PL224694B1 - Sposób łączenia elementów wykonanych ze spienianego kopolimeru etylenu i octanu winylu EVA z poliuretanem, zwłaszcza w procesie wytwarzania obuwia - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób łączenia poliuretanu z elementem wykonanym ze spienianego kopolimeru etylenu i octanu winylu, nazywanym w skrócie EVA, zwłaszcza w procesie wytwarzania obuwia. W procesie według wynalazku stosuje się poliuretan spieniony lub lity, który podaje się w postaci mieszaniny dwóch komponentów: poliolu i izocjanianu, w postaci płynnej, prowadząc jedn ocześnie reakcję polimeryzacji PU oraz reakcję chemiczną połączenia PU z EVA.

Dotychczas łączenie spienianego EVA z PU odbywało się drogą fizycznego klejenia stałych elementów wykonanych ze spienianego kopolimeru etylenu i octanu winylu EVA, na linii montażowej, ze stałym PU.

Z opisu patentowego PL209691 znana jest kompozycja adhezyjna, zwłaszcza do łączenia tworzyw spienionych. Kompozycje takie mają zastosowanie do łączenia tworzyw termoizolacyjnych, szczególnie styropianu lub poliuretanu, ze sobą, z różnego rodzaju podłożami oraz do laminowania tworzyw spienionych. Kompozycja zestawiona jest na bazie polistyrenu, polioli, izocyjanianów, zawierająca wypełniacze w postaci żeli krzemionkowych i/lub żeli organicznych i/lub włókien, charakteryzuje się tym, że zawiera polimery bezrozpuszczalnikowe w postaci poliizobutylenu; dyspersję polimerową; diamid kwasu węglowego; oraz katalizatory.

Z opisu patentowego P210698 znany jest sposób wytwarzania konstrukcyjnego elementu termoizolacyjnego, polegający na sporządzaniu separacyjnej warstwy termoizolacyjnej termoodpornej poprzez mieszanie pochodnych polimerów z innymi materiałami, którą to warstwę łączy się z podłożem twardym jej zewnętrzną powierzchnią w odniesieniu do źródła energii cieplnej. Charakteryzuje się on następującymi środkami technicznymi. Separacyjną warstwę termoizolacyjną termoodporną wytwarza się mieszając rozdrobnioną piankę poliuretanową elastyczną z korektorami grafitowo-węglowoceramicznymi, z diamidem kwasu węglowego i z prepolimerem, oraz z wodą w ilości stechiometrycznej. Następnie mieszaninę poddaje się prasowaniu, podczas którego składniki mieszaniny ulegają spojeniu. Tak wytworzoną warstwę separacyjną łączy się z później wytworzoną warstwą zewnętrzną w spoistą konstrukcję kompozytową łącznie z płaszczem ochronnym pod wpływem sił adhezyjnych powstałych podczas wytwarzania tej zewnętrznej warstwy korzystnie z twardego poliuretanu porowatego modyfikowanego koloidami nieorganicznymi, stabilizatorami i korektorami.

Z opisu patentowego PL207408 znany jest sposób ocieplania ścian za pomocą płyt poliuretanowych, nakładając na powierzchnie płyty cienką warstwę samospieniającego się kleju organicznego korzystnie poliuretanowego, ewentualnie z dodatkiem katalizatora przyspieszającego proces sieciowania, a po odczekaniu korzystnie od 5 do 10 minut aby klej zgęstniał dociska się płytę do ściany, którą przeciera się papierem ściernym do uzyskania szorstkiej powierzchni gruntuje się cienką warstwą znanego roztworu gruntującego, a następnie tynkuje tynkiem mineralnym lub syntetycznym .

Podejmowano także próby (EP0802041) łączenia spienianego EVA z PU, poprzez wtryskiwanie gorącego, gotowego spolimeryzowanego PU na stałe podłoże ze spienianego EVA. Takie połączenie było jednak nietrwałe, posiadało niską przyczepność, co dyskwalifikowało wyrób, narażony na naprężenia pomiędzy obiema warstwami, do całkowitego ich rozdzielenia.

Dotychczas nie była stosowana i nigdzie w literaturze nie opisano metody stosowanej w sposobie według wynalazku.

Sposób łączenia elementów wykonanych ze spienianego kopolimeru etylenu i octanu winylu EVA z poliuretanem, zwłaszcza w procesie wytwarzania obuwia, według wynalazku polega na tym, że w pierwszym etapie procesu przygotowuje się powierzchnię elementu wykonanego ze spienionego EVA poprzez odtłuszczenie polarnym rozpuszczalnikiem organicznym, następnie w drugim etapie prowadzi się mechaniczne (uszorstnienie) powierzchni, ewentualnie z dodatkiem rozpuszczalnika organicznego lub poprzez nałożenie lakieru primera wybranego z grupy obejmującej mieszaninę alk oholi alifatycznych i aromatycznych lub syntetycznych żywic w mieszaninie rozpuszczalników organic znych, którego powierzchnię utwardza się poprzez naświetlanie promieniami UV, do wysuszenia powierzchni, po czym na tak przygotowaną powierzchnię nakłada się klej poliuretanowy, polichloroprenowy lub inny posiadający powinowactwo do poliuretanu, a po wyschnięciu, na tak przygotowaną powierzchnię nalewa się lub wtryskuje mieszaninę poliolu i izocjanianu w temperaturze 40-60°C, prowadząc jednocześnie reakcję polimeryzacji poliuretanu i chemiczną reakcję łączenia spienianego EVA z poliuretanem.

PL 224 694 B1

W sposobie według wynalazku wtrysk lub nalanie mieszaniny poliolu i izocjanianu prowadzi się, korzystnie, bezpośrednio do formy, w której wytworzony został element ze spienionego EVA, taki jak but lub wypraska.

W sposobie według wynalazku, korzystnie stosuje się mieszaninę poliolu i izocyjanianu, zawierającą dodatki spieniające lub bez tych dodatków aż do wytworzenia warstwy poliuretan spienionego lub litego, połączonego ze spienionym EVA.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, jako polarny rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej aceton lub heptan a także mieszaniny acetonu i heptanu.

W sposobie według wynalazku, czas utwardzania primera promieniami UV dobiera się w zależności od rodzaju primera oraz mocy lamp UV, która korzystnie wynosi d 0,9 do 1,5 J/cm powierzchni utwardzanej.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, po około 5 minutach następuje trwałe połączenie spienionego EVA z zastygłym poliuretanem, a po 24 godzinach połączenie jest trwałe, a spoina uzyskuje swoją ostateczną trwałość i twardość.

Poniżej przedstawiono przykłady wykonania.

P r z y k ł a d I

Powierzchnię wyrobu ze spienionego EVA, umyto acetonem na szczotce obrotowej w czasie 15 sekund. Suszono rozpuszczalnik w temperaturze pokojowej przez 3 minuty. Następnie nałożono roztwór primera - syntetycznej żywicy w heptanie, pędzlem - w ilości 5 ml/dm powierzchni. Suszono rozpuszczalnik primera w temperaturze pokojowej - 5 minut, po czym przepuszczano element EVA przez komorę UV, w czasie zależnym od : mocy lamp i rodzaju zastosowanego primera powierzchni ₂ utwardzanej, w tym wypadku było to - 0,9-1,5 J/cm w czasie ok. 10 sekund. W kolejnym etapie nało₂ żono klej poliuretanowy w ilości 20 g/dm (klej EVX/169). Suszono klej w temperaturze pokojowej w czasie do 4 godzin, a następnie nalano mieszaninę obu komponentów PU poliolu i izocjanianu do formy, elementu EVA zamknięto w formie, przy czym temperatura formy wynosiła od 40-60°C. Po 4-5 minutach wyjęto wyrób i studzono ok. 30 minut.

P r z y k ł a d II

Powierzchnię wyrobu ze spienionego EVA, umyto heptanem na szczotce obrotowej w czasie 15 sekund. Suszono rozpuszczalnik w temperaturze pokojowej przez 3 minuty. Następnie nałożono roztwór primera - mieszaninę alkoholi alifatycznych (propylowego i butylowego) i rozpuszczalników ₂ aromatycznych (toluenu w acetonie), za pomocą pędzla - w ilości 5 ml/dm^{1 2} powierzchni. Suszono rozpuszczalnik primera w temperaturze pokojowej - 5 minut, po czym przepuszczano element EVA przez komorę UV, w czasie zależnym od mocy lamp i rodzaju zastosowanego primera na powierzchni ₂ utwardzanej, w tym wypadku było to - 0,9-1,5 J/cm czasie 10 sekund. W kolejnym etapie nałożono ₂ klej chloroprenowy w ilości 20 g/dm (8000/N produkcji Fratelli Zucchini - Włochy). Suszono klej w temperaturze pokojowej w czasie do 4 godzin, a następnie nalano mieszaninę obu komponentów PU poliolu i izocjanianu do formy, element EVA zamknięto w formie, przy czym temperatura formy wynosiła od 40-60°C. Po 4-5 minutach wyjęto wyrób i studzono ok. 30 minut.

Po przeprowadzeniu szczegółowych badań spoiny stwierdzono, iż ma on bardzo dobry i mocny styk obu powierzchni, jest on odporny na wodę, czynniki atmosferyczne, niską i wysoką temperaturę w zakresie -30 do +60 st. C. Spoina nie ulega hydrolizie w długim okresie czasu, jest odporna na zginanie, ściskanie oraz działanie ropopochodnych.

Claims (6)

1. Sposób łączenia elementów wykonanych ze spienianego kopolimeru etylenu i octanu winylu

EVA z poliuretanem, zwłaszcza w procesie wytwarzania obuwia, znamienny tym, że w pierwszym etapie procesu przygotowuje się powierzchnię elementu wykonanego ze spienionego EVA poprzez odtłuszczenie polarnym rozpuszczalnikiem organicznym, następnie w drugim etapie prowadzi się uszorstnienie powierzchni mechaniczne i/lub poprzez nałożenie lakieru primera w postaci mieszaniny alkoholi alifatycznych i/lub aromatycznych albo syntetycznych żywic, w mieszaninie rozpuszczalników, którego powierzchnię utwardza się następnie poprzez naświetlanie promieniami UV, do wysuszenia powierzchni, po czym na tak przygotowaną powierzchnię nakłada się klej poliuretanowy, polichloroprenowy lub inny posiadający powinowactwo do poliuretanu, a po wyschnięciu, na przygotowaną powierzchnię nalewa się lub wtryskuje mieszaninę poliolu i izocjanianu w temperaturze 40-60°C, prowa4

PL 224 694 B1 dząc jednocześnie reakcję polimeryzacji poliuretanu i chemiczną reakcję łączenia spienianego EVA z poliuretanem.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wtrysk lub nalanie mieszaniny poliolu i izocjanianu prowadzi się, bezpośrednio do formy, w której umieszczony jest przygotowany uprzednio element spienianego EVA, zwłaszcza taki jak but lub wypraska.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę poliolu i izocyjanianu, zawierającą dodatki spieniające lub bez tych dodatków, do wytworzenia odpowiednio warstwy poliuretanu spienionego lub litego, połączonego ze spienionym EVA.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako polarny rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej aceton lub heptan, a także mieszaniny acetonu i heptanu.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przygotowanie powierzchni wykonywane jest przy pomocy primera utwardzanego promieniami UV.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po zakończeniu polimeryzacji łączenia z podłożem, po około 5 minutach, następuje trwałe połączenie spienionego EVA z zastygłym poliuretanem, po 24 godzinach połączenie jest trwałe, a spoina uzyskuje swoją ostateczną trwałość i twardość.