PL82728B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Bayer Aktiengesellschafit, Leverkusen (Republika Federalna Niemiec) Klej zawierajacy poliizocyjaniany Praedmiotem wynalazku jest klej zawierajacy poliizocyjaniany.Roztwory róznych polimeróiw zawierajace poli¬ izocyjaniany stosuje sie w szerokim zakresie w technice klejenia.Tak np. do roztworów kauczuku naturalnego lub syntetycznego jak kauczuk nitrylowy, kauczuk chloroprenowy, wprowadza sie roztwory 4,4',4"- -trójizocyjanianu trójfenylometanu i uzyskuje sie dzieki temu lepsza przyczepnosc dla wielu skleja¬ nych materialów oraz odpornosc sklein nia oddzia¬ lywanie ciepla. Zastosowanie tego trójizocyjanianu w wielu dziedzinach, np. tw przemysle przetwarza¬ jacym skóre i skóre sztuczna jest jednak ograni¬ czone ze wzgledu na Ciemnofioletowo zabarwianie sie sklein zawierajacych ten itrójizocyjanian, przede wszystkim pod wplywem swiatla.W celu usuniecia tej wady, opis patentowy RFN nr 1131001, proponuje stosowanie jasno zabarwio¬ nych pochodnych fosforanu lub tiofosforanu arylo- izocyjanianu. W praktyce okazalo sie jednak, ze przy stosowaniu wymienionych i innych jasnych poliizocyjanianów nie mozna uzyskac wytrzyma¬ losci i trwalosci sklein takich jak przy uzyciu . 4,4',4"-trójizocyjanianu trójfenyilometanu.Okazalo sie to przede wszystkim przy stosowa¬ niu klejów pólichloroprenowych czesto uzywanych w praktyce, np. przemysle obuwniczym do skle¬ jania materialów gumowych oraz przy stosowaniu roztworów poliuretanów uzywanych w szerokim 10 15 20 so zakresie do klejenia sztucznej skóry z polichlorku winylu.Stwierdzono, ze kleje skladajace sie z kauczuku oaituralnego lub syntetycznego, rozpuszczalnika or¬ ganicznego obojetnego w stosunku do izocyjania¬ nów oraz nowego czteroizocyjanianu o wzorze ogólnym 1, w którym Rj oznacza rodnik metylowy izopropylowy lob rodnik fenylowy daja znacznie lepsze wyniki klejenia od wyników uzyskiwanych przy stosowaniu znanych dotychczas poliizocyjanda- nów.Szczególnie przydatny do klejów wedlug wyna¬ lazku jest 4,4,6,6/-czterdizocyjanian 3,3'-dwuimetylo- trójfenylornetami. Czteroizocyjanian ten jest nie tylko latwo wytwarzany, lecz równiez otrzymac go mozna o bardzo wysokim stopniu czystosci, dlate¬ go jego prawie bezbarwne roztwory mozna stoso¬ wac do klejenia bardzo delikatnych materialów.Ponadto w porównaniu ze znanymi poliizocyja- nianami, zwlaszcza 4,4,,4'/-:trójizocyjanianem trójfe¬ nylometanu, wykazuje on niespodziewanie dosko¬ nala stabilnosc barwy. Chociaz czteroizocyjanian jest równiez pochodna trójfenylometanu to jednak przy naswietlaniu nie wystepuje fioletowe zabar¬ wienie. Jako spoiwa do wytwarzania klejów we¬ dlug wynalazku stosuje sie znane polimery, np. naturalny kauczuk lub syntetyczne polimery kau¬ czukowe, np. otrzymane z dienów, np. butadienu- lub kopolimery dienów, np. ze styrenem, akrylo¬ nitrylem lub innymi pochodnymi winylowymi, po- 82 72882 728 3 Umerami zawierajacymi grupy hydroksylowe, polies¬ trami zawierajacymi grupy hydroksylowe lub wy¬ twarzanymi z nich poliuretanami. Korzystnymi spoiwami sa polimery chloroprenu (2-chlorobuta- dienu-11,3) lub wytwarzane z niego kopolimery, zwlaszcza liniowe lub przewaznie liniowe hydro- ksylo^poliuretany wytworzone z estrów alifatycz¬ nych lub aromatycznych kwasów dwukarboksylo- wych i alkandioli lub z laktanów zwlaszcza kopro- lafctonu i aromatycznych lub alifatycznych dwiu- izocyjafliiianów, przede wszystkim dwuizocyjanianu toluilenu, 4,4'-dwuizocyjanianu dwufenylometanu lub 1,6-dwuizócyjanianu szesciometylenu.Jak rozpuszczalniki do klejów wedlug wynalazku mozna stosowac, np. chlorek metylenu, trójchloro¬ etylen, metyioetylokaton lub octan etylu.W celu modyfikacji technologicznych wlasciwosci klejów wedlug wynalazku moga one zawierac oprócz, podanych spoiw inne isubstancje, np. zywice naturalne, modyfikowane zywice naturalne, np. estry kalafonii lub zywice syntetyczne, np. zywice ftalowe lub inne polimery, np. chlorokauczuk lub rozpuszczalne polimery lub kopolimery octanu wi¬ nylu lub inne zwiazki winylowe.Nowe kleje nadaja sie do klejenia dowolnych materialów, takich samych lub róznych, np. do klejenia skóry, materialów wlókienniczych, two¬ rzyw sztucznych i drewna, korzystnie jednak do klejenia materialów gumowych i materialów z miekkiego polichlorku winylu.W podanych przykladach czesci lub stosunki sa podane w czesciach wagowych lub w stosunkach wagowych.Przyklad I. Poliuretan zasadniczo liniowy o ciezarze czasteczkowym okolo 100 000, zawierajacy grupy hydroksylowe, wytworzony z zawierajacego grupy hydroksylowe, poliestru kwasu adypinowego i .gHikolu etylenowego, przereagowauego z dwuizo- cyjanianem toluilenu, rozpuszczono w metyloetylo- ketonie uzyskujac roztwór okolo 22% o lepkosci 50 puazów w temperaturze 20°C. 100 czesci tego roz¬ tworu poliuretanowego zmieszano z 10 czesciami 20% roztworu 4,4,6,6'^czteroizocyjanianu 3,3'^dwu- metylotrójfenylometanu w chlorku metylenu.Przy uzyciu tak otrzymanego kleju i gumowego bezbarwnego tworzywa podeszwowego (zawartosc wypelniacza krzemianowego okolo 27%, twardosc metoda Shore'a A70 wedlug DIN 53 505, grubosc 4 mm) otrzymano próbki wedlug DIN 53 274. Przed naniesieniem kleju material gumowy oczyszczono dokladnie papierem sciernym o uziarnieniu 40. Klej naniesiono dwukrotnie obustronnie, nastepnie war¬ stwy kleju naswietlano 1 minute 250 watowymi lampami podczerwieniowymi z odleglosci 25 cm, po czym sklejano elementy polaczone i sprasowano w ciagu 5 minut pod cisnieniem 3,5 atn* Po isklejeniu próbki najpierw utrzymano w ciagu 9 dni w temperaturze 20°C. W wykonanej nastepnie próbie rozdzielania skleiny przy szybkosci posuwu sruby pociagowej 100 mm/min, wedlug DIN 53 274, w temperaturze 20°C obciazenie oddzierajace wyno¬ silo 4,9 kg/cm. Skleiny wykonane za pomoca takie¬ go samego roztworu kleju zawierajacego zamiast czterioizoicyjanianu taka sama ilosc trójestru p-izo- cyjanianofenylowego kwasu tiofosforowego (dalej nazywany polidzocyjanianem porównawczym A) roz¬ dzielaly sie przy obciazeniu 2,1 kg/cm a zawiera- 5 jace trój-(p-izocyjaniano)-metan (dalej nazywany trójizocyjanianem B) przy obciazeniu 3,0 kg/cm.Próbki magazynowane równiez w ciagu 9 dni w temperaturze 20°C i poddane próbie na wytrzyma¬ losc czasowa do 180 minut w temperaturze 50°C 10 wytrzymywaly obciazenie oddzierajace 0,5 kg/cm ponad 180 minut. Natomiast skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy a rozdzielaly sie po 45 minutach i zawierajace poliizocyjanian porów¬ nawczy B po 72 minutach. 15 Przyklad II. Przy uzyciu Meju opisanego w przykladzie I i gumowego tworzywa podeszwowego (zawartosc wypelniacza krzemianowego okolo 35%, twardosc wedlug Shore'a A61), wytworzonego z 20 kauczuku butadieno^styrenowego wypelnionego ole¬ jem (zawartosc oleju 37,5%), wykonano sklejenie, tak jak opisano w przykladzie I. Po 9 dniach ob¬ ciazenie oddzierajace w temperaturze 20°C wyno¬ silo 2,8 kg/om, a w próbach zawierajacych poliizo- 25 cyjanian porównawczy A 0,8 kg/cm i poliizocyja¬ nian porównowczy B 3,0 kg/cm.Po 9. dniach skleiny wytrzymywaly obciazenie od- dzierajace 0,5 kg/cm w ciagu 180 minut, skleiny z poliizocyjanianem porównawczym A rozdzielaly 30 sie po 22 minutach i z poliizocyjaniamem porów¬ nawczym B równiez po 180 minutach. 35 40 45 50 Przyklad III. Przy uzyciu kleju wedlug w przykladu I i 'tworzywa gumowego (zawartosc wy¬ pelniacza krzemianowego okolo 25%, twardosc me¬ toda Shore'a A77, grubosc 4 mm) wytworzonego z kauczuku butadienowonstyrenowego (80% wago¬ wych) wypelnionego olejami z zywicy zawierajacej znaczna ilosc styrenu (20% wagowych) wykonano sklejenie wedlug przykladu I.Po 9 dniach skleiny rozdzielaly sie w tempera¬ turze 209C przy obciazeniu oddzierajacym 6,4 kg/cm natomiast zawierajace poliizocyjanian porównaw¬ czy A przy 0,4 kg/cm i poliizocyjanian porównaw¬ czy B przy 6,1 kg/cm. W próbie na wytrzymalosc czasowa w temperaturze 50°C skleiny wytrzymy¬ waly obciazenie oddzierajace 1,5 kg/cm w cia^gu 180 minut, natomiast skleiny wykonane z poliizo¬ cyjanianem A rozdzielaly sie po 34 minutach a z poliizocyjanianem porównawczym B wytrzymywa¬ ly wymienione obciazenie w ciagu 180 minut. * Przyklad IV. Przy uzyciu kleju wedlug 55 przykladu I sklejono wedlug przykladu I zwykle podeszwowe tworzywo gumowe o zawartosci wy¬ pelniaczy mineralnych Okolo 25%, twardosci me¬ toda Shore'a A92 i grubosci 4 mm.W próbie rozdzielenia sMeiny w temperaturze 60 20°C obciazenie oddzierajace wynosilo 5,3 kig/cm, przy stosowaniu poliizocyjanianu porównawczego A 2,5 kg/cm i przy stosowaniu podizocyjanianu porównawczego B 4,1 kg/cm. W .próbie na wy¬ trzymalosc czasowa w temperaturze 50°C skleiny 65 wytrzymywaly obciazenie oddzierajace 2,0 kg/cm/ 82 728 6 w ciagu 180 minut, skleiny z poliizocyjanianami po¬ równawczymi A i B 'równie 180 minut.Przyklad V. Przy uzyciu Meju wedlug przy¬ kladu I sklejono tworzywa gumowe (zawartosc wypelniacza krzemianowego okolo 31%, twardosc metoda Shore'a A85, grubosc 4 mm) wytworzone¬ go z kauczuku aki^lc^litryiowo-baitadienawego (za¬ wartosc akrylonitrylu 33%, twardosc metoda Defo 700 wedlug DIN 53514).Po 9 dniach w (próbie 'rozdzielania skleiny w temperaturze 20°C obciazenie obdzierajace wynosi¬ lo 7,2 kg/cm, przy stosowaniu poliizocyjanianu porównawczego A 6,2 tog/cm i przy stosowaniu poliizocyjanianu porównawczego B 7,1 kg/cm. W próbie na wytrzymalosc czasowa w temperaturze 50°C skleiny wytrzymywaly obciazenie oddzierajace 2 kig/cm w ciagu 180 minut, natomiast skleiny zawierajace poliizocyjianian porównawczy A roz¬ dzielaly sie po 11 minutach a skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy B wytrzymywaly to obciazenie w ciagu 180 minut.Przyklad VI. Przy uzyciu kleju wedlug przykladu I i 'tworzywa gumowego (zawartosc wy¬ pelniaczy [mineralnych okolo 38%) wytworzonego z polichloropreniu o sredniej Sklonnosci do krysta¬ lizacji (twardosc wedlug Defo okolo 300) wykona¬ no sklejenia wedlug przykladu I. Po 9 dniach w próbie rozdzielania slkleiny w temperaturze 20°C obciazenie oddzierajace wynosilo 8,9 kg/cm, przy stosowaniu poliizocyjanianu porównawczego A wy¬ nosilo 7,2 kg/cm i poliizocyjanianu porównawczego B 6,4 kg/cm. W próbie na wytrzymalosc czasowa w temperaturze 50°C skleiny wytrzymywaly ob¬ ciazenie oddzierajace 2 kg/cm w ciagu 180 minut, skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy A rozdzielaly sie po 49 minutach, skleiny zawiera¬ jace poliizocyjanian porównawczy B po 52 mi¬ nutach.Przyklad VII. 50 czesci kauczuku chloropre- iiowego o silnej zdolnosci do krystalizacji o wska¬ znika Mooneya 84 wedlug DIN 53523 i 50 czesci kauczuku chloroprenowego o sredniej sklonnosci do krystalizacji i wskazniku Mooneya 100, masty- fikowano dokladnie w walcarce chlodzonej woda.Podczas mastyfikacji wmieszano 4 czesci tlenku magnezu i 4 czesci tlenku cynku.Otrzymany plat rozpuszczono w mieszaninie skladajacej sie z octanu etylu i benzyny (tempera¬ tura wrzenia 65—95°C) i toluenu w stosunku wa¬ gowym 2 : 2*: 1 do uzyskania lepkosci 20 puazów w temperaturze 20°C. Zawartosc substancji stalej w roztworze wynosila okolo 23%. 100 czesci otrzymanego roztworu zmieszano z 10 czesciami 20% roztworu 4,4',6,6'-czteraizocyjanianu 3,3'-dwumetylotrójfenylometanu w chlorku metyle¬ nu. Otrzymanym klejem sklejono wedlug przykla¬ du I gumowe tworzywo podeszwowe z kauczuku naturalnego. Po 9 dniach skleiny w próbie roz¬ dzielenia w temperaturze 20°C wymagaly obciaze¬ nia oddzielajacego 5,0 kg/om, skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy A 2,9 kg/cm i poli¬ izocyjanian porównawczy B 3,1 tog/cm.W próbie na wytrzymalosc czasowa w tempera¬ turze 50°C skleiny wytrzymywaly obciazenie od¬ dzierajace 0,25 kg/cm w ciagu 71 minut, skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy A 25 mi- 5 nut i skleiny zawierajace poliizocyjanian porów¬ nawczy B 180 minut.Przyklad VIII. Przy uzyciu kleju wedlug przykladu VII i gumowego tworzywa podeszwowe- io go wedlug przykladu III, wypelnionego olejem i zawierajacego zywice o duzej zawartosci styrenu, wykonane sklejenia Wedlug przykladu I.Po 9 idniach skleiny przy próbie rozdzielenia w temperaturze 20°C wymagaly obciazenia oddziera- 15 jacego 5,1 kg/cm, skleiny zawierajace poliizocyja¬ nian porównawczy A 5,0 kg/cm i skleiny zawiera¬ jace poliizocyjanian porównawczy B 5,6 kg/om.W próbie w temperaturze 50° na wytrzymalosc czasowa, skleiny wytrzymywaly obciazenie od- 20 dzierajace 0,5 kg/cm w ciagu 180 minut, skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy A 12 mi¬ nut, a skleiny zawierajace poliizocyjanian porów¬ nawczy B 39 minut. 25 30 35 40 45 50 Przyklad IX. Przy uzyciu kleju wedlug przy¬ kladu VII i zwyklego gumowego stosowanego w przykladzie IV wykonano sklejenie wedlug przy¬ kladu I.Po 9 idniach skleimy w próbie rozdzielenia w temperaturze 20°C wymagaly obciazenia oddziera- jaoego 7,8 kg/cm, skleiny zawierajace poliizocyja¬ nian porównawczy A 6,9 kg/cm i poliizocyjanian porównawczy B 8,2 kg/cm.W próbie na wytrzymalosc czasowa w tempera¬ turze 50°C sMeiny wytrzymywaly obciazenie od¬ dzierajace 1,0 kg/cm w ciagu 180 minut skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy A w cia¬ gu 15 minut i poliizocyjaniian porównawczy B w ciagu 45 minut.Przyklad X. Kauczuk na jasna krepe masty- fikowano dokladnie w walcarce przy temperaturze walców okolo 60°C. Tak otrzymany material kau¬ czukowy rozpuszczono w mieszaninie benzyny i benzenu w stosunku wagowym 9 :1. Roztwór zawierajacy 11,9% kauczuku wykazywal lepkosc 50 puazów w temperaturze 20°C. 100 czesci otrzy¬ manego roztworu kauczuku zmieszano z 10 czescia¬ mi 20% roztworu 4,4',6,6'-czteroizocyjanianu 3,3'- -dwumetylotrójfenylometanu w czterochlorku me¬ tylenu.Przy uzyciu tego kleju i zwyklego tworzywa gu¬ mowego stosowanego w przykladzie IV i VII wy- 55 konano sklejenie wedlug przykladu I.Po 9 dniach skleiny w próbie rozdzielania w temperaturze 20°C wymagaly obciazenia oddziera- jacego 2,4 kg/cm, skleiny zawierajace poliizocyja¬ nian porównawczy A 2,2 kg/cm i skleiny zawiera- 60 jace poliizocyjanian porównawczy B 2,5 kg/om.W próbie na wytrzymalosc czasowa w tempera¬ turze 50°C skleimy wytrzymywaly obciazenie od¬ dzierajace 1,5 kg/cm w ciagu 180 minut, skleiny zawierajace poliizocyjanian porównawczy A 8 mi- w nut, polidzocyjanian B 3/1 minut.82 728 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Klej skladajacy sie z kauczuku naturalnego lub syntetycznego, izocyjanianów oraz rozpuszczalnika obojetnego w stosunku do izocyjanianów, znamien¬ ny tym, ze jako izocyjanian zawiera czteroizocyja- 8 nian o wzorze 1, w którym Rx oznacza rodnik me¬ tylowy, izopropylowy lub fenylowy. 5

2. Klej wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako czteroizocyjanian zawiera 4,4',6,6'-czteroizocyjanian S^-dwumetylotrójfenylometanu. OCN NCO NCO R* NCO WZÓR 1 c-c^Q- WZÓR 2 LDA — Zaklad 2 — Typo, zam. 830/76 — 120 egz. Cena 10 zl PL PL