клеевая композиция для получения многослойных панелей и способ получения многослойных панелей

Формула изобретения

1. Клеевая композиция для получения многослойных панелей, включающая компонент А на основе сложного полиэфира и компонент Б на основе полиизоцианата, отличающаяся тем, что в качестве компонента А она содержит продукт предварительного смешения 99,0-99,9 мас.ч. сложного полиэфира с молекулярной массой до 1000, полученного поликонденсацией алифатической дикарбоновой кислоты с числом атомов С_4-8 и полиола, выбранного из группы, включающей этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,4-бутандиол, глицерин, триметилолпропан и их смеси, 0,1-1,0 мас.ч. катализатора, выбранного из группы, включающей диазобициклооктан, третичные амины, оловоорганические соединения и их смеси, и 0-30 мас.ч. толуола или этилацетата, а в качестве компонента Б - продукт предварительного смешения 70-80 мас.ч. полиизоцианата и 20-30 мас. ч. 18-20%-ного раствора в этилацетате продукта конденсации эквимолярного количества полибутиленгликольадипината, бутиленгликоля и 2,4-толуилендиизоцианата, при массовом соотношении компонентов А и Б 1:1.

2. Способ получения многослойных панелей путем нанесения клеевой композиции на склеиваемые поверхности, наложения склеиваемых слоев друг на друга с получением заготовки, состоящей из нижнего, верхнего и срединного слоев, и последующего формования полученной заготовки, отличающийся тем, что последовательно осуществляют нанесение клеевой композиции на внутреннюю сторону нижнего слоя, наложение на него срединного слоя, нанесение клеевой композиции на свободную поверхность срединного слоя, наложение на него верхнего слоя, а формование полученной заготовки проводят путем обжима на валках, причем в качестве срединного слоя используют пенополистирол, пенополиуретан или минеральную вату, а в качестве клеевой композиции - композицию по п.1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению многослойных панелей, так называемых сэндвич-панелей (СП), представляющих собой удобный, легкий декоративный и теплоизоляционный материал, а также к клеевым композициям, используемым для получения СП.

Известна клеевая композиция для получения многослойного материала, включающая полиэфируретан на основе полибутиленгликольадипината и толуилендиизоцианата, пятиводное хлористое олово и этилацетат, а также ее использование в способе получения многослойных изделий путем нанесения указанной клеевой композиции на металлическую фольгу с последующим склеиванием с пенопластом (RU 94039961 А1, 20.08.96). Для производства СП указанная клеевая композиция и способ с ее использованием не пригодны ввиду неоптимальной жизнеспособности и невозможности приклеивания слоев с глянцевой поверхностью.

Известна композиция для получения многослойных панелей на основе многоатомного спирта, диизоцианата, катализатора отверждения и трихлорфторметана или метиленхлорида, а также способ получения многослойных панелей путем нанесения указанной клеевой композиции на срединный слой из картона или крафтбумаги, наложения на него нижнего слоя, переворачивания полученного полуфабриката, нанесения на другую поверхность срединного слоя клеевой композиции и наложения на него верхнего слоя с последующим формованием полученной заготовки прессованием (SU 663313, 1979). Однако эта известная клеевая композиция позволяет получить прочную заготовку только при использовании прессования, требующего достаточно большого времени, кроме того, адгезия клея, полученного из известной клеевой композиции, к глянцевой поверхности слоев недостаточно высока.

Наиболее близкими к изобретению являются известная клеевая композиция, пригодная для получения СП, включающая компонент А - смесь ди- и трифункционального простого полиэфира с ОН-числом 28-600, гидроксилсодержащего простого полиэфира с ОН-числом 200-300, гликоля с молекулярной массой 62-200, воды и компонент Б - дифенилметан-диизоцианат, а также способ получения СП путем нанесения клеевой композиции указанного выше состава на слои, срединным из которых может быть пенополиуретан, с последующим прессованием полученной заготовки (RU 2140954 С1, 10.11.99). Известная клеевая композиция сохраняет способность к переработке в течение нескольких часов, "схватывается" также во время прессования и при этом не имеет достаточно высокой адгезии, особенно к глянцевой поверхности.

Технической задачей изобретения является создание клеевой композиции, имеющей оптимальную жизнеспособность и оптимальную вязкость, позволяющие нанести композицию на склеиваемые поверхности ровным слоем с последущим формованием заготовки на валках, что значительно повышает производительность процесса, получить технологически прочные СП, пригодные для транспортировки к месту окончательного отверждения, при этом клеевое соединение должно быть прочным и, в случае использования, слоев с глянцевой поверхностью.

Указанный технический результат достигается тем, что клеевая композиция для получения многослойных панелей, включающая компонент А на основе сложного полиэфира и компонент Б на основе полиизоцианата в качестве компонента А содержит продукт предварительного смешения 99,0-99,9 мас.ч. сложного полиэфира, полученного поликонденсацией алифатической дикарбоновой кислоты с числом атомов С_4-8 и полиола, выбранного из группы, включающей этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,4-бутандиол, глицерин, триметилолпропан и их смеси, 0,1-1,0 мас.ч. катализатора, выбранного из группы, включающей диазобициклооктан, третичные амины, оловоорганические соединения и их смеси, и 0-30 мас.ч. толуола или этилацетата, а в качестве компонента Б - продукт предварительного смешения 70-80 мас.ч. полиизоцианата и 20-30 мас.ч. 18-20%-ого раствора в этилацетате продукта конденсации эквимолярного количества полибутиленгликольадипината, бутиленгликоля и 2,4-толуилендиизоцианата, при массовом соотношении компонентов А и Б 1:1.

Технический результат достигается также и тем, что в способе получения многослойных панелей путем нанесения клеевой композиции на склеиваемые поверхности, наложения склеиваемых слоев друг на друга с получением заготовки, состоящей из нижнего, верхнего и срединного слоев, и последующего формования полученной заготовки последовательно осуществляют нанесение клеевой композиции на внутреннюю сторону нижнего слоя, наложение на него срединного слоя, нанесение клеевой композиции на свободную поверхность срединного слоя, наложение на него верхнего слоя и формование проводят путем обжима полученной заготовки на валках, причем в качестве срединного слоя используют пенополистирол (ППС), пенополиуретан (ППУ) или минеральную вату (MB), а в качестве клеевой композиции - указанную выше композицию.

Компоненты А и Б клеевой композиции по изобретению имеют состав, который позволяет приготовить клеевую композицию с вязкостью, приводящей к получению ровного слоя при ее нанесении (например, распылении), при этом жизнеспособность композиции (3-5 мин) позволяет, с одной стороны, успеть наложить на нанесенный клей срединный слой, а с другой, получить после обжима в валковой установке технологически прочную заготовку, т.е. прочность ее достаточна для транспортировки к месту окончательного отверждения, которое происходит через 30-60 мин. Кроме того, состав клеевой композиции позволяет эксплуатировать СП в широком интервале температур (от -40 до 60^oС), т.к. после отверждения клей в указанном интервале температур находится в высокоэластическом состоянии, что позволяет прогнозировать работоспособность клеевого соединения и в случае склеивания материалов с сильно отличающимися коэффициентами линейного теплового расширения (КЛТР), например стали и ППС.

При получении компонента А клеевой композиции в качестве сложного полиэфира можно использовать, например, такие, как ПДА-800 на основе адипиновой кислоты и диэтиленгликоля (ДЭГ), П-7 - на основе адипиновой кислоты, ДЭГ и глицерина, полиэфир на основе себациновой кислоты, этиленгликоля и триметилолпропана и другие, полученные поликонденсацией любой алифатической дикарбоновой кислоты с числом атомов С_4-8 и полиола, выбранного из указанной выше группы (этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,4-бутандиол, глицерин, триметилолпропан и их смеси) с молекулярной массой до 1000. В качестве катализатора можно использовать диазобициклооктан, любые третичные амины (например, триэтиламин, триэтаноламин и др.), а также любые оловоорганические соединения, например дибутилдилаурат олова, диэтилдикаприлат олова, октоат олова и др. Для снижения вязкости компонента А можно при его получении вводить толуол или этилацетат: при использовании в качестве срединного слоя ППС, предпочтительно до 9 мас.ч., при использовании в качестве срединного слоя MB или ППУ, предпочтительно до 30 мас.ч. на 99,0-99,9 мас.ч. сложного полиэфира.

При получении компонента Б можно использовать полиизоцианаты марки А, полиизоцианаты марки Б, продукты VORATEC SD-100, VORANATE 221 и др. Используемый для получения компонента Б раствор в этилацетате продукта конденсации эквимолярного количества полибутиленгликольадипината, бутиленгликоля и 2,4-толуилендиизоцианата является промышленным продуктом марки ВИТУР РК-10М, ТУ 6-55-61-93.

Жизнеспособность компонента А не ограничена, компонента Б - 7 дней.

В качестве верхнего и нижнего слоев для получения СП можно использовать любые материалы, например алюминий, окрашенную, оцинкованную или нержавеющую сталь, фанеру, гипсокартон, ДСП, АБС-пластики, ПВХ и т.п., а в качестве срединного слоя - ППС, MB, ППУ.

Способ может осуществляться следующим образом. Смешивают компоненты А и Б клеевой композиции, полученные предварительным смешением указанных ранее ингредиентов, и наносят, например, распылением на внутреннюю сторону нижнего слоя СП, затем сверху накладывают срединный слой из MB, ППС или ППУ, на этот слой вновь наносят клеевую композицию, накладывают верхний слой СП и осуществляют обжим заготовки, в которой клей, благодаря подобранному указанному выше составу, находится в полуотвержденном ("скотчеобразном"), чувствительном к давлению состоянии, на валках. При этом СП приобретает окончательную форму. Указанный способ позволяет получить одну СП в течение примерно 5 мин, что значительно повышает производительность по сравнению со способами, использующими прессование. Полученная СП технологически прочна и ее можно транспортировать. Время окончательного отверждения составляет 30-60 мин.

Примеры конкретного осуществления изобретений.

Пример 1.

СП изготовили описанным выше способом, при этом клеевая композиция имела состав:

компонент А, мас.ч.:

полиэфир марки ПДА-800 - 99,7 (молекулярная масса 800) диазобициклооктан - 0,3

компонент Б, мас.ч.:

полиизоцианат VORATEC SD-100 - 70,0

ВИТУР РК-10М - 30,0 мас.ч.,

массовое соотношение А:Б 1:1.

В качестве верхнего и нижнего слоев использовали листы, изготовленные из стали, гипсокартона, алюминия, поливинилхлорида (ПВХ), в качестве срединного слоя - ППС, MB. Испытания на отслаивание проводили при нагрузке 4 кг/см. В СП, изготовленных при любых сочетаниях внешних и срединных слоев, в том числе и в случае использования глянцевых листов из ПВХ, разрыв происходил не по клеевому соединению, а по материалу. При этом в СП, полученной из слоев алюминия и MB, использовали клеевую композицию, компонент А которой дополнительно содержал 12,0 мас.ч. этилацетата, а в СП, полученной из слоев гипсокартона и ППС, компонент А клеевой композиции дополнительно содержал 6,0 мас.ч. толуола.

Пример 2.

СП изготовили описанным выше способом с использованием клеевой композиции состава:

компонент А, мас.ч.:

полиэфир, полученный на основе себациновой кислоты, этиленгликоля и триметилолпропана - 99,4 (молекулярная масса 640)

триэтиламин - 0,6

компонент Б, мас.ч.:

полиизцианат VORANATE 221 - 80,0

ВИТУР РК-10М-20,0,

массовое соотношение А:Б 1:1.

В качестве нижнего и верхнего слоев использовали листы из алюминия, ДСП, ПВХ, в качестве срединного слоя - ППУ. Испытания проводили, как указано в примере 1. Разрыв СП, изготовленных при использовании любых внешних слоев, происходил не по клеевому соединению, а по материалу.

Пример 3.

СП изготовили описанным выше способом с использованием клеевой композиции состава:

компонент А, мас.ч.:

полиэфир на основе адипиновой кислоты - 99,8

оловоорганическое соединение - 0,2,

этилацетат - 8,0,

при этом в опыте а) использовали полиэфир на основе триэтиленгликоля с молекулярной массой 700, в опыте б) - на основе 1,4-бутандиола с молекулярной массой 900, а в опыте в) - на основе смеси ДЭГ и глицерина (полиэфир П-7) с молекулярной массой 540; в опытах а) и б) в качестве оловоорганического соединения использовали дибутилдилаурат олова, а в опыте в) - смесь триэтаноламина и октоата олова (массовое соотношение 1:1).

компонент Б:

VORANATE221 - 80,0

ВИТУР РК-10М - 20,0,

массовое соотношение А:Б 1:1.

В качестве нижнего и верхнего слоев использовали глянцевые листы из ГТВХ, в качестве срединного слоя - ППС.

Испытания проводили, как указано в примере 1. Разрыв СП, изготовленных в опытах а)-в), происходил не по клеевому соединению, а по материалу.