КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ADHESIVE COMPOSITION

Изобретение относится к полимерным клеевым композициям с «постоянной» липкостью на основе бутадиен-нитрильного каучука, которые могут быть использованы в мебельной промышленности, строительной индустрии и других областях техники.
Известна клеевая композиция на основе бутадиен-стирольного каучука, содержащая канифоль, эпоксидную диановую смолу, индустриальное масло, олигооксипропиленгликольмалеинаты, органический растворитель [пат. 2005759 Россия, МПК C09J 109/06; опубл. 15.01.1994], а также клеевая композиция, содержащая изопреновый каучук, 4-полиизопреновый каучук, пластификатори - вазелиновое масло или низкомолекулярный полибутадиен, адгезионную добавку - терпенфенольную смолу и растворитель - нефрас [пат. 2322470, Россия, МПК C09J 109/00; опубл. 20.04.2008]. Эти клеевые композиции применяются для создания материалов с липким слоем, используемых в строительной индустрии и различных областях техники.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является клеевая композиция, в состав которой входят бутадиеннитрильный каучук, карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук, бутилфенолформальдегидная смола, продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола, сложноэфирный пластификатор, перекись бензоила [пат. 1709724 Россия, МПК C09J 7/02; опубл. 10.09.1995].
Однако указанная клеевая композиция имеет недостаточную липкость клеевой пленки и время ее сохранения.
Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении липкости клеевой пленки, времени сохранения липкости и теплостойкости клеевого соединения.
Техническим решением изобретения является клеевая композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая бутилфенолоформальдегидную смолу, температура плавления которой составляет 90-160°C, канифоль сосновую, сложноэфирный пластификатор (дибутилфталат, диоктилфталат), кислоты жирные таллового масла, метилацетат в качестве растворителя в следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук
100
Бутилфенолоформальдегидная смола
40
Канифоль сосновая
20
Сложноэфирный пластификатор
3
Кислоты жирные таллового масла
0-7
Органический растворитель метилацетат
570
В композиции используют: смолы - бутилфенолоформальдегидная смола с температурой плавления выше 90°C, канифоль сосновая [ГОСТ 19113-84], сложноэфирный пластификатор (дибутилфталат, диоктилфталат) [ГОСТ 8728-88] и кислоты жирные таллового масла [ГОСТ 14845-79].
В качестве растворителя для клеевой композиции предпочтительно использовать метилацетат [ТУ 2435-063-00203766-2001].
Клеевую композицию изготавливают следующим образом. Сначала необходимое количество каучука пластицируют на вальцах в течение 5 мин при температуре 35°C. Затем разогретый каучук, а также 1/3 от общего количества растворителя (метилацетата) загружается в клеемешалку, перемешивается до образования однородной массы. После полного растворения каучука в клеемешалку порциями загружают 40 масс.ч. бутилфенолоформальдегидной смолы, 20 масс.ч. канифоли сосновой, 3 масс.ч. пластификатора, 0-7 масс.ч. кислот жирных таллового масла и еще 1/3 от общего количества растворителя. Смешение проводится до получения однородной системы, после чего в клеемешалку вводят оставшуюся 1/3 растворителя. Общее время смешения зависит от типа и состояния используемого оборудования и может составлять от 40 минут до 5 часов.
Полученный клеевой состав наносится на подложку валковым методом. Далее клеевая пленка высушивается до полного удаления растворителя и сверху укладывается антиадгезионная бумага или пленка. Для данного липкого слоя в качестве антиадгезионного материала рекомендуется использовать парафинированную бумагу [ГОСТ 9569-79].
Клеевая композиция представляет собой вязкую жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета. Клей технологичен, хорошо наносится на поверхность субстрата.
Липкость клеевой пленки определяли на приборе Tel-tak фирмы Monsanto марки TT-1. Метод основан на определении усилия, требуемого для разделения двух контактирующих поверхностей образцов с постоянной скоростью (26 мм/мин) в направлении, перпендикулярном поверхности контакта в течение установленного времени. В качестве субстрата была использована резина на основе α-метилстирольного каучука марки СКМС-30 РП, изготовленная по стандартной рецептуре. В таблице 2 приведены результаты испытаний клеевых композиций.
Теплостойкость клеевого соединения характеризуется максимальной температурой, после которой происходит разрушение клеевого соединения при приложении сдвигового усилия. Определение теплостойкости клеевого соединения проводится по следующей методике.
Фиксируют максимальную температуру, предшествующую той, при которой произошло разрушение образцов. В качестве теплостойкости принимают среднее арифметическое от трех измерений.
Были исследованы клеевые композиции с различным содержанием кислот жирных таллового масла. Заявленные пределы 0-7 масс.ч. Установлено, что наиболее оптимальным является содержание жирных кислот таллового масла 2 мас.ч., что обеспечивает наилучший результат.
Также были исследованы каучуки с различным содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК), показано, что лучшие результаты дает использование каучука с содержанием НАК 18%.
Составы клеевых композиций 1-9 и прототипа приведены в таблицах 1 и 3. Результаты проведенных испытаний представлены в таблицах 2 и 4.
Таблица 1
Наименование компонента
Содержание компонентов, мас.ч., в композиции
1
2
3
4
5
Прототип
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 АМН
100
100
100
100
100
50
Карбоксилсодержащий бутадиен-нитрильный каучук
-
-
-
-
-
50
Бутилфенолоформальдегидная смола
40
40
40
40
40
41
Канифоль сосновая
20
20
20
20
20
-
Продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола
-
-
-
-
-
34
Сложноэфирный пластификатор диоктилфталат
3
3
3
3
3
10
Кислоты жирные таллового масла
0
1
2
5
7
-
Перикись бензойла
-
-
-
-
-
0,9
Растворитель метилацетат
570
570
570
570
570
-
Таблица 2
Наименование показателя
1
2
3
4
5
Прототип
Липкость, кПа
80
87
113
101
85
75
Время сохранения липкости, сутки
6 месяцев
1,5 года
>2 лет
>2 лет
>2 лет
6 месяцев
Теплостойкость, °C
80
80
80
80
80
70
Прочность связи резина-резина через 24 часа, кН/м
3,1
3,1
3,0
2,9
2,9
3,1
Таблица 3
Наименование компонента
Содержание компонентов, мас.ч., в композиции
6
7
8
9
Прототип
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 АМН
100
100
-
-
50
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28 АМН
-
-
100
100
-
Карбоксилсодержащий бутадиен-нитрильный каучук
-
-
-
-
50
Бутилфенолоформальдегидная смола
40
40
40
40
41
Канифоль сосновая
20
20
20
20
-
Продукт конденсации
-
-
-
-
34
метилсилантриола и фенилсилантриола
Сложноэфирный пластификатор дибутилфталат
3
3
3
3
10
Кислоты жирные таллового масла
0
2
0
2
-
Перикись бензойла
-
-
-
-
0,9
Растворитель метилацетат
570
570
570
570
-
Таблица 4
Наименование показателя
6
7
8
9
Прототип
Липкость, кПа
80
113
75
98
70
Время сохранения липкости, сутки
6 месяцев
>2 лет
6 месяцев
>1,5 лет
6 месяцев
Теплостойкость, °C
80
80
80
80
70
Прочность связи резина-резина через 24 часа, кН/м
3,1
3,0
2,9
2,8
3,1
Данное изобретение находит применение в строительной индустрии, например для крепления кровельных рулонных материалов и других областях промышленности.