CN111746074A - 单面上胶制备粘合制品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及单面上胶制备粘合制品的方法,该方法制备得到的粘合制品以及粘合制品在鞋类生产中的应用。该方法包括以下步骤:a.将一清洁剂施涂到一第一基材的至少一个表面,干燥施加有所述清洁剂的第一基材表面;b.将一粘合剂施涂到一第二基材的至少一个表面,干燥施加有所述粘合剂的第二基材表面;和使经步骤a处理的第一基材表面和经步骤b处理的第二基材表面接触,得到所述粘合制品;所述清洁剂包含极性有机溶剂和聚异氰酸酯;所述极性有机溶剂是沸点不高于135℃且异氰酸酯非反应性的;所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.005重量%‑6重量%。
Description
技术领域
本发明涉及单面上胶制备粘合制品的方法,该方法制备得到的粘合制品以及粘合制品在鞋类生产中的应用。
背景技术
制鞋行业传统的粘接鞋材的工艺是双面上胶工艺,即在鞋底鞋面或鞋中底鞋大底上都施涂粘合剂,且在鞋中底、鞋大底和鞋面施涂粘合剂前常常还需要对其进行清洗和上底漆。例如CN1235966C公开了一种包含发泡产品层和聚烯烃材料层的层叠物,该层叠物的粘接采用双面上胶的方法。然而,由于制鞋行业面临着劳动力成本高、上胶工序复杂、生产效率低下的问题,制鞋行业希望寻找简化的制鞋工艺。
单面上胶工艺减少了上胶步骤,节省了劳动力,提高了生产效率,还能避免粘合剂污染鞋面,因此,在制鞋行业广受欢迎。单面上胶工艺的难点在于需要寻找到合适的基材处理剂和粘合剂。
热熔胶粘合剂,其可以被应用于单面上胶工艺,但由于其初始性能差、设备成本高等缺点,在制鞋行业的应用受到了限制。行业内还尝试使用水性聚氨酯分散体粘合剂进行单面上胶工艺。
CN1098154C公开了一种注塑制备层压制品的方法,将包括有机溶剂和在其上接枝不饱和羧酸或其酸酐、酯、酰胺、酰亚胺或金属盐的乙烯或丙烯聚合物的底漆涂于一基材上,和将乙烯或丙烯聚合物注塑到涂有底漆的基材上。此方法不适用于施涂工艺。
CN107802056A公开了一种应用粉末胶的单面上胶制鞋方法。该方法采用的粉末胶包含常见的聚氨酯树脂和聚酰胺树脂,其单面上胶制得的鞋材的机械性能与双面上胶制得的鞋材的性能相比相差甚远。
因此,行业内希望开发一种单面上胶的方法,其产品能够具有良好的粘结强度、耐热性和耐水解性。
发明内容
本发明的目的是提供一种单面上胶制备粘合制品的方法,该方法制备得到的粘合制品以及粘合制品在鞋类生产中的应用。
根据本发明的一种单面上胶制备粘合制品的方法,包括以下步骤:
a.将一清洁剂施涂到一第一基材的至少一个表面,干燥施加有所述清洁剂的第一基材表面;
b.将一粘合剂施涂到一第二基材的至少一个表面,干燥施加有所述粘合剂的第二基材表面;和
c.使经步骤a处理的第一基材表面和经步骤b处理的第二基材表面接触,得到所述粘合制品;
其中,所述清洁剂包含极性有机溶剂和聚异氰酸酯;所述极性有机溶剂是沸点不高于135℃且异氰酸酯非反应性的;所述聚异氰酸酯符合通式R(NCO)n,其中,R为下列的一种或多种:含2-18个碳原子的脂肪族烃基、含6-15个碳原子的芳烃基和含8-15个碳原子的芳脂族烃基,n不小于2;所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.005重量%-6重量%。
根据本发明的一个方面,提供了根据本发明所提供的方法制备的粘合制品。
根据本发明的又一方面,提供了根据本发明所提供的粘合制品在鞋类生产中的用途。
本发明的单面上胶方法得到的粘合制品具有良好的初始粘结强度、最终粘结强度、耐热性和耐水解性。
具体实施方式
本发明提供单面上胶制备粘合制品的方法,包括以下步骤:a.将一清洁剂施涂到一第一基材的至少一个表面,干燥施加有所述清洁剂的第一基材表面;b.将一粘合剂施涂到一第二基材的至少一个表面,干燥施加有所述粘合剂的第二基材表面;和c.使经步骤a处理的第一基材表面和经步骤b处理的第二基材表面接触,得到所述粘合制品;其中,极性有机溶剂是沸点不高于135℃且异氰酸酯非反应性的;所述聚异氰酸酯符合通式R(NCO)n,其中,R为下列的一种或多种:含2-18个碳原子的脂肪族烃基、含6-15个碳原子的芳烃基和含8-15个碳原子的芳脂族烃基,n不小于2;所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.005重量%-6重量%。本发明还提供了该方法制备得到的粘合制品以及粘合制品在鞋类生产中的应用。
本发明的第一基材和第二基材中的“第一”和“第二”的描述,仅为了便于描述两种基材,不用于区分基材的顺序。
本发明的第一基材和第二基材可以是相同的,也可以是不相同的。
所述步骤a和步骤b不分先后,可以同时进行,也可以先进行步骤a再进行步骤b,还可以先进行步骤b再进行步骤a。
清洁剂
优选所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.007重量%-5.6重量%,进一步优选0.01重量%-4.5重量%,再优选0.01重量%-0.5重量%,还优选0.02重量%-0.2重量%,更优选0.02重量%-0.085重量%,最优选0.04重量%-0.085重量%。
本发明的极性有机溶剂是指溶剂分子为极性分子的溶剂。
所述极性有机溶剂的沸点优选35-135℃。
所述极性有机溶剂优选丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯或醋酸丁酯中的一种或多种、醋酸丁酯和环己烷和甲乙酮的混合物、甲乙酮和丙二醇二醋酸酯的混合物、或醋酸丁酯和甲乙酮和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物。
所述极性溶剂进一步优选甲乙酮和醋酸乙酯的混合物、甲乙酮和醋酸丁酯的混合物、甲乙酮和丙二醇二醋酸酯的混合物、丙酮和醋酸丁酯的混合物、醋酸乙酯和醋酸丁酯的混合物、醋酸乙酯和醋酸丁酯和甲乙酮的混合物、醋酸丁酯和环己烷和甲乙酮的混合物、醋酸丁酯和甲乙酮和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物、甲乙酮或醋酸丁酯。
所述极性溶剂最优选甲乙酮。
所述通式R(NCO)n,其中,n优选2.5-5.5,最优选2.5-4。
所述聚异氰酸酯优选下列的一种或多种:脂肪族聚异氰酸酯的具有脲基甲酸酯、缩二脲、脲二酮、异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二嗪二酮基团的衍生物、芳香族聚异氰酸酯的具有脲基甲酸酯、缩二脲、脲二酮、异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二嗪二酮基团的衍生物、和脂环族聚异氰酸酯的具有脲基甲酸酯、缩二脲、脲二酮、异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二嗪二酮基团的衍生物,进一步优选下列的一种或多种:脂肪族聚异氰酸酯的具有脲基甲酸酯和/或异氰脲酸酯基团的衍生物、脂环族聚异氰酸酯的具有脲基甲酸酯和/或异氰脲酸酯基团的衍生物、和芳香族的具有脲基甲酸酯和/或异氰脲酸酯基团的衍生物,再优选下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物和硫代磷酸三(对异氰酸酯苯基酯),最优选下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、和甲苯二异氰酸酯三聚体。
所述聚异氰酸酯的固体含量优选25重量%-100重量%,以所述聚异氰酸酯的量为100重量%计。
所述聚异氰酸酯的粘度优选3mPa·s-5500mPa.s,最优选3mPa.s-2200mPa.s,根据DIN EN ISO 3219:1994-10在23℃,剪切速率为10s-1下测定。
所述聚异氰酸酯的NCO基团含量优选4.5重量%-24重量%,最优选4.5重量%-14重量%,根据DIN-EN ISO 11909:2007-05按体积测定,测定的数据包括游离的和潜在游离的NCO含量。
所述聚异氰酸酯的异氰酸酯官能度优选2-5。
所述聚异氰酸酯的数均分子量优选380g/mol-1560g/mol,采用凝胶渗透色谱法根据DIN55672-1:2016-03以四氢呋喃为流动相,对照聚苯乙烯标样在23℃下测定。
所述清洁剂包含极性有机溶剂和聚异氰酸酯,所述极性有机溶剂优选甲乙酮和醋酸乙酯的混合物、甲乙酮和醋酸丁酯的混合物、甲乙酮和丙二醇二醋酸酯的混合物、丙酮和醋酸丁酯的混合物、醋酸乙酯和醋酸丁酯的混合物、醋酸乙酯和醋酸丁酯和甲乙酮的混合物、醋酸丁酯和环己烷和甲乙酮的混合物、醋酸丁酯和甲乙酮和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物、甲乙酮或醋酸丁酯;所述聚异氰酸酯优选下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物和硫代磷酸三(对异氰酸酯苯基酯);所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.005重量%-6重量%。
所述清洁剂最优选包含甲乙酮和异氰酸酯官能度为2.5-4的聚异氰酸酯,聚异氰酸酯是下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、和甲苯二异氰酸酯三聚体,聚异氰酸酯的异氰酸酯基团占清洁剂重量的0.04重量%-0.085重量%。
所述清洁剂不包含粘结剂。
本发明的极性溶剂和聚异氰酸酯可以单独存放,也可以预先混合并以聚异氰酸酯溶液的形式存在。
第一基材
所述第一基材是本领域常用的那些,特别是可以用于鞋中底、鞋面和鞋头的材料。所述第一基材优选下列的一种或多种:聚氨酯基材料和聚氯乙烯基材料,最优选聚氨酯基合成革。
粘合剂
所述粘合剂可以是本领域常用的单组份粘合剂、双组份粘合剂或三组分粘合剂。
所述粘合剂优选下列的一种或多种:溶剂型聚氨酯、溶剂型聚氯丁橡胶、水性聚氨酯分散体、水性聚氯丁橡胶和热熔胶型聚氨酯,进一步优选水性聚氨酯分散体,最优选双组份水性聚氨酯分散体。
所述双组分水性聚氨酯分散体优选包含水性聚氨酯分散体和异氰酸酯固化剂。
第二基材
所述第二基材是本领域常用的那些,特别是可以用于鞋中底、鞋面和鞋头的材料。所述第二基材优选下列的一种或多种:聚氨酯基材料和聚氯乙烯基材料,最优选聚氨酯基合成革。
第二基材的预处理
优选将所述第二基材在施涂粘合剂前进行预处理,包括以下步骤:
i.将第二基材进行抛光或清洗;和
ii将底漆施涂在经步骤i处理的第二基材上。
所述打磨用于提高基材的表面粗糙度。所述打磨可以是机械打磨。
所述清洗是使用溶剂除去基材表面的油污或灰尘,所述溶剂是本领域技术人员熟知的那些。
所述底漆可以是本领域里常用的底漆,包括但不限于TCI涂料、UV涂料、溶剂型聚氨酯涂料或水性聚氨酯分散体涂料。
施涂
所述施涂可以是将所述清洁剂或粘合剂施加到所述基材的整个表面上或仅施加到所述基材的表面的一个或多个部分上。
所述施涂可以是刷涂、浸渍、喷雾、辊涂、刮刀涂布、流涂、浇注、印刷或转印,优选刷涂、浸渍或喷雾。
干燥
所述干燥施加有清洁剂的第一基材表面和干燥施加有粘合剂的第二基材表面,可以是指仅干燥基材表面,也可以指干燥包括施加清洁剂或粘着剂的基材表面在内的部分基材或全部基材。
所述干燥可以除去易挥发组分。所述易挥发组分可以是水。
所述干燥优选下列的一种或多种:红外热辐射、近红外热辐射、微波和在温度升高的条件下用对流炉或喷雾干燥器。
所述干燥的温度越高越好,但不应当高于基材以不可控方式变形或遭遇其它破坏的温度界限。
接触
优选在所述步骤c之前,将经步骤b处理的施加有所述粘合剂的第二基材表面热活化,热活化温度为45-75℃。
所述热活化可以是烘箱活化或者红外活化。
所述接触优选是在第二基材表面的温度降低到粘合剂可粘合温度以下前进行,进一步优选是在第二基材表面温度不低于60℃前进行的。
所述第一基材与所述第二基材接触前没有用粘合剂处理过。
粘合制品
所述粘合制品优选鞋类。
附图说明
下面结合附图对本发明进行更详细地说明和解释,其中:
图1是样品粘接示意图。
图2是样品耐热性或耐水解性测试示意图。
实施例
除非另外限定,本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本说明书中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时,以本文中所述的定义为准。
除非另有说明,否则在说明书和权利要求书中使用的表达成分的量、反应条件等的所有数值被理解为在被术语“约”修饰。因此,除非有相反指示,否则在这里阐述的数值参数是能够根据需要获得的所需性能来变化的近似值。
本文中所用的“和/或”是指所提及的要素之一或全部。
本文中所用“包括”和“包含”涵盖只有所提及要素的情形以及除了所提及要素还存在其它未提及要素的情形。
本发明中所有百分比均为重量百分比,另有说明的除外。
本发明的分析测量都在23±2℃下进行,另有说明的除外。
聚异氰酸酯的异氰酸酯基团(NCO)含量以重量%表示,根据DIN-EN ISO 11909:2007-05按体积测定,测定的数据包括游离的和潜在游离的NCO含量。
聚异氰酸酯数均分子量采用凝胶渗透色谱法根据DIN55672-1:2016-03以四氢呋喃为流动相,对照聚苯乙烯标样在23℃下测定。
聚异氰酸酯非挥发物含量以重量%表示,根据DIN EN ISO 3251:2008-06在120℃下测试,测试时间为2小时,测试盘直径75mm,测试样品重量为2.00g±0.02。
聚异氰酸酯的异氰酸酯官能度的计算方法如下:
聚异氰酸酯的异氰酸酯官能度=(聚异氰酸酯数均分子量*聚异氰酸酯异氰酸酯基团含量)/(42*聚异氰酸酯非挥发物含量)。
原料和试剂
聚酯I:1,4-丁二醇聚己二酸酯二醇,OH值=50。
聚酯II:由1,6-己二醇、新戊二醇和己二酸构成的聚酯二醇,OH值=66。
Desmodur DN:基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的脂肪族三聚体,异氰酸酯基团含量为21.8重量%,粘度约1250mPa·s(23℃),100重量%固含,异氰酸酯官能度3.4,数均分子量650g/mol,可购自德国科思创股份有限公司。
Bayhydur XP 2655:基于HDI的肪族三聚体,NCO基团含量为20.8重量%,粘度约3500mPa·s(23℃),100重量%固含,异氰酸酯官能度为3.2,数均分子量700g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur N 3300:基于HDI的脂肪族三聚体,100重量%固含,NCO基团含量为21.7重量%,粘度约3000mPa·s(23℃),异氰酸酯官能度为3.5,数均分子量680g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Bayhydur 401-60PGDA:基于异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的脂肪族三聚体,60重量%固含溶解于丙二醇二醋酸酯(PGDA),NCO基团含量为8.5重量%,粘度约1100mPa·s(23℃),异氰酸酯官能度为2.9,数均分子量900g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur E 21:脂肪族聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的反应产物,100重量%固含,NCO基团含量为16.0重量%,异氰酸酯官能度约为2.8,粘度约5400mPa·s(23℃),数均分子量720g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur E 29:脂肪族聚醚多元醇和MDI的反应产物,100重量%固含,NCO基团含量为24.0重量%,异氰酸酯官能度约为2.2,粘度约220mPa·s(23℃),数均分子量380g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur E XP 2605/1:脂肪族聚醚多元醇和TDI/MDI的反应产物,50重量%固含溶解于醋酸丁酯,NCO基团含量为4.5重量%,异氰酸酯官能度约为3.3,粘度约350mPa·s(23℃),数均分子量1560g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur IL 1351BA:基于甲苯二异氰酸酯(TDI)的芳香族三聚体,51重量%固含溶解于醋酸丁酯,NCO基团含量为8.0重量%,异氰酸酯官能度约为4.5,粘度约1300mPa·s(23℃),数均分子量1280g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur IL 1451BA:基于TDI的芳香族三聚体,51重量%固含溶解于醋酸丁酯,NCO基团含量为7.4重量%,异氰酸酯官能度约为4.8,粘度约250mPa·s(23℃),数均分子量1290g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur RC:基于TDI的芳香族三聚体,35重量%固含溶解于醋酸乙酯,NCO基团含量为7.0重量%,异氰酸酯官能度约为2.6,粘度约3mPa·s(23℃),数均分子量540g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur L75:基于TDI的芳香族三聚体,75重量%固含溶解于醋酸乙酯,NCO基团含量为13.3重量%,异氰酸酯官能度约为2.7,粘度约1600mPa·s(23℃),数均分子量830g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur HL BA:基于TDI的芳香族三聚体和基于HDI的脂肪族三聚体的混合物,60重量%固含溶解于醋酸丁酯,NCO基团含量为10.5重量%,异氰酸酯官能度约为4.4,粘度约2200mPa·s(23℃),数均分子量1200g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur VP LS 2394:基于TDI的芳香族三聚体和基于HDI的脂肪族三聚体的混合物,60重量%固含溶解于醋酸丁酯,NCO基团含量为10.0重量%,异氰酸酯官能度约为4.7,粘度约170mPa·s(23℃),数均分子量1200g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur RN:基于TDI的芳香族三聚体和基于HDI的脂肪族三聚体的混合物,40重量%固含溶解于醋酸乙酯,NCO基团含量为7.2重量%,异氰酸酯官能度约为4.0,粘度约11mPa·s(23℃),数均分子量940g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Desmodur RFE:硫代磷酸三(对异氰酸酯苯基酯),27重量%固含溶解于醋酸乙酯,NCO基团含量为7.2重量%,异氰酸酯官能度约为3.0,粘度约3mPa·s(23℃),数均分子量465g/mol,可购自科思创股份有限公司。
Dispercoll U58/1:阴离子型水性聚氨酯分散体,固体含量为50±1%,可购自德国聚合物(中国)有限公司。
Dispercoll U54:阴离子型水性聚氨酯分散体,固体含量为50±1%,可购自德国聚合物(中国)有限公司。
Desmodur XP 2802:40重量%固含,亲水改性的聚碳化二亚胺,固体组分的熔点温度为23.16℃,碳化二亚胺官能团含量1mmol/g,数均分子量为1779,重均分子量为3258,碳化二亚胺官能团官能度为4.5,购自科思创股份有限公司。
Z 2589:100重量%固含,玻璃化转变温度67.75℃,固体组分的熔点大于200℃,异氰酸酯官能度不小于3,粒径d50约为1.5μm,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体,反应或增粘温度为70℃-120℃,购自科思创股份有限公司。
Tamol NN 4501:分散剂,购自BASF。
Emulvin WA:乳化剂,浓度15重量%,购自朗盛。
MEK:甲乙酮,购自永华化学科技(江苏)有限公司。
MPA:丙二醇甲醚醋酸酯,购自上海凌峰化学试剂有限公司。
黑橡胶:丁腈橡胶制成的鞋底橡胶,可购自东莞万泰橡胶有限公司。
PVC革:用作鞋面,可购自上海德硅贸易有限公司。
Borchigel L75N:增稠剂,购自OMG公司。
Borchigel ALA:增稠剂,在去离子水中的浓度50重量%,购自OMG公司。
制备粘合剂1
将99.2重量%的Dispercoll U58/1和0.8重量%的浓度为25%的Borchigel L75N混合至粘度为大约5000mPa·s,搅拌10分钟后加入3重量%-5重量%的Desmodur DN并继续搅拌10分钟得到粘合剂1。
制备粘合剂2
将98.7重量%的DispercollU54和1.3重量%的浓度为25%的Borchigel L75N混合至粘度为大约5000mPa·s,搅拌10分钟后加入3重量%-5重量%的Desmodur DN并继续搅拌10分钟得到粘合剂2。
制备粘合剂3
将2.58g T403,0.82g Tamol NN 4501和0.59g Emulvin WA加入110.19g去离子水中,在1000rpm搅拌条件下混合10-15分钟;然后在4000-5000rpm的转速下将78.55g Z 2589缓慢加入其中并搅拌30分钟至1个小时,制得预混合物待用。然后将100g Dispercoll U58/1与2g Desmodur XP 2802在1000rpm的转速下搅拌混合10-15分钟,之后将16.25g上述的预混合物加入其中,继续搅拌10-15分钟混合后,再加入约1.80g Borchigel ALA将粘度调整至5000mPa·s左右得到粘合剂3。
制备粘合剂4
将450g聚酯I和42.5g聚酯II在110℃,100mbar下脱水1小时,再添加2.25g 1,4-丁二醇并在搅拌的同时将该混合物冷却。在60℃下添加37.84g H,接着添加25g I,在80-90℃下搅拌该混合物直到达到1.3%的异氰酸酯含量。将该反应混合物溶解在840g丙酮中并冷却到50℃。将5.6g N-(2-氨乙基)-2-氨基乙磺酸的钠盐,2.4g二乙醇胺和0.8g羟乙基乙二胺在656g水中的溶液添加到该反应混合物溶液中并剧烈搅拌30分钟之后,添加510g水将该混合物分散,随后蒸馏分离出丙酮获得水性聚氨酯分散体。将水性聚氨酯脲分散体和占粘合剂重量的1.0重量%的浓度为25%的Borchigel L75N混合至粘度为大约5000mPa·s,搅拌10分钟后加入3重量%-5重量%的Desmodur DN并继续搅拌10分钟得到粘合剂4。
PU合成革(第一基材)
按照表1中各组分的量,将各组分混合,手动搅拌5-10分钟后得到清洁剂。用含有清洁剂的纤维清洗要粘合的PU合成革(2厘米宽,8厘米长)表面,轻轻拍打数次,随后在温度为60℃的烤箱中干燥3分钟,待用。
黑橡胶(第二基材)
用含有甲乙酮的纤维清洗要粘合的打磨过的黑橡胶(2厘米宽,8厘米长)表面,将清洗过的黑橡胶表面暴露于通风橱中直至清洗过的表面干燥,将溶解在醋酸乙酯中的浓度为2%的三氯异氰脲酸施涂在表面上,随后在温度为50℃的烤箱中干燥3分钟,然后在黑橡胶表面采用细刷施涂表1所示的粘合剂,涂覆的量为120g/m2(湿)。最后将施涂有粘合剂的黑橡胶表面在60℃的循环空气炉中干燥直至粘合剂膜中的水分完全除去,待用。
性能测试
粘结强度测试
将预处理过的黑橡胶表面升温至60℃,随后使用平压机(中国荣泰)以4bar压力将预处理过的黑橡胶和与处理过的PU合成革迅速贴合,如图1所示,并维持30s得到粘合制品的样品。根据DIN EN 1392,用ZWICK公司型号为BZ2.5/TN1S的拉力机测试样品的粘结强度。黑橡胶和PU合成革未粘贴部分分别夹在拉力机的上下夹具,测试黑橡胶和PU合成革的粘贴面在拉伸速率为100mm/min,拉伸长度为50mm下呈现180°的剥离方式,记录此时所用的拉力即为粘结强度,结果列于表1。初始粘结强度(贴合30分钟后测试)应当不小于3N/mm,最终粘结强度(贴合24小时后测试)应当不小于5N/mm。测试得到的粘结强度越大说明基材之间的粘结力越大,基材粘结越牢固。
耐热性测试
将预处理过的黑橡胶表面升温至60℃,随后使用平压机(中国荣泰)以4bar压力将预处理过的黑橡胶和与处理过的PU合成革迅速贴合,如图1所示,并维持10s得到粘合制品的样品。将样品在常温下放置24小时,随后在80℃下加载1000g砝码并保持60分钟,如图2所示,记录样品在80℃保持60分钟后的拉开距离,如涂层不能维持60分钟即脱胶全开,则记录涂层脱胶全开的时间,结果见表1。拉开距离是用刻度尺测量样品贴合部位分离的长度。拉开距离越长,样品的耐热性越差。脱胶全开是指样品贴合部位全部分离,脱胶全开则认为样品未通过耐热性测试。拉开距离应当小于12mm。
耐水解性测试
将预处理过的黑橡胶表面升温至60℃,随后使用平压机(中国荣泰)以4bar压力将预处理过的黑橡胶和与处理过的PU合成革迅速贴合,如图1所示,并维持10s得到粘合制品的样品。将样品在常温下放置72小时,随后在70℃、95%相对湿度下加载1000g砝码并保持3天,如图2所示,记录脱胶全开的时间,结果见表1。
脱胶全开是指样品贴合部位全部分离。脱胶全开时间越短,样品的耐水解性越差。脱胶全开时间应当不小于32小时。
实施例1-69和对比实施例1-16
表1列出了实施例1-69和对比实施例1-16的组分和样品测试结果。
实施例1-69的粘合制品的初始粘结强度都高于3N/mm,最终粘结强度都高于5N/mm,拉开距离都小于12mm且脱胶全开时间都不小于32小时,因此,实施例1-69的单面上胶方法得到的粘合制品具有良好的粘结强度、耐热性和耐水解性,即具有良好的机械性能。
从对比实施例1和7-16可以看出,当清洁剂中的聚异氰酸酯的异氰酸酯基团占清洁剂重量的比例小于0.005重量%时,单面上胶方法得到的粘合制品不能兼具粘结强度、耐热性和耐水解性等机械性能,不能满足行业要求。
从对比实施例2-6可以看出,当聚异氰酸酯的异氰酸酯基团占清洁剂重量的比例超过6重量%时,单面上胶方法得到的粘合制品不能兼具粘结强度、耐热性和耐水解性等机械性能,不能满足行业要求。
所属领域的技术人员易知,本发明不仅限于前述的具体细节,且在不脱离本发明的精神或主要特性的前提下,本发明可实施为其他特定形式。因此从任何角度来说都应将所述实施例视作例示性而非限制性的,从而由权利要求书而非前述说明来指出本发明的范围;且因此任何改变,只要其属于权利要求等效物的含义和范围中,都应视作属于本发明。
Claims (11)
1.一种单面上胶制备粘合制品的方法,包括以下步骤:
a.将一清洁剂施涂到一第一基材的至少一个表面,干燥施加有所述清洁剂的第一基材表面;
b.将一粘合剂施涂到一第二基材的至少一个表面,干燥施加有所述粘合剂的第二基材表面;和
c.使经步骤a处理的第一基材表面和经步骤b处理的第二基材表面接触,得到所述粘合制品;
其中,所述清洁剂包含极性有机溶剂和聚异氰酸酯;所述极性有机溶剂是沸点不高于135℃且异氰酸酯非反应性的;所述聚异氰酸酯符合通式R(NCO)n,其中,R为下列的一种或多种:含2-18个碳原子的脂肪族烃基、含6-15个碳原子的芳烃基和含8-15个碳原子的芳脂族烃基,n不小于2;所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.005重量%-6重量%。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚异氰酸酯的异氰酸酯基团重量占清洁剂重量的0.007重量%-5.6重量%,优选0.01重量%-4.5重量%,进一步优选0.01重量%-0.5重量%,再优选0.02重量%-0.2重量%,还优选0.02重量%-0.085重量%,最优选0.04重量%-0.085重量%。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述极性有机溶剂是丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯或醋酸丁酯中的一种或多种、醋酸丁酯和环己烷和甲乙酮的混合物、甲乙酮和丙二醇二醋酸酯的混合物、或醋酸丁酯和甲乙酮和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物;进一步优选甲乙酮和醋酸乙酯的混合物、甲乙酮和醋酸丁酯的混合物、甲乙酮和丙二醇二醋酸酯的混合物、丙酮和醋酸丁酯的混合物、醋酸乙酯和醋酸丁酯的混合物、醋酸乙酯和醋酸丁酯和甲乙酮的混合物、醋酸丁酯和环己烷和甲乙酮的混合物、醋酸丁酯和甲乙酮和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物、甲乙酮或醋酸丁酯,最优选甲乙酮。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述聚异氰酸酯的通式的n是2.5-5.5,最优选2.5-4。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述聚异氰酸酯是下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物和硫代磷酸三(对异氰酸酯苯基酯),最优选下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、和甲苯二异氰酸酯三聚体。
6.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一基材是下列的一种或多种:聚氨酯基材料和聚氯乙烯基材料,最优选聚氨酯基合成革。
7.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述清洁剂包含甲乙酮和异氰酸酯官能度为2.5-4的聚异氰酸酯,聚异氰酸酯是下列的一种或多种:甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的预聚物、和甲苯二异氰酸酯三聚体,聚异氰酸酯的异氰酸酯基团占清洁剂重量的0.04重量%-0.085重量%。
8.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,将所述第二基材在施涂粘合剂前进行预处理,包括以下步骤:
i.将第二基材进行打磨或清洗;和
ii.将底漆施涂在经步骤i处理的第二基材上。
9.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述步骤c之前,将经步骤b处理的施加有所述粘合剂的第二基材表面热活化,热活化温度为45-75℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法制备的粘合制品。
11.根据权利要求10的粘合制品在鞋类生产中的用途。
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