способ изготовления термоклеевого прокладочного материала

Формула изобретения

Способ изготовления термоклеевого прокладочного материала, заключающийся в нанесении на подложку термоплавкого полимера с последующим его закреплением, отличающийся тем, что готовый материал дополнительно обрабатывают растворенным в органическом растворителе фуллерене или растворенный в органическом растворителе фуллерен дополнительно вводят перед нанесением на подложку в расплав термоплавкого полимера в концентрации 1÷6 г/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам изготовления термоклеевых прокладочных материалов и может быть использовано в легкой промышленности, в том числе швейной, обувной и кожевенной для дублирования деталей.

Известен способ изготовления термоклеевого прокладочного материала с регулярным дискретным полимерным покрытием, включающий нанесение на подложку термоплавкого полимера следующего состава, м/ч: сополиамид - 100; продукт полимеризации акрилонитрила - 30-45; поверхностно-активное вещество - 20-22; пропанатриол - 30-50; вода - 180-200 с последующим его закреплением [пат. Российской Федерации 2067403, МПК6 A41D 27/06. Способ получения термоклеевых прокладочных материалов с регулярным дискретным полимерным покрытием. / Губарева Н.Н.; Шагаев Г.А.; Козлов С.Н.; заявитель и патентообладатель: Центральный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи. - № 93033719/04, заявл. 01.07.93; опубл. 10.11.97].

Недостатком термоклеевого прокладочного материала, полученного указанным способом, является его недостаточная устойчивость к физико-химическим и механическим воздействиям (стирка, химическая чистка) в процессе эксплуатации из-за быстрого разрушения клеевого соединения.

Кроме того, при эксплуатации изделия на воздухе под действием солнечных лучей происходит фотоокислительная деструкция клеящего вещества, что снижает адгезионную прочность покрытия.

И, наконец, при дублировании деталей с использованием термоклеевого прокладочного материала, полученного указанным способом, для обеспечения качественного склеивания требуется высокая температура.

Известен способ получения термоклеевого прокладочного материала, включающий нанесение на подложку порошка акрилового термопластичного полимера с последующим его закреплением [пат. Российской Федерации 2228692, МПК7 A41D 27/06, C09J 7/02. Способ получения термоклеевого прокладочного материала. / Бесшапошникова В.И.; Сладков О.М.; Артеменко С.Е.; Жилина Е.В.; заявитель и патентообладатель: Саратовский государственный технический университет. - № 2002132051/04, заявл. 28.11.02; опубл. 20.05.04].

Недостатком термоклеевого прокладочного материала, полученного известным способом, является также его недостаточная устойчивость к бытовым механическим стиркам и химическим чисткам из-за разрушения клеящего полимера.

Прототипом является способ изготовления термоклеевого прокладочного материала, включающий нанесение на подложку термоплавкого полимера с последующим его закреплением [пат. Российской Федерации 2118106, МПК6 A41D 27/06, D04B 21/14. Текстильная подложка для термоклеящегося дублирующего материала, термоклеящийся дублирующий материал с использованием такой подложки и способ его изготовления. / Пьер Грошэн; заявитель и патентообладатель: Лэньер де Пикардии С.А. - № 94033478/12, заявл. 16.09.94; опубл. 27.08.98].

Однако термоклеевым прокладочным материалам, полученным приведенным способом, присущ основной недостаток предыдущих способов, а именно, они не обеспечивают сохранение прочности клеевого соединения в процессе эксплуатации.

Техническим результатом изобретения является улучшение адгезионных свойств и устойчивости к физико-химическим и механическим воздействиям термоклеевого прокладочного материала.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления термоклеевого прокладочного материала, включающем нанесение на подложку термоплавкого полимера с его последующим закреплением, согласно изобретению готовый материал дополнительно обрабатывают растворенным в органическом растворителе фуллерене или перед нанесением на подложку в термоплавкий полимер дополнительно вводят растворенный в органическом растворителе фуллерен при концентрации 1÷6 г/л.

Фуллерены - одна из форм существования в природе углерода - углеродная наночастица, сфероидальная молекула, состоящая исключительно из атомов углерода, обладающая свойствами, которых нет у образцов этих веществ, имеющих обычные размеры. Можно сказать, что фуллерены - аллотропные молекулярные формы углерода, в котором атомы расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников, покрывающих поверхность сферы или сфероида. Аллотропия - существование одного и того же химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ (аллотропических форм, модификаций).

Такое техническое решение обеспечивает образование в термоплавком полимере дополнительных адгезионных центров, способствующих улучшению адгезии, что обусловливает значительное повышение устойчивости материала к различного рода воздействиям (стирка, химическая чистка).

В качестве подложки могут быть использованы ткани, трикотаж, тканевые полотна, нетканые материалы любого волокнистого состава, силиконизированная бумага, пленки с антиадгезионным покрытием и другие материалы.

В качестве термопластичного полимера могут быть использованы термопластичные клеевые композиции любого состава.

Способ изготовления термоклеевого прокладочного материала осуществляют следующим образом.

Готовый термоклеевой прокладочный материал любого состава смачивают в растворенном в органическом растворителе фуллерене или в расплав термоплавкого полимера вводят фуллерен в виде порошка или раствора на базе органического растворителя при концентрации фуллерена 1÷6 г/л.

Раствор фуллерена также может быть нанесен на готовый термоклеевой прокладочный материал путем распыления до необходимой влажности.

В качестве органического растворителя могут быть использованы о-ксилол, хлороформ, толуол и другие органические растворители.

Полученную клеевую композицию наносят на подложку и закрепляют (например, механически уплотняют).

Пример 1 конкретного выполнения способа

Термоклеевые материалы, готовые к непосредственному использованию, обрабатывали растворенным в органическом растворителе фуллереном (С₆₀ =1,4 г/л в о-ксилоле), который наносили на готовый материал с помощью пульверизатора (смачиванием, орошением).

В таблице 1 представлены характеристики термоклеевых материалов, которые были обработаны растворенным в о-ксилоле фуллерене, где А, Б, В, Г, Д - коды термоклеевых материалов, которые впоследствии будут подвергнуты обработке раствором фуллерена.

После обработки термоклеевых материалов раствором фуллерена им присваивался индекс 1, и они получали новые коды: А₁, Б₁, В₁, Г ₁, Д₁.

Образование клеевых соединений выполняли с использованием указанных в таблице 1 термоклеевых материалов (необработанных раствором фуллерена - коды А, Б, В, Г, Д, обработанных раствором фуллерена - коды А₁, Б₁, В₁, Г₁, Д₁). В качестве основного материала (то есть подвергающегося дублированию) была использована костюмная ткань (волокнистый состав - шерсть - 45%, полиэфир - 35%, вискоза - 20%), код основного материала - ОМ. Склеивание осуществляли на прессе периодического действия (фирма ООО «ВТО-Ит», Россия). Режимы образования клеевых соединений представлены в таблице 2.

Таблица 2
Вид клеевого соединения (кодовое обозначение)	Режимы образования клеевых соединений: температура склеивания (Т), внешнее давление (Р), продолжительность склеивания (т)
ОМ+А	Т=150°С Р=2 Н/см2, т=10 секунд
OM+A1	Т=150°С, Р=2 Н/см2 т=10 секунд
ОМ+Б	Т=130°С, Р=2 Н/см2, т=10 секунд
ОМ+Б1	Т=130°С, Р=2 Н/см2, т=10 секунд
ОМ+В	Т=130°С, Р=2 Н/см2, т=10 секунд
OM+B1	Т=130°С, Р=2 Н/см 2, т=10 секунд
ОМ+Г	Т=100°С, Р=2 Н/ см2, т=10 секунд
ОМ+Г1	Т=100°С, Р=2 Н/см2, т=10 секунд
ОМ+Д	Т=100°С, Р=2 Н/ см2, т=15 секунд
ОМ+Д1	Т=100°С, Р=2 Н/см 2, т=15 секунд

В таблице 3 представлены результаты измерения адгезионной прочности полученных клеевых соединений. Оценку адгезионной прочности выполняли на приборе СРМ-1.

Сравнение адгезионной прочности клеевых соединений, полученных с использованием термоклеевых материалов, обработанных раствором фуллерена, с адгезионной прочностью клеевых соединений, полученных с использованием необработанных термоклеевых материалов, представлены в таблице 4. Изменение адгезионной прочности соединений определяли по формуле

где - приращение адгезионной прочности клеевых соединений, полученных с использованием клеевых материалов, обработанных раствором фуллерена;

X₁ - адгезионная прочность клеевых соединений, полученных с использованием клеевых материалов, обработанных раствором фуллерена, Н/см;

Х₂ - адгезионная прочность клеевых соединений, полученных с использованием клеевых материалов, необработанных раствором фуллерена, Н/см.

Пример 2 конкретного выполнения способа.

В расплав полиэтилена добавляли растворенный в о-ксилоле фуллерен при концентрации 5,6 г/л. После этого расплав продавливали через фильеры. Полученные нити растягивали и направляли на подложку на движущемся транспортере. Образованную на ленте паутинку пропускали через каландры, где ее нити склеивались в точках пересечения. Затем паутинку вместе с подложкой или без нее наматывали в рулон.

Аналогичным образом изготавливали полиэтиленовую плоскостабилизированную сетку.

Образование клеевых соединений выполняли с использованием клеевой паутинки из полиамида (ее поверхностная плотность - 20 г/м²) и клеевой сетки из полиэтилена низкого давления (ее поверхностная плотность - 20 г/м²), при производстве которых был добавлен фуллерен и без его добавления. В качестве основного материала (ОМ) была использована костюмная ткань (волокнистый состав: шерсть - 45%, полиэфир - 35%, вискоза - 20%). Склеивание с применением клеевой паутинки осуществляли при помощи электроутюга массой 2 кг с увлажнением паром при температуре 130°С. Склеивание с использованием клеевой сетки выполняли на прессе периодического действия (фирма ООО «ВТО-Ит», Россия) при температуре верхней подушки 150°С, удельном давлении в зоне контакта 2 Н/см² , продолжительности склеивания 10 секунд.

Результаты оценки адгезионной прочности соединений представлены в таблице 5.

Таблица 5
Вид клеевого соединения	Адгезионная прочность клеевого соединения, Н/см	Увеличение адгезионной прочности в результате введения в расплав фуллерена, %
без введения в клеевую композицию (расплав) фуллерена	с введением в клеевую композицию (расплав) фуллерена
костюмная ткань - клеевая паутинка - костюмная ткань	2,2	3,65	66
костюмная ткань - клеевая сетка - костюмная ткань	4,2	5,75	37

Таким образом, обработка термоклеевых прокладочных материалов растворенным в органическом растворителе фуллерене или введение фуллерена в расплав клеевой композиции при концентрации 1÷6 г/л способствуют повышению адгезионной прочности клеевого соединения, а также более длительному сохранению ее в процессе эксплуатации изделия.

Обработка термоклеевых прокладочных материалов растворенным в органическом растворителе фуллерене или введение фуллерена в расплав клеевой композиции при концентрации менее одного и более 6 г/л не позволяет достичь достаточной адгезионной прочности клеевого соединения, а также более длительного сохранения ее в процессе эксплуатации изделия.