Плавкий клей для склеивания различных материалов
Иллюстрации
Реферат
! и!474996
ОЛ САН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимый от патента— (22) Заявлено 11,12.70 (21) 1499789/23-5 (32) Приоритет 13.12.69 (31) P 1962642.7 (33) ФРГ
Опубликовано 25.06.75. Бюллетень . с 3
Дата опубликования описания 20.01.76 (51) М. Кл. С 08o 39/02
С 091 3,/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 678.674 (088.8) ло лелан изобретений и открытий (72) Автор изобретения
Иностранец
Арно Гардциелла (ФРГ) Иностранная фирма
«Динамит Нобель АГ» (ФРГ) (71) 3 аяв1итель (54) ПЛАВКИ Й КЛЕЙ ДЛЯ СКЛ ЕИ ВАН И 1
РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области изготовления плавкого клея для склеивания различных материалов, таких скак сталь, алюминий, полимеры, кожа, древесина, т. е. клея на основе термопластического вещества, которое наносится на склеиваемый материал в расплавленном состоянии и которое после затвердевания склеивает материалы.
Известен плавкий клей для склеивания различных материалов, состоящий из полиэфиров на основе тере- и/или изофталевой кислоты, алифатических дикарбоновых кислот с числом углеродных атомов 6 — 12 и гликолей с числом углеродных атомов 2 — 10. Однако та1кой клей не обеспечивает достаточно высокой прочности склеивания материалов.
Цель изобретения — повышение прочности склеивания материалов. !
Это достигается тем, что в качестве сложных полиэфиров использована смесь, состоящаЯ из 20- — 95 вес. о/о сложного полиэфиРа с содержанием звеньев алифатических дикарбоновых кислот 5 — 20 мол. о/о по отношению к общему количеству дика рбоновых кислот и с температурой плавления по крайней мере
151 С и 5 — 80 вес. о/о сложного полиэфира с содержанием звеньев алифатических дикарбоновых кислот 25 — 35 иол. /о по отношению к Обще 1! количеств 7 дикарбо!10вьlх кпс IQT;I с температурой плавления 50 — 150 С.
Пригодными дпкарбоповымп кислотамп с числом углеродных атомов 6 — 12 являются, например, адипиновая, пимелиновая, пробковая, азелап11овая, себациновая, по.!апдпкарбоновая кислота-1,9, декаметплендпкарбоповая кислота и т. л. Можно применять разветвленные дикарбоновые кислоты с числом углеродных атомов 6 — 12. Смеси также пригодны. В качестве гликолей с 2 — 10 углсродными атомами в радикале между ОН-группами, т. е. п ри невключегпш атомов углерода ь разветвлений, являются пригодными разветвленные и неразветвленные, à также однородные и неоднородные гликолп. Под неоднородными глнколямп поп!!мают такие, которые содержат, кроме углерода, в цепи еще дру2О гне элементы, такие как дпэтпленглпколь, триэтиленглпколь, тетраэтплепглпколь, 2,2-диметил-1,3-бпс-р-гидрокспэтоксппропан и т. п.
Други л! и пригодны ъ! п глпколямп являют! я например этпленглпколь, 1,2- п 1,3-проппленгликоль, 2,2-диметпл-1,3-пропандиол, 2,2-дпэтил-1,3-пропапдпол. 2,2-дпфенпл-1,3-пропандиол, 2,2-дпметокси-1,3-,пропандпол, 1,2-, 1,3и 1,4-бутапднол, 1,5-бутанднол, 3,3-дпметпл1,5-пентандиол, 1,6-гексапдиол, 1,7-гептанЗО диол и т. д. Можно также применять смеси указаннь1х гликолей. Исходные продукты для конденсаций применяют в обычной для поликонденсации чистоте.
Применяемые для приготовления смесей полимеры сложных эфиров могут быть изготовлены известным способом посредством сокон)денсации. Некоторые из способов описаны в примерах .изготовления исходных продуктов. Смеси могут быть приготовлены также известными способами.
В смеси сложных полиэфиров можно вводить дополнительно еще 0,01 — 0,3 вес. %, преимущественно 0,05 — 0,1 вес. о/ инертного неорганического порошка с крупностью зерен меньше, чем микрон. Пригодными инертными неорганическими порошками являются, например, .кремневая кислота, двуокись титана, двуокись циркония, окись алюминия, тальк, гипс, плавиковый шпат, каолин, слюда, сульфат бария, карбонат кальция, бентонит, так как крупность их зерен меньше, чем 5 лкл. Инертными неорганическими порошкамп являются такие, которые при условиях изготовления и/или переработки не вступают в реакцию с полиэфиром или не вызывают реакции у сложного полиэфира. Добавку этих неорганических порошков преимущественно проводят уже в течение процесса производства сложных полиэфиров. Пример ы 1 — 5. В автоклав из коррозиоустойчивой стали с мешалкой загружают диметилтерефталат, диметилизофталат, 1,4-бутиленгликоль, дигидрат ацетата цинка, трифенилфосфит и тетра-и-бутилтитанат. Количества продуктов для примеров 1 — 5 указаны в табл. 1. К указанным в таблице количествам дикарбоновой кислоты и 1,4-бутиленгли коля добавляют каждый раз 5 г дигидрата ацетата цинка, 10 г тетра-и-бутилтитаната и
10 г трифенилфоофита. Трифенилфосфит добавляют .после переэтерификации. После многократного промывания азотом отгоняют метанол при .внутренней температуре приблизительно 150 — 220 С и нормально;1 давлении, затем добавляют себацинавую кислоту. Для этерификации себациновой кислоты повышают температуру до 250 С,и поддерживают ее в течение приблизительно 2 час. Совершенство этерификации контролируют измерением количества передистиллированной воды, полученной в результате реакции..После добавки трифенилфосфита с небольшим количеством диола (с целью ингибирования катализатора переэтерефикации) удаляют воздух и повышают внутреннюю температуру до
270 С. В течение 1 час внутреннюю температуру повышают до 270 C, а давление одновреме11но снижают. Оно становится меньше, чем 1 тор. После перемешивания в течение
3 — 4 час при указанных условиях вакуум снимают посредством введения азота, содержи;„;oe автоклава выгружают через донный клапан и гранулируют. Коэффициенты вязкости и точки плавления полученных продуктов указаны в табл. 2. К)роме того, в этой таблице указано молярное соотношение кислот в сложных пол иэфирах. Коэффициент вязкости или восстановленную вязкость сложных полиэфиров определяют при 25 С в капиллярном вискозиметре. Восстановленную вязкость вычисляют по следующей формуле:! — тО 1 — — — I
BOCCT т!о
10 где т! — вязкость раствора;
gp — вязкость растворителя (60 вес, ч. фенола + 40 вес. ч. 1,1,2, 2-тетрахлорэтана); с — концентрация раствора 1 г/100 мл растворителя.
Точки плавления определяют дифференциальным термическим анализом (в качестве точки плавления указывается температура максимума плавления).
20
Таблица 1
Дпметил- I Диметил-, Себацпновая 1,4-бутилентетрафталат изофта- кислота, гликоль, кг .чат, кг кг кг
Пр,. мер
1 С,98 1.01
2 5,04 (2,09
3 418 262
2,! 9,3
2,7 9,0
3,03 9,0
3,26, 9,0
379, 100
4 3,63 2,97
З0 5 I 3,6! З,6!
Таблица 2
51олярное соотношение диметилтерефталат/.. иметилизофталат/себациновая кислота
Максимум п.чавления цри температуре, С, Восстанов35 лепная
Пои- мео вязкость
1 0,83 — 170
40 2 0,85 — 132
3 0,84 — 110
70: 10: 20
52: 22: 26
43: 27: 30
37: 31: 32
10: 10: 10
0,87 ) 90
5 0,83 — 70
Пример 6. Согласно способу, описанно4о му в примерах 1 — 5, подвергают реакции следующие продукты: 9,7 кг диметилтерефталата; 3,65 кг адипиновой кислоты; 7,1 кг 1,6гександиола; 6,2 кг этиленгликоля; 15 г дигидрата ацетата цинка; 25 г тетра-и-бутил50 титаната; 30 г трифенилфосфита.
Коэффициент вязкости полученного сложно."о полиэфира (молярное соотношенис диметилтерефталата/адипиновая кислота/1,6гександиола/этиленгликоль 10: 5: 12: 20) 0,82, 55 а измеренная дифференциальным термическим анализом т. пл. равна приблизительно
65 С.
/Пример ы 7 — 12. В вакуум-смесительной машине смешивают в присутствии азота
60 приблизительно при 200 С оба сложных полиэфира из примера 1 и примера 5, при этом весовое соотношение компонентов в примере
7 — 90: 10, примере 8 — 70: 30, примере 9—
95: 5, примере 10 — 20: 80, примере 11—
65 99: 1 и примере 12 — 8: 92.
474996
Таблица 3
Клеевое соединение ( алю:;.ин гй искусственная кожа из повесина лиуретана
, полистать/ мер,, сталь, полимер ! (Сложный полиэфир пз примеров алюминий/алю (мин ий кожа/древесина
38
l8
»
32, 0
40!
3
6
44
80 . 49
6O (43
55 40
55 35
11 !
l3
47
Предмет изобретения
Составитель Т. Кременецкая
Редактор T. Загребельная Техред 3. Тараненко Корректор И. Симкииа
Заказ 939/1378 Изд. ¹ 822 Тираж -196 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета 01иипстров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, ЛЬ;-35, Р2утцская иаб., + 4 5
Тип. Харьк. фил. прел. <сПатент»
Пример ы 13 и 14. В вакууч-смесительной машине смешивают в присутствии азота приблизительно при 200 С ооа сложных полиэфира из примеров 1 и 6, при этом весовое соотноше1гие компонентов в примере 13—
90: 10, в примере 14 — 70: 30.
Сложные полиэфиры или смеси из причеров 1 — 14 исследу1от на их свойства склеивания следующим образом. Полосы 10 ллт ширины из листового алюминия, искусственной
8
9
6 !
Разрыв материала
То же
Разрыв материала
То же — 50
Как видно из TBo;IIIUbI, прочность прил11паl.llÿ предлагаемых смесей сложных полиэфиров (примеры 7 — 10) больше, чем прочность прилипания одиночных компонентов (причеры 1 — 6).
Плавкий клей для склеивания различных материалов, состоящий из сложных полиэфпров на основе тере- и/или изофталевой кислоты, алифатических дикарбоновых кислот с числом углеродных атомов 6 — 12 и глпколей кожи из полиуретана, плит буковой древес1шы (толщина 5 ллг), кожи (гладко расщепленной, толщина 5 мл1), листовой стали, полимерных плит (толщина 5 л1м) склеивают между собой (длина 10 л1л) сложными полиэфирами из примеров 1 — 14. Склеенные полосы разрывают в вытяжной машине со скоростью 100 лл/час. В табл. 3 указаны силы (в кг/сл12), необходимые для разрыва клеевого
СОЕД1ШЕНИЯ, 20
l3
24
16
Разрыв материала
То же
Разрыв материала
То же
-60
-55
- оо с числом углеродных атомов 2 — 10, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения прочности склеивания материалов, в качестве сложных полиэфиров использована смесь, состоящая из 20 — 95 вес. о оп сложного полиэфира с содержанием звеньев алифатических дикарбоновых кислот 5 — 20 мол. % по отношению к оощему количеству дикарбоновых кислот и температурой плавления по крайней мере
151 С и 5 — 80 вес. % сложного полиэфира с содержанием звеньев алифатпческих днкарбоновых кислот 25 — 35 мол. % по отношен1но к общему количеству дикарбоновых кислот н температурой плавления 50 — 150 С.