение относится к клеящим веществам, а конкретнее к способам производства термочувствительных клеевых композиций. Основная область использования изобретения - приготовление клея для нанесения голографической фольги на поверхность различной продукции из стекла, керамики, бумаги, картона в декоративных целях или в качестве средства защиты от подделки.

Известные способы изготовления термочувствительных клеев основаны на использовании термопластичных высокомолекулярных соединений и введении в них различных функциональных добавок при нагревании, растворении или диспергировании. Обычно термоклеи выпускают и используют в твердом состоянии (гранулы, блоки, прутки), а также в виде растворов и дисперсий /Материалы с клеевыми покрытиями. Полиграфическая промышленность. Обзорная информация N 4, Москва, "Книга", 1985/.

В патенте Японии N 5083109 B4, C 09 J 133/12, 1987 г. предложен способ получения эмульсионного клея, согласно которому сложный эфир канифоли растворяют в мономерной смеси, содержащей эфиры (мет)-акриловой кислоты в качестве основного компонента, раствор полимеризуют в водной среде и получают целевой адгезив.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ приготовления термочувствительной композиции, при котором на основе раствора сополимера винилацетата (ВА), бутилакрилата (БА) и акриловой кислоты (АК) в толуоле марки Акрилат 45К при мольном соотношении 1 : 3,5 : 8; ТУ 6-01-2-661-83, a также водного солянокислого раствора меламино-формальдегидной смолы (МФС) марки М-300/76 с pH 1,42 в присутствии неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) - моноалкилового эфира полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_mH, где n=12-14, m= 10 марки Неонол П 1214-10 и 10% раствора гидрата окиси калия получают дисперсию, содержащую гидрогель МФС при pH среды 7,0 - 7,5. Эту дисперсию наносят на подложку, например фольгу, полимерную пленку и т.п. После испарения растворителя на подложке образуется матовое покрытие на основе акрилового сополимера, содержащее гидрогель МФС в виде капсул. При этом оболочки капсул представляют собой продукт взаимодействия акрилового сополимера и МФС по карбоксильным и метилольным группам /Патент РФ N 2098852, G 02 B 5/12, 1997 г. /. Данный способ обеспечивает возможность изготовления термочувствительной клеевой композиции для голографической фольги, обладающей высокой адгезией по отношению к бумаге, картону и другим волокнистым материалам. Припрессовку фольги в декоративных или защитных целях осуществляют при относительно низкой температуре (80^oC). Что касается стекла, керамики, металлизированных поверхностей, то адгезия к ним оказывается недостаточной. Использовать такой клей для припрессовки голографической фольги к изделиям из названных материалов не представляется возможным.

Технической задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего получение термочувствительной клеевой композиции, обладающей высокими значениями когезии и адгезии к непористым подложкам.

Данная задача достигается за счет того, что 2,5 мас. % солянокислый водный раствор МФС эмульгируют в присутствии ПАВ в 10 мас. % растворе сополимера ВА, БА и АК марки Акрилат 45К до образования тонкодисперсной системы на скоростной мешалке при скорости вращения 2500 - 3000 об/мин, а затем вводят последовательно 2,5 мас.% водный раствор азотнокислого серебра и 2,5 мас. % водный раствор полиэтиленимина, продолжая перемешивание до вязкости 140 -160 с по ВЗ - 4У и pH 5,0 - 5,5. Соотношение исходных компонентов в реакционной массе должно быть следующим, в мас. ч.: - 10 мас. % раствор сополимера ВА, БА и АК марки Акрилат 45К в толуоле - 10,0-11,0 - 2,5 мас. % солянокислый водный раствор МФС, pH 1,42 - 3,0 - 3,5 - 2,5 мас. % водный раствор азотнокислого серебра - 2,0 - 2,5 - 2,5 мас. % водный раствор полиэтиленимина - 1,5 - 1,6 - поверхностно-активное вещество - Неонол П 1214-10 - 0,1 - 0,15.

Меламиноформальдегидная смола является олигомерным соединением, которое получают путем поликонденсации меламина и формальдегида при мольном соотношении 1:3 в слабощелочной среде с pH 8,5 при 85-90^oC. Смолу растворяют в воде с добавлением соляной кислоты непосредственно перед использованием. При этом pH раствора должно быть равным 1,42. Согласно изобретению могут быть применены меламиноформальдегидные смолы марок М-300/76 и МФАС-Р 100 П (ТУ МХП 4059-53). При введении в реакционную массу азотнокислого серебра происходит его взаимодействие с соляной кислотой и образование мельчайших частичек хлорида серебра, на которые осаждаются частицы МФС. Полиэтиленимин, обладая основными свойствами, нейтрализует среду и структурирует МФС с одновременным образованием ее гидрогеля. Таким образом, композиция представляет собой толуольный раствор сополимера ВА, БА и АК, в котором находятся частицы хлорида серебра с осажденным на них гидрогелем МФС, структурированной полиэтиленимином.

После нанесения композиции на голографическую фольгу и испарения растворителя образуется матовая пленка, состоящая из сополимера ВА, БА и АК, которая содержит капсулы с гидрогелем на основе МФС, полиэтиленимина и хлорида серебра. Оболочки капсул представляют собой продукт взаимодействия между акриловым сополимером и МФС по карбоксильным и метилольным группам.

Хлорид серебра является не только активным наполнителем, он также повышает когезию клея и дополнительно подавляет процесс деструкции полимерных веществ в композиции, вероятно за счет частичного образования комплексного соединения с участием ионов серебра и полиэтиленимина. Полиэтиленимин в свою очередь в присутствии воды, находящейся в гидрогеле МФС, активируется и в клеевой композиции играет роль агента липкости, тем самым обеспечивает достижение высокой адгезии к различным подложкам (стекло, керамика и др.).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Для приготовления термочувствительной клеевой композиции с целью нанесения ее на голографическую фольгу были приготовлены: - 10 мас.% раствор сополимера ВА, БА и АК марки Акрилат 45К в толуоле; - 2,5 мас.% водный солянокислый раствор МФС, pH 1,42; - 2,5 мас. % водный раствор азотнокислого серебра;
- 2,5 мас. % водный раствор полиэтиленимина.

К 100 мас.ч. раствора сополимера ВА, БА и АК марки Акрилат 45К в толуоле добавляли 1 мас.ч. поверхностно-активного вещества (Неонол П 1214 -10) и 30 мас. ч. солянокислого раствора МФС марки МФС 300/76 и смешивали их на скоростной мешалке при скорости 2500 - 3000 об/мин до образования тонкодисперсной эмульсии. В полученную эмульсию вводили 20 мас. ч. 2,5 мас.% водного раствора азотнокислого серебра и вели перемешивание в течение 5 минут, а затем добавляли 15 мас. ч. 2,5 мас. % водного раствора полиэтиленимина. После этого продолжали перемешивание в токе воздуха до вязкости 140- 160 с по ВЗ - 4У и pH среды 5,0 - 5,5.

Приготовленную композицию с помощью установки для нанесения покрытий фирмы "RC Print Coat Instrumen" модели N К - 202 (Великобритания) наносили на оборотную сторону голографической фольги. После испарения растворителя и завершения процесса пленкообразования толщина слоя составляла 20 мкм. Изготовленный материал в виде отдельных фрагментов прессовым способом, при температуре 70^oC, давлении 2 - 4·10⁵ н/м² и времени 5 сек припрессовывали к картону и стеклу. Испытания показали, что фрагменты голографической фольги прочно закреплялись на подложках. При попытке их отслаивания механическим путем или при воздействии растворителей голографическая фольга необратимо разрушалась, что убедительно свидетельствует о ее высоких эксплуатационных характеристиках и защитных функциях.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность получения термочувствительной клеевой композиции для голографической фольги с высокими адгезионно-когезионными свойствами, используемой в декоративных и защитных целях в производстве различной продукции из картона, стекла, металлов и других материалов.

Формула изобретения

Способ получения термочувствительной клеевой композиции для голографической фольги эмульгированием 2,5 мас.% водного солянокислого раствора меламиноформальдегидной смолы с pH = 1,42 в 10 мас.% толуольном растворе сополимера винилацетата, бутилакрилата и акриловой кислоты марки Акрилат 45К в присутствии поверхностно-активного вещества - моноалкилового эфира полиэтиленгликоля и первичных жирных спиртов марки Неонол П 1214-10 до образования гидрогеля меламиноформальдегидной смолы, способного к капсулированию при пленкообразовании, отличающийся тем, что дополнительно вводят 2,5 мас.% водный раствор азотнокислого серебра, а затем 2,5 мас.% водный раствор полиэтиленимина при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.ч:
10 мас.% раствор сополимера винилацетата, бутилакрилата и акриловой кислоты марки Акрилат 45К в толуоле - 10,0 - 11,0
2,5 мас.% водный солянокислый раствор меламиноформальдегидной смолы pH = 1,42 - 3,0 - 3,5
2,5 мас.% водный раствор азотнокислого серебра - 2,0 - 2,5
2,5 мас.% водный раствор полиэтиленимина - 1,5 - 1,6
Поверхностно-активное вещество марки Неонол П 1214-10 - 0,10 - 0,15м