RU2100397C1

RU2100397C1 - Molten adhesive

Info

Publication number: RU2100397C1
Application number: RU94003078A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Кондратьев; Т.М. Рогова; В.П. Юдин; В.А. Марченко; Т.В. Мисько
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1997-12-27

Abstract

FIELD: organic chemistry; production of molten adhesives for use in applying adhesive coatings. SUBSTANCE: proposed molten adhesive comprises film forming agent constituted by mixture of diene-styrene block-copolymers, and antioxidant. Inventive novelty of proposed adhesive resides in fact that it employs, as mixture of block-copolymers, mixture of linear styrene and isoprene (butadiene) block-copolymers having two-, three-, four-, five-, six- and seven-block structure. Molecular weight of isoprene (butadiene)-and-styrene blocks is equal to 2000-15000, block-copolymers present in mixture in following weight ratio, parts by weight: two-block isoprene (butadiene)-and-styrene A-B block-copolymer, 2-20; three-block isoprene (butadiene)-and-styrene A-B-A block-copolymer, 2-10; four-block isoprene (butadiene)-and-styrene A-B-A-B block-copolymer, 2-10; five-block isoprene (butadiene)-and-styrene A-B-A-B-A block-copolymer, 2-10; six-block isoprene (butadiene)-and-styrene A-B-A-B-A-B block-copolymer, 2-10; seven-block isoprene (butadiene)-and-styrene A-B-A-B-A-B-A block-copolymer, 40-90. Components are taken in following weight ratio, parts by weight: film forming agent, 100; antioxidant, 1.0-1.5. EFFECT: enhanced adhesion strength; lower energy consumption. 2 tbl

Description

Изобретение относится к получению клеев-расплавов, используемых для адгезионных покрытий. The invention relates to the production of hot melt adhesives used for adhesive coatings.

Известны клеи, получаемые из растворов в органических растворителях и расплавов полимеров (Кардашов Д.А. Синтетические клеи. М. Химия, 1976, с. 292-299). Known adhesives obtained from solutions in organic solvents and polymer melts (Kardashov D. A. Synthetic adhesives. M. Chemistry, 1976, S. 292-299).

Применение клеев-расплавов является наиболее прогрессивным, так как исключается применение растворителей, не требуется установки сушильных камер, за счет чего повышается производительность труда, освобождаются производственные площади, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда. The use of hot melt adhesives is the most progressive, since the use of solvents is excluded, drying chambers are not required, due to which labor productivity is increased, production areas are freed up, and sanitary and hygienic working conditions are improved.

Клей-расплав обычно состоит из пленкообразующего (полимер), адгезионных добавок (смолы различных типов), пластификаторов, наполнителей и стабилизаторов. Hot melt adhesive usually consists of film-forming (polymer), adhesive additives (resins of various types), plasticizers, fillers and stabilizers.

Известны клеи-расплавы, где в качестве пленкообразующего использованы блокcополимеры различного типа (Bu Bruce W. Toiga. Meucinelli P.A. (Elastomer, 1990, 122, N 0.10-P.44-48). Hot melt adhesives are known where block copolymers of various types are used as film-forming (Bu Bruce W. Toiga. Meucinelli P.A. (Elastomer, 1990, 122, N 0.10-P.44-48).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является клей-расплав, включающий пластификатор, агент липкости, антиокислитель, где в качестве пленкообразующего используют смесь линейного блоксополимера AB, линейного блоксополимера AB, звездообразного четырехлучевого блоксополимера (AB)₄X, звездообразного трехлучевого блоксополимера (AB)₃X,
где A блок поли-альфа-метилстирола или полистирола со степенью полимеризации 20-200,
В блок полибутадиена со степенью полимеризации 600-5000,
Х полифункциональный ошивающий агент
и поли-α-метилстирола или полистирола с молекулярной массой 1000-15000 при следующем их соотношении в смеси, мас.ч.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a hot melt adhesive comprising a plasticizer, a stickiness agent, an antioxidant, where a film-forming mixture is a mixture of linear block copolymer AB, linear block copolymer AB, star-shaped four-beam block copolymer (AB) ₄ X, star-shaped three-beam block copolymer ( AB) ₃ X,
where A is a block of poly-alpha-methylstyrene or polystyrene with a degree of polymerization of 20-200,
In the block of polybutadiene with a degree of polymerization of 600-5000,
X polyfunctional crosslinking agent
and poly-α-methylstyrene or polystyrene with a molecular weight of 1000-15000 in the following ratio in the mixture, parts by weight

Блоксополимер AB 0,5-10,0
Блоксополимер ABA 1,0-90
Блоксополимер (AB)₃X 1,0-15,0
Блоксополимер (AB)₄X 5,0-92,5
Поли-a-метилстирол или полистирол 1,0-25,0
Пленкообразователь готовят смешением блоксополимеров и полистирола или поли-a-метилстирола на вальцах при температуре 90^oC в течение 15 мин или в процессе синтеза.Block copolymer AB 0.5-10.0
Block copolymer ABA 1,0-90
Block copolymer (AB) ₃ X 1.0-15.0
Block copolymer (AB) ₄ X 5.0-92.5
Poly-a-methylstyrene or polystyrene 1.0-25.0
The film former is prepared by mixing block copolymers and polystyrene or poly-a-methylstyrene on rollers at a temperature of 90 ^o C for 15 min or in the synthesis process.

В качестве агента липкости используют канифоль или ее производные, в качестве пластификатора масла и антиокислитель при следующих соотношениях в смеси, мас.ч. As the stickiness agent, rosin or its derivatives are used, as an oil plasticizer and an antioxidant in the following ratios in the mixture, parts by weight

Пленкообразователь 100
Агент липкости 10-300
Пластификатор 1-200
Антиокислитель 1-1,5
Клей-расплав готовят смешением всех компонентов в смесителе с электрообогревом и мешалкой при 170^oC в течение 1 ч (авт. св. СССР N 834075, кл. С 09 J 7/02, 1981).Film former 100
Stick Agent 10-300
Plasticizer 1-200
Antioxidant 1-1.5
Hot melt adhesive is prepared by mixing all the components in a mixer with electric heating and a stirrer at 170 ^o C for 1 h (ed. St. USSR N 834075, class C 09 J 7/02, 1981).

Недостатком данного клея-расплава является невысокая адгезия к металлу, что ограничивает его области применения и необходимость высоких температур при изготовлении клея, а также необходимость использования дополнительных компонентов агентов липкости и пластификаторов. The disadvantage of this hot melt adhesive is its low adhesion to the metal, which limits its scope and the need for high temperatures in the manufacture of glue, as well as the need to use additional components of stickiness agents and plasticizers.

Целью изобретения является повышение прочности крепления клея-расплава к металлу и упрощение технологии его приготовления за счет снижения температуры и исключения применения дополнительных компонентов агентов липкости и пластификаторов, а также снижение энергозатрат при изготовлении клея-расплава. The aim of the invention is to increase the strength of attachment of hot melt glue to metal and simplify the technology of its preparation by lowering the temperature and eliminating the use of additional components of stickiness agents and plasticizers, as well as reducing energy consumption in the manufacture of hot melt glue.

Техническая задача изобретения достигается тем, что клей-расплав, содержащий пленкообразователь на основе смеси диенстирольных блоксополимеров и антиокислитель, в качестве смеси диенстирольных блоксополимеров содержит смесь линейных изопрен(бутадиен)-стирольных блоксополимеров двублочного, трехблочного, четырехблочного, пятиблочного, шестиблочного и семиблочного строения с молекулярной массой блоков изопрена (бутадиена) и стирола 2000-15000 при следующем соотношении их в смеси, мас.ч. The technical problem of the invention is achieved in that the hot melt adhesive containing a foaming agent based on a mixture of di-styrene block copolymers and an antioxidant, as a mixture of di-styrene block copolymers, contains a mixture of linear isoprene (butadiene)-styrene block copolymers of two-block, three-block, four-block, five-block, six-block and six-block blocks the mass of blocks of isoprene (butadiene) and styrene 2000-15000 in the following ratio in the mixture, wt.h.

Двублочный блоксополимер изопрена (бутадиена) со стиролом A-B 2-20
Трехблочный блоксополимер изопрена (бутадиена) со стиролом A-B-A 2-10
Четырехблочный блоксополимер изопрена (бутадиена) со стиролом A-B-A-B - 2-10
Пятиблочный блоксополимер изопрена (бутадиена) со стиролом A-B-A-B-A - 2-10
Шестиблочный блоксополимер изопрена (бутадиена) со стиролом A-B-A-B-A-B
2-10
Семиблочный блоксополимер изопрена (бутадиена) со стиролом A-B-A-B-A-B-A
40-90
при этом клей-расплав содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.ч.Two-block block copolymer of isoprene (butadiene) with styrene AB 2-20
Three-block block copolymer of isoprene (butadiene) with styrene ABA 2-10
Four-block block copolymer of isoprene (butadiene) with ABAB styrene - 2-10
Five-block block copolymer of isoprene (butadiene) with styrene ABABA - 2-10
Six-block block copolymer of isoprene (butadiene) with ABABAB styrene
2-10
Seven-block block copolymer of isoprene (butadiene) with ABABABA styrene
40-90
wherein the hot melt adhesive contains these components in the following amounts, parts by weight

Пленкообразователь 100
Антиокислитель 1,0-1,5
Признаком, отличающим предлагаемое техническое решение от прототипа, является использование в качестве пленкообразующего смеси линейных изопрен(бутадиен)стирольных блоксополимеров двублочного, трехблочного, четырехблочного, пятиблочного, шестиблочного и семиблочного строения с молекулярной массой блоков изопрена (бутадиена) и стирола от 2000 до 15000, взятых в заявляемом соотношении, что подтверждает соответствие предлагаемого технического решения критерию "новизна".Film former 100
Antioxidant 1.0-1.5
A sign that distinguishes the proposed technical solution from the prototype is the use as a film-forming mixture of linear isoprene (butadiene) styrene block copolymers of two-block, three-block, four-block, five-block, six-block and seven-block structures with a molecular weight of isoprene (butadiene) and styrene blocks from 2000 to 15000, in the claimed ratio, which confirms the conformity of the proposed technical solution to the criterion of "novelty."

Признак, отличающий заявляемое техническое решение от прототипа, не обнаружен при изучении данной и смежных областей техники, что подтверждает соответствие предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The feature that distinguishes the claimed technical solution from the prototype was not found in the study of this and related areas of technology, which confirms the compliance of the proposed technical solution with the criterion of "inventive step".

Сущность предполагаемого изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения. The essence of the alleged invention is confirmed by examples of specific performance.

Пленкообразователь готовят путем синтеза или смешением на вальцах при температуре 60-70^oC.The film former is prepared by synthesis or by mixing on rollers at a temperature of 60-70 ^o C.

Указанные блоксополимеры получают последовательной полимеризацией при 0-100^oC в углеводородных растворителях (циклогексан, бензол, толуол, смеси углеводородов) чистых или с небольшими добавками эфиров (метилтретбутиловый эфир, тетрагидрофуран) в присутствии литийорганических соединений различных диенов (изопрены, бутадиен блок В), винилароматических соединений (стирол - блок А). При этом молекулярную массу каждого блока регулируют, изменяя соотношение мономер/число активных центров в зависимости от заданной величины. На следующих стадиях реакции количество активных центров может быть увеличено за счет введения дополнительного количества литийорганического соединения или уменьшено за счет обрыва части активных центров либо микропримесями в мономерах, либо специальными агентами обрыва (вода, спирты). Диеновая часть обычно содержит 1,4-присоединения, а содержание винильных звеньев менее 20%
В качестве антиокислителя используют 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) (агидол-2), дифенилпарафенилендиамин (ДФФД), бис-3,5-ди-третбутил-4-гидроксибензил (ТБ-3), 2,4-дитретбутил-4-метилфенол (ионол) и др.These block copolymers are obtained by sequential polymerization at 0-100 ^o C in hydrocarbon solvents (cyclohexane, benzene, toluene, hydrocarbon mixtures) pure or with small additions of ethers (methyl tertiary butyl ether, tetrahydrofuran) in the presence of organolithium compounds of various dienes (isoprene, butadiene block B), vinyl aromatic compounds (styrene - block A). In this case, the molecular weight of each block is regulated by changing the ratio of monomer / number of active centers depending on a given value. In the following stages of the reaction, the number of active sites can be increased by introducing an additional amount of organolithium compounds or reduced due to the termination of part of the active sites either by microimpurities in monomers or by special termination agents (water, alcohols). The diene moiety typically contains 1,4-additions and the vinyl content is less than 20%
As an antioxidant, 2,2-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol) (agidol-2), diphenyl paraphenylenediamine (DFPD), bis-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl (TB-3) are used , 2,4-ditretbutyl-4-methylphenol (ionol), etc.

Пример 1. Пленкообразователь готовят смешением на лабораторных вальцах при 60^oC в течение 10 мин 2 г бутадиенстирольного блоксополимера A-B, 2 г бутадиенстирольного блоксополимера A-B-A, 2 г бутадиенстирольного блоксополимера A-B-A-B, 2 г бутадиенстирольного блоксополимера A-B-A-B-A, 2 г бутадиенстирольного блоксополимера A-B-A-B-A-B, 90 г бутадиенстирольного блоксополимера A-B-A-B-A-B-A.Example 1. The film former is prepared by mixing on a laboratory roll at 60 ^o C for 10 min 2 g of styrene butadiene block copolymer AB, 2 g of styrene butadiene block copolymer ABAB, 2 g of styrene butadiene block copolymer ABABA, 2 g of butyrene butadiene styrene block copolymer block copolymer ABABABA.

Для приготовления клея-расплава в смеситель с электрообогревом и мешалкой загружают 100 г пленкообразователя, 1,0 г антиокислителя. Клей-расплав готовят при температуре 70^oC при перемешивании до получения гомогенной смеси.To prepare hot melt glue, 100 g of film former and 1.0 g of antioxidant are loaded into a mixer with electric heating and a stirrer. Hot melt adhesive is prepared at a temperature of 70 ^o C with stirring to obtain a homogeneous mixture.

В табл.1 приведены составы предлагаемого и известного клея-расплава. Table 1 shows the compositions of the proposed and known hot melt adhesives.

Клей-расплав испытывают на величину прочности крепления к стали методом отрыва. С этой целью стальные диски (грибки), между которыми находится клей-расплав, прессуют при температуре 150^oC в течение 5 мин, после чего грибки разрывают на разрывной машине.Hot melt adhesive is tested for the strength of fastening to steel by peeling. To this end, steel disks (fungi), between which there is a hot melt adhesive, are pressed at a temperature of 150 ^o C for 5 minutes, after which the fungi are torn on a tensile testing machine.

Результаты испытаний представлены в табл.2. The test results are presented in table.2.

Из табл. 2 видно, что предлагаемый клей-расплав превосходит известный (примеры 1-6) по прочности крепления к металлу. From the table. 2 shows that the proposed hot melt adhesive is superior to the known (examples 1-6) in terms of strength to metal.

Липкие ленты на бумажной основе с предлагаемым клеем-расплавом по свойствам (сопротивление отслаиванию от металла) не уступают известному (табл. 2, примеры 1-6). Paper-based adhesive tapes with the proposed hot melt adhesive have the same properties (peeling resistance from metal) as the known ones (Table 2, Examples 1-6).

Предлагаемый состав клея-расплава позволяет повысить прочность крепления к металлу, снизить энергозатраты при его изготовлении, упростить технологию его приготовления. The proposed composition of the hot melt adhesive can increase the strength of attachment to the metal, reduce energy consumption in its manufacture, simplify the technology of its preparation.

Claims

Hot melt adhesive containing a foaming agent based on a mixture of di-styrene block copolymers and an antioxidant, characterized in that as a mixture of di-styrene block copolymers it contains a mixture of linear styrene-isoprene (butadiene) - block copolymers: two-block A-B, three-block A-B-A, four-block A -B-B-B, five-block A-B-A-B-A, six-block A-B-A-B-A-B and seven-block A-B-A-B-A-B-A with mol. m. blocks of styrene and isoprene (butadiene) 2000-15000 in the following ratio in the mixture, parts by weight

Styrene block copolymer with isoprene (butadiene)
two-unit AV 2 20
three-block A-B-A 2 -10
four-block A-B-A-B 2 10
five-block A-B-A-B-A 2 10
six-block A-B-A-B-A-B 2 10
seven-block A-B-A-B-A-B-A 40 90
and the ratio of component glue, parts by weight

Film former 100
Antioxidant 1.0 1.5i