Клеевая композиция для электрофлокирования
Патент 827515
Авторы
Клеевая композиция для электрофлокирования
Иллюстрации
Реферат
и ц 8275l5
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистичоеких
Реалублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.02.79 (21) 2726650/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.з
С 091 3/14
С 081 33/04
Государственный комитет
ВСС;Р (53) УДК 668.395.7 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Е. Н. Бершев, В. И. Кобякова, В. Ф, Волков и Г, Н.:,Помазанова:- . "-4 (71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени"" " институт текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова (54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛ ЕКТРОФЛОКИРОВАНИЯ
Изобретение относится к получению полимерных клеев, используемых при производстве изделий с ворсом (нанесенным электростатическим, механическим способами, напылением), клееных нетканых материалов, дублирования тканей, склеивания текстиля в текстильной, галантерейной, швейной промышленности.
Известна композиция для получения электрофлокированных материалов, включающая, мас. ч.:
Самосшивающуюся акриловую эмульсию 88,2
Меламиновую смолу 2,8
Акриловый загуститель 2,5
Аммоний двухзамещенный фосфорнокислый (25% -ный водный) 4,0
Аммиак (25%-ный водный) до рН 9 — 10 (1).
Клеевая пленка из этой композиции, а следовательно, и материалы на ее основе, обладают эластичностью, стойкостью к старению в атмосферных условиях, стойкостью к сухому и мокрому трению, к действию растворителей. Однако эти свойства обусловлены наличием в сополимере эмульсии функциональных амидных и метилоламидных групп, способных при сушке и термообработке при 120 †1 С сшиваться с образованием метплольных и метиленовых мостиков.
Недостатком композиции является дороговизна и дефицитность исходных мономеров, сложность синтеза сополимеров. Кроме этого, композиция имеет небольшую жизнеспособность, требует строгого конроля рН с целью предотвращения преждевременной коагуляции и сшивания смолы щ (при рН 9 жизнеспособность композиции не превышает 24 ч). Введение в композицию водных растворов смол, катализаторов, аммиака значительно снижает вязкость композиции, требует увеличения ко15 личества гидрофильного загустителя, что в еще большей степени снижает водостойкость клеевой пленки.
Наиболее близкой по технической сущности и получаемому положительному результату к изобретению является клеевая композиция для электрофлокирования, включающая 50% -ную водную эмульсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, полиакриловый загуститель, предконденсат меламино-формальдегидной смолы (метазин) и электролит (2).
Применение этой композиции не обеспечивает получения электрофлокированных
30 материалов с достаточной водостойкостью.
827515
Кроме этого, композиция имеет небольшую вязкость, что приводит к получению электрофлокированных материалов с неровной, бугристой поверхностью.
Цель изобретения — повышение водостойкости электрофлокированных материалов.
Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция, включающая 40—
55 /о-ную водную эмульсию сополимера метил (мет) акрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты, термореактивную смолу и загуститель, содержит в качестве термореактивной смолы эпоксидно-диановую смолу и дополнительно отвердитель и антивспениватель при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
40 — 55 /О-ная водная эмульсия сополимера метил(мет) акрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты 80 — 100
Антивспениватель 1 — 2,5
3 агуститель 15 — 20
Эпоксидно-диановая смола 2,5 — 20
Отвердитель 0,25 — 20.
В качестве эпоксидно-диановых смол могут применяться обычные смолы марок
ЭД-20 (содержание эпоксидных групп
20 — 22 ) ЭД-16 (содержание эпоксидных групп 16 — 18 /о), ЭД-22 (содержание эпоксидных групп 23 — 25 /о), являющиеся продуктами конденсации 4,4 -диоксидифенилолпропана с эпихлоргидрином в присутствии щелочи, В качестве отвердителей применимы алифатические и ароматические амины, низкомолекулярные полиамиды, водорастворимые термореактивные смолы.
В качестве загустителей применимы растворимые эфиры целлюлозы и их соли и синтетические (полиакрилат натрия, самозагущающиеся акриловые эмульсии).
Пример ы 1 — 18. В термостатируемый стакан емкостью 250 мл, снабженный пропеллерной мешалкой, загружают акриловую эмульсию, антивспениватель, загуститель и смесь перемешивают при 20 — 40 С в течение 10 — 15 мин. Затем при перемешивании вводят в композицию, подогретую до 30—
40 С, эпоксидную смолу и перемешивание продолжают в течение 15 — 20 мин. Полученные эпоксидированные эмульсии устойчивы в течение не менее 6 месяцев. Перед употреблением в эпоксидированную эмульсию вводят отвердители в количествах, указанных в табл. 1.
Изготавливали образцы электрофлокированных материалов с использованием предлагаемой композиции для приклеивания капронового ворса 2,22 текса длиной 3 мм к ПВХ-основе при напряжении поля
5 кв/см, толщина наложения клея 0,6—
0,8 мм. Образцы электрофлокированного материала сушили в течение 5 мин при 95 C
4 и термообрабатывали 7 мин при 150 С. Качество клеевой композиции оценивали по прочности закрепления ворса сухих образцов и после замачивания в воде в течение
30 мин, по внешнему виду образцов электрофлокированного материала, по физикомеханическим показателям и водостойкости клеевой пленки.
Пример ы 19 — 21 (контрольные) . В загущенную акриловую эмульсию при перемешивании вводят метазин, перемешивание продолжают в течение 15 — 20 мин, затем добавляют катализатор отверждения метазина 25 /о-ный водный раствор хлористого аммония. Далее изготавливают образцы электрофлокированного материала и испытывают их способами, описанными выше.
Результаты испытаний свойств электрофлокированного материала представлены в табл. 1.
Клеевые пленки для испытания физикомеханических показателей и водостойкости отливали на фторопластовых пластинах.
Толщина пленок 0,10 — 0,20 мм. Их высушивали при 100 С в течение 8 мин и подвергали термообработке при 150 С в течение
7 мин. Образцы пленок размером 20)(70 мм разрывали на разрывной машине PM-3. Водопоглощение определяли на образцах пленок размером 20)(20 мм. Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Пример ы 22 — 24, Физико-механические показатели пленок из предлагаемой клеевой композиции. Рецепт клея, масс. ч.:
Акриловая эмульсия
МБМ-5с (52 /о -ная) 100
Антивспениватель марки БА 2,5
3 агуститель — метилцеллюлоза 3 /о -ная водная 15
Эпоксидно-дианов а я смола ЭД-20 5 — 15
Отвердитель ПЭПА 0,5 — 1,5
Пример 25 (контрольный). Отливали пленку из клеевой композиции того же рецепта, только вместо ЭД-20 и ПЭПА введен метазин в количестве 5 мас. ч. и катализатор отверждения метазина — хлористый аммоний или аммоний фосфорнокислый двухзамещенный в виде 25 /о-ных водных растворов в количестве 0,5 мас. ч. Разница в действии катализаторов отверждения не наблюдалась. Данные испытаний пленок по примерам 22 — 25 представлены в табл. 2.
Как видно из приведенных данных табл.
1, прочность закрепления ворса в образцах с известным клеем значительно меньше, чем в случае использования предлагаемой клеевой композиции. Кроме того, образцы с известным клеем имеют неудовлетворительный внешний вид (ворс закреплен пучками, поверхность неоднородная и неровная) вследствие низкой вязкости клея. Прочность закрепления ворса после мокрой об827515 сс и ф з
Ю
И
la O ф
1 а"
CCI,- а х со о
aI х о с
У
Cd
+ v
„ а с о
v о
Р ох о»
m
К
К э а
v cD о о ф
Ы
a) х х о
lQ
СЧ
lQ
О с
О со
СЧ
СЧ
Е: ro
° с Я f cD 6
cD t С К о
m с"
v ссс х о
О со
lQ lQ lQ lQ со сч со сб о х х ф о
О
О
СЧ
lQ со О О О О О О
СЧ С О О О О О О
СЧ СО СЧ СЧ СЧ СЧ о > х о
У о х
CF) 1 о сй о
О
СЧ ссс
А
v о х х о а
lQ х с: х са
° cd u а0
СЧ о
3 х А х
CCI ф
& х ф х х Ф
У
O с.) са сС со со м
Ф
Cd
IXI о о а и о
v
lQ
Ф
О
v co
_#_ со v час с6 и
2 а о»
И и
3 х х а3 ф о
O х
4 о о х о ф
Ю о с
У ф
cd с»
СЭ о о с сс хо ф хоф
Д „ о аф»Х У ф Ф ф" х
00фХ фх ь m О ото хуа, v софах с с- о сс
>aalu m Cd о а д со
Сй o IKl E» O
0Ои
0 coo мmхх со w ao cD CD оо î с
СЧ СО»» СЧ
Г О О О О О
О СЧ СО CD CD CD
СЧ
О
И
О с7
О -о
И =(К ь »
Оъ со (ф СЧ ссЭ
827515 сб
C( х
Ю
О с х и а о х сС
o o о о
« о сС сс о о а
m v о
2 О аСО Х сС й "х
Ы ъ х
О со
Q co и о х о
1 х
О» со о о х х
Ю сс о
f»
Ю
СО о о о и о а
Ю с о о
О о о х С
О о
И о
1 х х х о х о о о о й( о
Е сС х
mI о
Ю х о о х
О о со о х
v о
C)
СO х х х хох
f» о о о х х
К о
C( о о о
О Х сб р
g co о
dS х х ах
> v
cd
v д О
f- o
v m о х х а
Е» о х о х х о
CO со
Ссс"
Ccf ьх о х о х х а
М
f»
Ф
СЧ
СО"
2 о х
v х х о
СЧ
Ф) 1 со
СЧ о
ccS
»с со
С0 с»с
cQ с:> с»с
C)
СсС
СО о
С> о о
R о
Kl
f о о х х сх о сС
cd С о х д ъ со о
f"
C(Q
Ф
Ю
f» х д
О
v х »с о
ccS
О CD
Х со х
ccl х О а
Р о х и х х
Я х х
df
Ю о
v х f х v x х ао
++o И
ccl
f» сс
1х
О
Ы сС
t сс
И х х
О
М
ccl х
f»
) со о о
М сс
М
1 со о
0 О а о х
v
О
О о
СО
ccS
О х
v x а5 и
Я х
О х х о
Х со1 со с с со о о х с:( о
ccl х
Q х
И со
СЧ с»с с
2 х о
И
v со" х
cd
m о х о о х
f
СО
cCl
v о х о
m х о х
О( х с»
2 а о
Я о хо х
2" сс
,д эх
2 о о о сс х хv
Ф д
О f
О о
Ос О и
1 х о о о сс с:>
СЧ и
I ссс О х х о х
f» х
&» сС Х
О сО
СЧ
2 с о
2 о х х
ccl сс о
m х а о
ccl
С> с:>
v со
CS
cQ
О ;о о
СО ° С.с < о со с х о о о х х й( о х с:
m х о х
Я
° Сс
os о о 1 СЧ сС m
m сс
О о х
Я Я с
С;
Ю о х
X со
С о о х
m с) х
О(Х о сс х
v д с» о о со со х а о д сс С»
v о о х а о х
О о
СО со х
I» о, С сс
2 сО х сО
О С 4
С х
f о
2 со о х х (» сс а ф О
О(o o о о х
О» х
»Х со O о сС а
0 сС о сС
О х
СО х
cd
o v о хсзр о х а
О о х сх
ov P oQ o
Vo O . I-O
m OсО ххах
ОЯ <О VО, cd f
СО f-OS o С Х в - а ,хсо > о ою- д до о х х (» о
Хао о<о аох хо х
2m mn v к о оя c gl х о д о ,п хь- =o
> Осс -, х:, о а»
m Q o о хх v хoî oх д
О»ХСО С о осо х крх о, сь сс &, хо сх о
Qsc о. с >, Я
cdV +m+>cd
1 1 д о - х
СР о о о
1 сс . ds
Э со х о х а сх хо оо х а . m
cQ f» c» cu с а
Ч аСс Л,-, Э o О ия1 1 х
ccS
z со
C(х
О-.
О сС а
1 о.С»
СЬ со сс
cQ о сЬ х
N .6 -ч х х х:г
И о
Ц о х о х х х
М х о о Q, х
1 с»с
Я 8
И< сХ о х и с с ": 3
О сО ccl
os х с= с )
О со о х f х
ОС Ci
cd Q) х о и Я о х
И - х
3(et o х х о
2 о д
О( е х о
М ДЦх
О а х х о
2 хх со
И И х
2 х
М о
03 о а о рх
m х с а х
v с сС 0\ х щ о
v ос-;
sc д х о. сс о х о
Р.с Х со Ф х х
v
И о о 1 х
m fCI
& с;(о а х ссс Х (с» х <
827515
Таблипа 2
Физико-механические показатели и водопоглощение клеевых пленок на основе эмульсии МБМ-5с
Физико-механические показатели пленок
После 24 ч замачивания в воде
После 30 мин замачивання в воде
Количество мас. ч. на
100 мас. ч. эмульсии относительное удлинение при разрыве, N
Смола
Примеры относительное удлинение при разрыве, N относительное удлинение при разрыве, ао вооопогло щенке, Уо прочность на разрыв, кгс/см водопоглощение
9о прочность на разрыв, кгс/см прочность на разрыв, кгс/см
3,5
3,4
3,3
10,0
48,4
57,2
ЭД-20
ЭД-20
ЭД-20
108
190
22
23
1,4
0,8
0,7
11,8
53,0
61,1
160
24,5
77,9
93,0
По прототипу
Метазин 5,0
8,6
2,8
6,6
294
290
32,5
142
7,0
80 — 100
1 — 2,5
15 — 20 работки значительно снижается (с 22 до
3 — 7 сН). Водостойкость клеевой пленки из предлагаемой композиции также намного выше контрольной (см, табл. 2). В случае применения метазина прочность на разрыв пленки уже после 30 мин замачивания в воде составляет 7,0 кгс/см, всего 22% от первоначальной; пленки же из предлагаемой композиции сохраняют более 50% исходной прочности даже после 24 ч намокания в оде. Водопоглощение пленок из клеевой композиции, изготовленной по прототипу, более чем в два раза выше, чем у предлагаемой композиции. Таким образом, предлагаемая композиция при одних и тех условиях сушки и термообработки электрофлокированных материалов обеспечивает значительное повышение водостойкости материалов (прочность закрепления ворса после водной обработки сохраняется на уровне 10 — 30 сН) . Кроме того, повышается водостойкость клеевой пленки. Положительным фактором является также повышение прочности закрепления ворса в сухих образцах.
Такое повышение водостойкости материалов значительно расширит возможности улучшения качества и внешнего вида электрофлокированных материалов (путем печати, грязеотталкивающей, антистатической обработки готовых изделий), повысит их долговечность и эксплуатационные качества (возможность мокрой чистки), повысит производительность оборудования за счет сокращения времени термообработки.
Формула изобретения
5 Клеевая композиция для электрофлокирования, включающая 40 — 55%-ную водную эмульсию сополимера метил (мет) акрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты, термореактивную смолу и загуститель, о тl0 личающаяся тем, что, с целью повышения водостойкости электрофликорованных материалов, она содержит в качестве термореактивной смолы эпоксидно-диановую смолу и дополнительно отвердитель и анти15 вспениватель при следующем соотношении ком пои енто в, м а с. ч.:
40 — 55%-ная водная эмульсия сополимера метил(мет) акрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты
Антивспениватель
Загуститель
Эпоксидно-дианов а я
25 смола 2,5 — 20
Отвердитель 0,25 — 20
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. American Dyestuff Reporter, 1965, 54, 30 № 18, с. 28.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2512937/05, кл. С 09J 3/14, 1977 (прототип).