ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ


RU (11) 2159263 (13) C2

(51) 7 C09J133/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.11.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 98105196/04 
(22) Дата подачи заявки: 1998.03.11 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.03.11 
(45) Опубликовано: 2000.11.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 638610 A, 25.12.1978. SU 899614 A, 23.01.1982. SU 1294812 A, 07.03.1987. Клей "Бустилат-М": ТУ 84262-72. SU 513067 A, 05.05.1976. 
(71) Имя заявителя: Научно-исследовательский институт полимерных материалов 
(72) Имя изобретателя: Хаис К.В.; Наумова Н.В.; Талалаев А.П.; Кузьмицкий Г.Э.; Аликин В.Н.; Сусоров И.А.; Юрлова Г.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Научно-исследовательский институт полимерных материалов 
(98) Адрес для переписки: 614113, г.Пермь, ул. Чистопольская 16, НИИПМ, директору 

(54) ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 
Описывается водно-дисперсионная клеевая композиция для приклеивания бумаги, картона, древесины, бумажно-слоистого и ПВХ-пластика на поверхности с древесной и бумажной основой, содержащая 50%-ную водную дисперсию акрилового сополимера, загуститель, стабилизатор вязкости. Она отличается тем, что содержит в качестве водной дисперсии акрилового сополимера 50%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты при соотношении мономеров 60:33:7 соответственно, в качестве стабилизатора вязкости формалин, в качестве загустителя 7%-ный водный раствор полиакриламида и дополнительно в качестве антифриза карбамид при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 50%-ная водная дисперсия сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты 89,0 - 927, 7%-ный водный раствор полиакриламида 6,0 - 8,6, карбамид 1 - 3 формалин 0,1 - 1,0. Технический результат - увеличение адгезионной прочности, морозостойкости, уменьшение времени высыхания, повышение склеивающей способности, замена казеина на другой загуститель - полиакриламид, что исключает применение сырья из пищевых продуктов и загнивание клея (при хранении), обеспечение стабильности свойств клея при хранении. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к воднодисперсионным клеям, которые могут быть использованы для приклеивания бумаги, картона, дерева, обоев, декоративного бумажно-слоистого и ПВХ-пластика, фанеры, шпона, ткани на поверхности с древесной бетонной основой. Известна клеевая мастика (авт. св. СССР N 513067, кл. C 09 3/12, 1975), содержащая бутадиенстирольный латекс, загуститель, наполнитель и низкомолекулярный бутадиенпипериленовый или бутадиеннитрильный каучук при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Бутадиенметилстирольный латекс - 40-70

Загуститель - 3-10

Низкомолекулярный каучук - 3-15

Наполнитель - До 100

Недостатками указанной композиции являются трудоемкость процесса изготовления клеящей мастики и расфасовки, высокая дефицитность низкомолекулярных каучуков.
Известны также изобретения, относящиеся к воднорастворимым клеевым композициям. Одна из них, клей "БУСТИЛАТ-М" по ТУ 84262-72, включает бутадиенстирольный латекс, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ), морозостойкую добавку (соль поваренная), поверхностно-активное вещество (ОП-9) в соотношении, вес.%:

Латекс бутадиенстирольный - 20

Na-КМЦ - 2,8-3,6

Мел - 18,2-29,8

Соль поваренная - 4,7

Вещество ОП-9 - 0,2-0,3

Окись этилена - 0,1-0,8

Вода - Остальное

Недостатком указанного состава является жесткость клеевого слоя при склеивании из-за присутствия в клее наполнителя-мела. Другая композиция (авт. св. СССР N 1294812, кл. C 09 J 3/12, 1985) содержит в своем составе, мас.%:

Бутадиенстирольный латекс (в пересчете на сухое вещество) - 28,8-45,7

Мочевина - 1,0-12,0

Na-КМЦ - 0,1-4,5

Этиленгликоль или глицерин - 1,0-8,0

Белковый гидролизат - 0,3-1,2

Поли-1,2-диметил-5-винилпиридиний-метилсульфат (в пересчете на сухое вещество) - 0,23-0,9

Вода - Остальное

Недостатком данной композиции является низкая адгезионная прочность из-за использования в качестве морозостойкой добавки моно-ди-триэтиленгликоля или глицерина.
Известна клеевая композиция (авт. св. СССР N 899614, кл. C 09 J 3/12, 1980), содержащая бутадиенстирольный латекс, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, ПАВ (алкилмоносульфат Na), морозостойкую добавку (мочевина) и воду в следующем соотношении, вес.%:

Бутадиенстирольный латекс - 20,3-63,3

Мочевина - 0,5-10,0

Na-КМЦ - 0,5-5,0

Этиленгликоль или ди-или триэтиленгликоль - 1,0-7,0

Алкилмоносульфат натрия (на сухое вещество) - 0,00165-0,0066

Вода - Остальное

Недостатком указанного состава, кроме перечисленных в предыдущем изобретении, является нестабильность при длительном хранении (расслаивание клеевой композиции), а также низкая склеивающая способность. Кроме того, длительное время высыхания не позволяет использовать клей на автоматических линиях, в частности, для склеивания картонных коробок.
Наиболее близкой по технической сущности и получаемому положительному результату к изобретению является клеевая композиция - прототип (авт. св. СССР N 638610, кл. C 09 J 3/14, 1978), содержащая водную дисперсию сополимера бутилакрилата, винилацетата и метакриловой кислоты, раствор канифоли в органическом растворителе, раствор щелочи, загуститель - казеинат аммония или раствор КМЦ и наполнитель - каолин, мел в следующем соотношении, вес.%:

Водная дисперсия сополимера - 50-60

Раствор щелочи в воде - 2,7-3,3

Раствор канифоли в толуоле - 5-6

Загуститель - 6-9

Наполнитель - 22-36

Недостатками указанного состава являются нестабильность при длительном хранении (расслаивание клеевой композиции), которой обладают КМЦ-содержащие воднодисперсионные клеи, использование пищевого продукта (казеин), наличие органического растворителя, небезопасная операция по приготовлению раствора щелочи и нейтрализация дисперсии сополимера.
Цель изобретения - увеличение адгезионной прочности, морозостойкости, уменьшение времени высыхания, повышение склеивающей способности, замена казеина на другой загуститель - полиакриламид, что исключает применение сырья из пищевых продуктов и загнивание клея при хранении, обеспечение стабильности свойств клея при хранении.
Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция, включающая сополимер бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты в соотношении 60:33: 7 соответственно (эмульсор 272 ТУ 6-02-00209912-48-95 или АК-202-23 ТУ 6-01-1180-84), содержит в качестве загустителя полиакриламид, представляющий собой 7%-ный гель, полученный из полимеризованного акриламида, произведенного из акрилонитриловой кислоты с помощью биокатализатора (ТУ 6-02-00209912-32-93); в качестве антифриза - карбамид, в качестве стабилизатора вязкости - формалин ГОСТ 1625-89 при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Акрилатный латекс (в пересчете на сухое вещество) - 44-47

Полиакриламил (в пересчете на сухое вещество) - 0,4-0,6

Карбамид - 1,0-3,0

Формалин - 0,1-1,0

Вода - Остальное

Клеевую композицию готовят при комнатной температуре следующим образом. В 1/3 часть от необходимого количества 50%-ной водной дисперсии латекса постепенно вводят небольшими порциями раствор полиакриламида, затем мочевину и формалин. Перемешивание производят до полного растворения полиакриламида, после чего вводят все оставшееся количество латекса. Тщательно перемешивают до получения однородной массы. Готовый клей наносят на основание любым из известных способов, наклеивают материалы, прижимая или прикатывая их по всей поверхности.
В таблице приведены предложенные составы клеевых композиций и их характеристики. Предлагаемый клей не токсичен, не пожароопасен, не коробит бумагу, хорошо смывается водой, сохраняет свои технические характеристики во время хранения. Повышенная морозостойкость позволяет транспортировать и хранить его при отрицательных температурах. Указанные преимущества позволяют использовать предлагаемый клей в мебельной, полиграфической промышленности, для этикетирования, склеивания картонной тары на автоматических линиях, приклеивания ПВХ и бумажно-слоистого пластика на бетонные поверхности и плиты ДВП. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Водно-дисперсионная клеевая композиция для приклеивания бумаги, картона, древесины, бумажно-слоистого и ПВХ-пластика на поверхности с древесной и бумажной основой, содержащая 50%-ную водную дисперсию акрилового сополимера, загуститель, стабилизатор вязкости, отличающаяся тем, что она содержит в качестве водной дисперсии акрилового сополимера 50%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты при соотношении мономеров 60 : 33 : 7 соответственно, в качестве стабилизатора вязкости формалин, в качестве загустителя 7%-ный водный раствор полиакриламида и дополнительно в качестве антифриза карбамид при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

50%-ная водная дисперсия сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты - 89,0 - 92,7

7%-ный водный раствор полиакриламида - 6,0 - 8,6

Карбамид - 1 - 3

Формалин - 0,1 - 1,0 


РИСУНКИ

Рисунок 1