самоклеящийся материал

Классы МПК:C09D109/06 сополимеры со стиролом
C09J7/02 на подложках 
C09J125/04 гомополимеры или сополимеры стирола
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-06-02
публикация патента:

Изобретение относится к самоклеящемуся материалу на основе металлической фольги в качестве подложки и клеевой композиции с постоянной липкостью. Самоклеящийся материал включает основу - алюминиевую фольгу и нанесенную на нее клеевую композицию с постоянной липкостью, содержащую, мас.ч.: изопрен-стирольный термоэластопласт с содержанием стирола 5-7% 100, агент липкости - терпенфенольную смолу, терпенстирольную смолу или их смеси с перхлорвиниловой смолой 10-15, пластификатор - эпоксидированное растительное масло 7-10 и органический растворитель - этилацетат или его смесь с бензином и метиленхлоридом 250-550. Клеевая композиция может дополнительно содержать хлорированный полиизопреновый каучук в количестве 2-5 мас.ч. Соотношение толщин слоев основа: клеевая композиция составляет 1:(0,25-1). Самоклеящийся материал предназначен для ремонта и эксплуатации при температурах от -60 до +80°С в авиа-, автомобиле-, судостроении и других областях техники. Технический результат - повышение адгезионной прочности, когезионной прочности самоклеящегося материала, а также повышение сопротивления статическому сдвигу при повышенных температурах. Применение заявляемого самоклеящегося материала дает возможность значительно снизить трудоемкость и энергозатраты на проведение ремонтных работ на поверхности планера воздушных судов и других конструкций. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения

1. Самоклеящийся материал, включающий основу - алюминиевую фольгу и нанесенную на нее клеевую композицию с постоянной липкостью, содержащую изопрен-стирольный термоэластопласт с содержанием стирола 5-7%, агент липкости, пластификатор и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве агента липкости композиция содержит терпенфенольную смолу, терпенстирольную смолу или их смеси с перхлорвиниловой смолой, в качестве пластификатора - эпоксидированное растительное масло, а в качестве органического растворителя - этилацетат или его смесь с бензином и метиленхлоридом при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:

Изопрен-стирольный термоэластопласт 100
Указанный агент липкости10-15
Указанный пластификатор 7-10
Органический растворитель 250-550

2. Самоклеящийся материал по п.1, отличающийся тем, что клеевая композиция дополнительно содержит хлорированный полиизопреновый каучук в количестве 2-5 мас.ч.

3. Самоклеящийся материал по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщин слоев основа : клеевая композиция составляет 1:(0,25-1).

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области самоклеящихся материалов на основе металлической фольги в качестве подложки и клеевой композиции с постоянной липкостью, предназначенных для ремонта и эксплуатации при температурах от -60 до +80°C в авиа-, автомобиле-, судостроении и других областях техники.

Известен клей для липких лент, включающий изопренстирольный блоксополимер и термоэластопласт с концевыми эластичными блоками, агент липкости, мягчитель, стабилизатор и органический растворитель, наносимый на подложку из целлофановой пленки (авт. св. СССР № 526647).

Недостатком известной клеевой композиции является низкая адгезионная прочность.

Известен самоклеящийся материал, включающий подложку с нанесенной по крайней мере на одну ее поверхность клеевой композицией, включающей полиизопрен-полистирольный блоксополимер с мол. м. 90-250 тыс. и содержанием стирола 10-24%, полиизопрен-полистирольный блоксополимер с мол. м. 60-110 тыс. и содержанием стирола 25-50%, агент липкости, пластификатор и стабилизатор, при этом в качестве подложки он содержит бумагу, ткань, пластиковую пленку, полиуретановую или полистирольную пену, металлическую фольгу или ленту. Клеевая композиция может быть использована в виде расплава или в виде раствора в органическом растворителе (патент США № 5358783).

Недостатком известного самоклеящегося материала является низкая прочность при отслаивании при использовании ее в растворном варианте.

Известен самоклеящийся материал, включающий полиэтилентерефталатную основу с нанесенным на нее подслоем на основе бутадиенстирольного блоксополимера и липким слоем, в качестве которого используется композиция, содержащая бутадиенстирольный блоксополимер, агент липкости - глицериновый эфир гидрированной живичной канифоли, пластификатор, наполнитель и растворитель (авт. св. СССР № 910720).

Недостатком известного самоклеящегося материала является невысокая прочность при сдвиге, реализуемая только при условии использования подслоя, наличие которого усложняет технологический процесс получения и удорожает стоимость самоклеящегося материала.

Известен многослойный материал, содержащий в качестве основы алюминиевую фольгу с нанесенным на нее защитно-декоративным слоем из нитрида титана, между слоем нитрида титана и фольгой расположен адгезионный подслой титана, а на обратной стороне фольги нанесен липкий слой на основе натурального каучука, поверх которого расположен защитный слой из антиадгезионной бумаги. Диапазон рабочих температур материала составляет -60 - +60°C (патент РФ № 2141406).

Недостатками известного материала являются невысокие показатели прочности при сдвиге и отслаивании, а также недостаточно широкий диапазон рабочих температур.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является самоклеящийся материал, содержащий подложку с нанесенным на нее липким слоем, в качестве которого используется клеевая композиция, включающая, мас.ч.:

Изопрен-стирольный термоэластопласт самоклеящийся материал, патент № 2435812
с содержанием стирола 5-7% 100
Агент липкости - терпенфенольная, самоклеящийся материал, патент № 2435812
терпенстирольная или стирол-инденовая смола 3-15
Пластификатор - диоктилфталат, самоклеящийся материал, патент № 2435812
вазелиновое масло илисамоклеящийся материал, патент № 2435812
низкомолекулярный полибутадиен2-10
Органический растворитель350-550

С целью повышения пленкообразующих свойств и обеспечения высокой эластичности самоклеящегося материала клеевая композиция дополнительно содержит 3,4-полиизопреновый каучук в количестве 5-20 мас.ч. В качестве подложки материал содержит стеклоткань, при этом привес клея составляет 50-60 г/м 2. Кроме того, в качестве подложки могут быть использованы алюминиевая фольга или полимерная пленка при соотношении толщин слоев подложка: липкий слой = 1:(0,25-1) (патент РФ № 2346970).

Недостатками материала-прототипа являются недостаточно высокие показатели прочности при отслаивании и сдвиге, а также низкое сопротивление статическому сдвигу при повышенных температурах.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение адгезионной прочности (прочности при отслаивании к различным склеиваемым материалам), когезионной прочности (сопротивления динамическому сдвигу) самоклеящегося материала, а также повышение сопротивления статическому сдвигу при повышенных температурах.

Для решения поставленной технической задачи предложен самоклеящийся материал, включающий основу - алюминиевую фольгу и нанесенную на нее клеевую композицию с постоянной липкостью, содержащую изопрен-стирольный термоэластопласт с содержанием стирола 5-7%, агент липкости, пластификатор и органический растворитель, при этом композиция в качестве агента липкости содержит терпенфенольную смолу, терпенстирольную смолу или их смеси с перхлорвиниловой смолой, в качестве пластификатора - эпоксидированное растительное масло, а в качестве органического растворителя - этилацетат или его смесь с бензином и метиленхлоридом при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:

Изопрен-стирольный термоэластопласт 100
Указанный агент липкости10-15
Указанный пластификатор 7-10
Органический растворитель 250-550

С целью повышения пленкообразующих свойств и обеспечения высокой эластичности самоклеящегося материала клеевая композиция дополнительно содержит хлорированный полиизопреновый каучук в количестве 2-5 мас.ч.

Соотношение толщин слоев основа: клеевая композиция составляет 1:(0,25-1).

Заявляемый самоклеящийся материал на алюминиевой фольге позволяет решить задачу оперативного ремонта поврежденных поверхностей из алюминиевых сплавов и стеклопластиков. Его применение обеспечивает более высокую адгезионную прочность к указанным поверхностям, повышенную контактную липкость. Кроме того, заявляемый материал имеет более широкий по сравнению с прототипом диапазон рабочих температур - от -60 до +100°C.

Предлагаемый самоклеящийся материал сочетает в себе высокие когезионные (динамический сдвиг) и адгезионные (отслаивание) свойства, что достигается качественным и количественным соотношением компонентов заявляемого материала.

В качестве изопрен-стирольного термоэластопласта используют сополимеры с содержанием стирола 5-7%, при этом предпочтительнее применять сополимеры с мол. массой 120-160 тыс. по ТУ 2294-119-00151963-2007.

В качестве агента липкости заявляемая композиция содержит терпенфенольную, терпенстирольную смолы с температурой размягчения 100-120°C по ТУ 6-05-211-895 или их смеси с перхлорвиниловой смолой ПСХЛС по ОСТ 6-01-37-88.

В качестве пластификатора, позволяющего улучшить технологические и эксплуатационные свойства заявляемого материала, используют эпоксидированное растительное масло по ТУ 075-1058.61-96, в частности, соевое по ТУ 6-10-722-86.

В качестве органического растворителя заявляемая композиция содержит этилацетат (ГОСТ 22300-76) или его смесь с бензином (ГОСТ 443-76) и метиленхлоридом.

В качестве добавки, обеспечивающей высокую эластичность и собственную липкость самоклеящемуся материалу, используют хлорированный полиизопреновый каучук с содержанием хлора 2,5-5%.

В качестве подложки предлагаемого самоклеящегося материала использована алюминиевая фольга толщиной 50-80 мкм по ГОСТ 745, ГОСТ 718, в том числе и с нанесенным на ее поверхность лаковым покрытием или системой лакокрасочных покрытий, при этом клеевая композиция наносится на сторону, не защищенную ЛКП.

Примеры осуществления

Пример 1

Клеевую композицию готовили в смесителе путем растворения термоэластопласта в органическом растворителе, затем последовательно вводили смолы и пластификаторы и тщательно перемешивали до гомогенного состояния. Затем клеевую композицию наносили на основу, сушили и защищали антиадгезионной бумагой с получением самоклеящегося материала.

Технология приготовления самоклеящегося материала по примерам 2-4 аналогична примеру 1.

Составы предлагаемого материала и прототипа приведены в таблице 1.

Для исследования свойств в качестве основы была использована алюминиевая фольга толщиной 50-80 мкм при соотношении слоев основа: клеевая композиция = 1:(0,25-1). Из полученных самоклеящихся материалов затем изготавливали клеевые соединения с использованием образцов из алюминиевого сплава Д-16 - готовый самоклеящийся материал после удаления антиадгезионной бумаги наклеивали на подготовленную металлическую поверхность и прикатывали роликом.

В таблице 2 приведены свойства клеевых соединений, изготовленных согласно изобретению, в сравнении с прототипом.

Предел прочности при динамическом сдвиге определяли по ГОСТ 14760, прочность при отслаивании - по ГОСТ 411, сопротивление статическому сдвигу - по ASTMD36-54.

Таблица 1
Показатели Примеры по изобретению Прототип
12 34
Состав клеевой композиции, мас.ч.:самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812
Изопрен-стирольный термоэластопласт с содержанием стирола 5-7% самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812
100100 100100 100
Хлорированный полиизопреновый каучук -- -3 -
Агент липкости: самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812
Терпенфенольная смола11 -10 -7
Терпенстирольная смола - 10- 14-
Хлорированная перхлорвиниловая смола- -2 1-
Пластификатор: самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812
Эпоксидированное растительное масло 710 87 -
Диоктилфталат - -- -10
Органический растворитель: самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812 самоклеящийся материал, патент № 2435812
Этилацетат 550 500325 50450
Бензин -- -170 -
Метиленхлорид - -25 30-
Алюминиевая фольга, толщина, мкм50 6080 6050
Соотношение толщин слоев основа: клеевая композиция 1:0,51:1 1:0,251:1 1:1

Изобретение не ограничивается приведенными примерами.

Из данных таблицы 2 следует, что использование заявляемого самоклеящегося материала с расширенным интервалом работоспособности (-60 - +100°C) позволяет увеличить предел прочности при динамическом сдвиге на 15-20% и одновременно увеличить прочность при отслаивании в 1,5 раза и сопротивление статическому сдвигу при повышенных температурах по сравнению с прототипом. Таким образом, применение заявляемого самоклеящегося материала дает возможность значительно снизить трудоемкость и энергозатраты на проведение ремонтных работ на поверхности планера воздушных судов и других конструкций.

Таблица 2
Наименование свойств Примеры по изобретению Прототип
1 2 3 4
Прочность при отслаивании, н/см 10 11 10,5 10,2 7,5
Предел прочности при сдвиге, КПа 900 1000 950 950 800
Сопротивление статическому сдвигу при P=0,5 кгс, при температуре, °C время, ч сползание, ммвремя, чсползание, мм время, ч сползание, ммвремя, чсползание, мм время, ч сползание, мм
-606 012 06 012 06 0
20 550 0720 0600 0650 0400 0
80 0,5 21 10,5 10,5 00,4 4
100 0,4 20,5 20,4 20,4 1- -

Класс C09D109/06 сополимеры со стиролом

антикоррозионная композиция и способ получения покрытий на ее основе -  патент 2529545 (27.09.2014)
способ получения антикоррозийного покрытия и состав для его осуществления -  патент 2471839 (10.01.2013)
композиция и способ изготовления декоративного поверхностного покрытия -  патент 2456319 (20.07.2012)
антикоррозионная композиция -  патент 2430941 (10.10.2011)
гидроизоляционная и герметизирующе-клеящая композиция -  патент 2406743 (20.12.2010)
антикоррозионная грунтовка -  патент 2307142 (27.09.2007)
полимерная композиция для получения антикоррозионного нефтестойкого покрытия -  патент 2300546 (10.06.2007)
полимерная композиция для получения износостойкого антикоррозионного покрытия -  патент 2300545 (10.06.2007)
водно-дисперсионная композиция для покрытия -  патент 2212423 (20.09.2003)
водно-дисперсионная композиция -  патент 2209821 (10.08.2003)

Класс C09J7/02 на подложках 

способ получения клеевой композиции для липких поливинилхлоридных лент, содержащей эпоксидированные 1,2-полибутадиены -  патент 2516491 (20.05.2014)
способ получения клеевой композиции для липких поливинилхлоридных лент, содержащей гидроксилированные 1,2-полибутадиены -  патент 2515865 (20.05.2014)
многослойный клеевой материал -  патент 2506296 (10.02.2014)
самоклеящаяся усадочная этикетка и изделие с этикеткой -  патент 2505573 (27.01.2014)
чувствительные к давлению клеи со стабильной клеящей способностью при температуре -  патент 2501827 (20.12.2013)
способ нанесения изоляционной манжеты на стык трубопровода -  патент 2488737 (27.07.2013)
термоусаживающаяся манжета и способ ее изготовления -  патент 2488736 (27.07.2013)
термоплавкий приклеивающийся при нажатии клеевой состав (hmpsa) для отсоединяемой самоклеящейся этикетки -  патент 2476473 (27.02.2013)
способ обработки металлов резанием и обрабатываемая заготовка -  патент 2470768 (27.12.2012)
самоклеящаяся негорючая клеевая липкая безосновная лента для переносного липкого слоя -  патент 2466167 (10.11.2012)

Класс C09J125/04 гомополимеры или сополимеры стирола

Наверх