Спосіб виготовлення бортівки для термоприклеювання

1. Спосіб виготовлення бортівки для термоприклеювання, згідно з яким краплі з термоплавкого полімеру з середньою товщиною наносять на передній лицевий бік бортівочної підкладки, обраної з підкладок з тканини та нетканого матеріалу, і один з лицевих боків підкладки піддають бомбардуванню електронами, який відрізняється тим, що при вибраних температурі плавлення та в'язкості змінюють фізико-хімічні властивості термоплавкого полімеру шляхом регулювання глибини проникнення електронів на обмеженій товщині відносно середньої товщини краплі з термоплавкого полімеру, що містить радикальний активатор при відсутності у них фотоінгібітора. 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що задній лицевий бік бортівочної підкладки піддають бомбардуванню електронами на обмежену товщину, яку вибирають у межах 10-50%, краще - 10-20%, від середньої товщини вказаної краплини, та змінюють фізико-хімічні властивості шляхом підвищення температури плавлення зазначеного полімеру. 3. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що передній лицевий бік бортівочної підкладки піддають бомбардуванню електронами, обмежену товщину обирають у межах 50-90% від середньої товщини, краще - 80-90%, та змінюють фізико-хімічні властивості шляхом зниження температури плавлення вказаного полімеру. 4. Спосіб по одному з пп. 1-3, який відрізняється тим, що глибину проникнення електронів зменшу C2 (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ БОРТІВКИ ДЛЯ ТЕРМОПРИКЛЕЮВАННЯ 42846 бардування електронами для локальної зміни температури плавлення та/або в'язкості термоплавкого полімеру. Він також стосується бортівки для термоприклеювання, одержаної зазначеним способом, на якій краплі з термоплавкого полімеру за своєю товщиною мають диференційовану температур у плавлення та в'язкісті. Серед усіх проблем, з якими доводиться мати справу в галузі бортівок для термоприклеювання, однією з найістотніших проблем є ризик наскрізного проникнення полімеру крізь бортівочну підкладку під час накладання бортівки на частину одягу, яку піддають зміцненню, способом гарячого пресування. Дійсно, температура, яку вибирають для такого гарячого накладання бортівки, повинна забезпечувати можливість плавлення краплі з полімеру, щоб полімер, розплавлений таким чином, міг розтектись і приклеїтись до поверхні волокон або ниток одягу. Однак часто трапляється, що таке розповсюдження відбувається не лише по поверхні, але й таким чином, що полімер просотується між волокон або ниток і з'являється на протилежній поверхні бортівочної підкладки. Це не впливає на естетичний вигляд, якщо бортівка не має бути видимою й утворювати задню частину одягу. В усякому разі, дія такого наскрізного проникнення полімеру зумовлює локальне підвищення жорсткості бортівки, а отже, й деталі одягу, що може девальвувати бажаний результат. Це може також спричинити прилипання до підкладкових тканин, наприклад, до підкладки та деталей з тканини для обшивки, що погіршує якість одягу. Для подолання цієї проблеми вже пропонувалося виготовляти бортівку для термоприклеювання з краплями з термоплавкого полімеру, які складаються з двох накладених один на інший шарів, а саме першого шару, який контактує з лицевим боком бортівочної підкладки, та другого шару, що розміщується просто над першим шаром. Звичайно, компоненти двох шарів обирають таким чином, щоб під час накладання шарів способом гарячого пресування на деталі одягу на дію температури реагував ли ше термоплавкий полімер другого шару. В цьому випадку термоплавкий полімер може розходитись лише по деталях одягу, і при цьому перший шар певною мірою діє як бар'єр, який запобігає розходженню по бортівочній підкладці. На практиці цей спосіб використання двох шарів має недоліки, які полягають, зокрема, у труднощах, пов'язаних з накладанням шарів один на одний та можливості їх розшарування. Для усунення цих недоліків заявники у патенті Франції 2606603, В05D1/26 вже пропонували використання спосіб виготовлення бортівки для термоприклеювання, згідно з яким краплі з термоплавкого полімеру з середньою товщиною наносять на передній лицевий бік бортівочної підкладки, обраної з підкладок з тканини та нетканого матеріалу, і один з лицевих боків підкладки піддають бомбардуванню електронами. Це спосіб принаймні на поверхні контактування з бортівочною підкладкою, запобігає проникненню термоплавкого полімеру крізь бортівочну підкладку під дією тепла та/або тиску та/або пару. Цей спосіб, який за своєю хімічною природою є придатним для модифікації хімічної структури термоплавкого полімеру, містить принаймні один ак тивний засіб, що застосовується для ініціювання, забезпечення та прискорення реакції між активною речовиною та термоплавким полімером. У джерелі дається докладний перелік різних видів активних речовин, а саме: термореактивні продукти, карбомідна смола, зокрема, карбомідоформальдегідна смола та меламіноформальдегідна смола, прості молекули та полімери, що несуть принаймні одну ізоцианатну функцію, блочні, прості молекули або полімери, що несуть принаймні одну азиридинову функцію, модифіковані полімери, що несуть принаймні одну активну хімічну функцію, зокрема, епоксифункцію або вінілфункцію. Серед активних засобів називались нагрівання, опромінення ультрафіолетовими променями, бомбардування електронами. Як було зазначено, цей активний засіб може бути використаний у присутності каталізатора. Зокрема, коли активним засобом для проведення реакції зшивання термоплавкого полімеру та модифікованого полімеру з вініловою активною функцією є опромінення ультрафіолетовими променями, передбачають здійснення останнього при контактуванні з фотоініціаторами. Питанням, що стосується швидше бомбардування електронами як активного засобу, є введення у суміш термоплавкого полімеру та активної речовини фотоінгібітору з метою обмеження поширення хімічної реакції модифікації. Бортівочну підкладку, вкриту даною сумішшю, в оптимальному варіанті пропускають перед джерелом фотонів або електронів, що розміщена з невкритого боку підкладки таким чином, щоб частки бомбардували отвори або перфорації підкладки, що розміщені навпроти термоплавкого полімеру. На практиці виявилось неможливим одержання задовільних результатів за умов, описаних у патенті Франції 2606603, з застосуванням бомбардування електронами як активного засобу, незважаючи на всю зацікавленість, виявлену до цього способу. У цій невдалій спробі дались взнаки труднощі, пов'язані з контролем за поширенням хімічної реакції за допомогою фотоінгібіторів та з дією на рівні отворів або перфорацій бортівочної підкладки, що розміщені навпроти термоплавкого полімеру. Мета авторів - запропонувати спосіб виготовлення термоприклеюваної бортівки з застосуванням бомбардування електронами, щоб змінити хімічну структуру термоплавкого полімеру, який усуває вищезазначені труднощі, Згідно цього способу, на передній лицевий бік бортівочної підкладки, обраної з підкладок, виготовлених з тканин та нетканих матеріалів, традиційним способом наносять краплі термоплавких полімерів з середньою товщиною Е, а один з лицевих боків зазначеної підкладки піддають бомбардуванню електронами. Оскільки згідно специфічної ознаки винаходу краплі термоплавких полімерів містять радикальний активатор і не містять фотоінгібітор, то глибину проникнення електронів у краплі термоплавкого полімеру регулюють з метою видозмінення фізикохімічних властивостей термоплавкого полімеру, обраних з температури плавлення та в'язкості, на товщин у е щодо середньої товщини Е. 2 42846 Призначення радикального активатора полягає в утворенні радикалів, які уможливлюють ініціювання реакції полімеризації в самому термоплавкому полімері. Він є подібним до фотоініціатора, запропонованого у патенті Франції 2606603, коли як активний засіб застосовується опромінення ультрафіолетовими променями. Тому радикальний активатор, якщо бути точними, не є активною речовиною в розумінні, передбаченому у патенті Франції 2606603. Цей радикальний активатор в оптимальному варіанті є активатором акрилового типу, наприклад, триметилолпропантриметакрилатом або триметилолпропантриакрилатом. Ці дві сполуки являють собою мономери з акриловою функцією і не входять у докладний перелік активних речовин у патенті Франції 2606603. Завдяки наявності радикального активатора і відсутності фотоінгібітору можна досягти структурного модифікування термоплавкого полімеру на обмеженій товщині е кожної краплі на бортівці для термоприклеювання. У першому варіанті втілення винаходу бомбардуванню електронами піддають задній лицевий бік бортівочної підкладки, водночас регулюючи глибину проникнення електронів, щоб досягти видозміни фізико-хімічних властивостей на товщину е у межах 10-50% від середньої товщини Е, і ця видозміна полягає у підвищенні температури плавлення або збільшенні в'язкості термоплавкого полімеру. У другому варіанті втілення винаходу бомбардуванню електронами піддають передній лицевий бік бортівочної підкладки, регулюючи глибину проникнення електронів, щоб досягти видозміни фізико-хімічних властивостей на обмежену товщин у в межах 50-90% від середньої товщини E, причому це видозмінення полягає у пониженні температури плавлення або зменшенні в'язкості термоплавкого полімеру. В будь-якому випадку кожну краплю полімеру утворюють нанесенням єдиного шару, а після бомбардування електронами зазначений шар має температуру плавлення та/або в'язкість, які є різними у першій, нижній зоні, яка контактує з тканинною підкладкою і яка має дану температуру плавлення та/або в'язкість, і другій, вер хній зоні, яка має менші температур у плавлення або в'язкість, ніж у термоплавкого полімеру в першій зоні. Якщо бортівку для термоприклеювання шляхом гарячого пресування накласти на деталь одягу, друга зона, яка контактує з деталлю одягу і має найменшу температур у плавлення, найбільшою мірою реагуватиме на дію тепла, тоді як перша зона, яка має більш високу температур у плавлення, не реагуватиме або реагуватиме меншою мірою. Отже, ця перша зона певною мірою стає бар'єром для протікання термоплавкого полімеру другої зони. У будь-якому варіанті втілення винаходу відбувається змінена температури та/або в'язкості, яка є поступовою по товщині краплі. Отже, не існує жодного ризику розщеплення або розшарування між двома шарами різної густини, як це відбувається при здійсненні способу з використанням двох шарів, при якому кожна крапля складається з двох шарів різної твердості, так, що завжди існує можливе місце розриву між шарами. Слід зазначити, що пучок електронів, який генерується промисловими електронними гарматами, не справляє рівномірної дії по товщині даної речовини. По мірі того, як пучок електронів проникає всередину речовини, кількість електронів або доза поступово зменшується з глибиною доти, доки вона не стане рівною нулю на певній глибині, яка залежить від напруги прискорення пучка електронів. Наприклад, при використанні електронної гармати, напруга прискорення якої дорівнює 150 кВ, припускають, що електронна доза зникає на глибині 200 мкм при густині матеріалу, яка дорівнює 1. В цьому разі доза все ще становить близько 50% на глибині близько 130 мкм. Як було з'ясовано авторами, для досягнення видозміни фізико-хімічних властивостей термоплавкого полімеру, для то го, щоб нижній шар краплі цього полімеру впливав у бажаний спосіб як бар'єр, усуваючи наскрізне проникнення крізь бортівку для термоприклеювання, необхідно було мати електронну дозу, яка досягала б радикального активатора. Регулювання глибини проникнення електронів, як це пропонується за способом згідно винаходу, таким чином, спрямовано на те, щоб достатня електронна доза могла проникати на обмежену товщину е термоплавкого полімеру, тобто на товщин у, на якій досягнено видозміни фізикохімічних властивостей. Враховуючи те, що промислові електронні гармати є стандартизованими і те, що легко змінити напругу прискорення у них неможливо, згідно способу винаходу глибину проникнення пучка електронів у краплини з термоплавкого полімеру зменшують, встановлюючи фільтр між пучком електронів та бортівочною підкладкою. Дія цього фільтру полягає у штучному зменшенні глибини проникнення пучка електронів у термоплавкий полімер, а отже, у точному регулюванні дійсно ефективної глибини проникнення. Тип фільтру, яким, зокрема, може бути аркуш паперу, і особливо його товщина, залежать від матеріалу, що складає бортівочну підкладку, та товщини е, для якої є бажаною видозміна фізикохімічних властивостей. Наприклад, при використанні електронної гармати з напругою прискорення, що дорівнює 150 кВ, вставляють фільтр, виготовлений з паперу масою близько 50-60 г/м 2. Режим бомбардування електронами, а також вид і кількість радикального активатора, краще обирати таким чином, щоб у зоні, яка піддається бомбардуванню електронами, температура плавлення термоплавкого полімеру змінювалась у той чи інший бік приблизно на 10-20°С. Винахід легше зрозуміти, читаючи пропонований нижче опис варіантів виконання бортівки для термоприклеювання, на якій краплі одношаровою термоплавкого полімеру мають диференційовану температуру плавлення, з посиланням на супровідні креслення, на яких: фіг. 1 схематично показує вид у плані у збільшеному масштабі термоприклеюваної бортівки; фіг. 2 схематично показує у розрізі вказану бортівку у місці розташування полімерної краплі. На кресленнях показано, що бортівка для термоприклеювання 1 складається з підкладки 2 та 3 42846 крапель термоплавкого полімеру 3, який при нагріванні діє як клей. Підкладка може бути або власне тканинною підкладкою тканого, основов'язального або утічнов'язального типу, або підкладкою нетканого матеріалу. Краплі термоплавкого полімеру 3 розміщують по всій поверхні або частині поверхні одного з двох боків бортівочної підкладки 2, один з яких називають переднім 4 ліцевим боком, а другий - заднім 5 ліцевим боком. Передній 4 ліцевий бік призначений для накладання на задній 5 лицевий бік деталі одягу, яку захищають або зміцнюють. Термоплавкий полімер належить до відомого типу і його обрано з поліамідів, поліетиленів, поліуретанів, складних поліефірів, карбамідної смоли. Він також може бути сополімером. Важливо, щоб даний полімер міг діяти при температурі гарячого пресування деталі одягу шля хом локального розплавлення й зчеплення з волокнами або нитками на задньому лицевому боці деталі одягу. Краплі з полімеру звичайно наносять у вигляді водної дисперсії, яку потім піддають тепловій обробці для випарювання розчинника та агломерації часток термоплавкого полімеру для їхнього закріплення знову на підкладці. Краплі з полімеру наносять у будь-який традиційний спосіб, зокрема, у спосіб ротаційного трафаретного друку і т.п. На практиці залежно від виду підкладки кількість крапель полімеру на поверхні підкладки становить близько 5-20 г/м 2. Водна дисперсія термоплавкого полімеру, крім того, містить радикальний активатор, тобто сполуку, що здатна утворювати вільні радикали під дією бомбардування електронами, і позбавлена фотоінгібітору. Типовим прикладом радикального активатора може бути активатор акрилового тину, а саме триметилолпропантриметакрилат або триметилолпропантриакрилат. Щодо термоплавкому полімеру доля радикального активатора може бути у межах 5-20% за вагою. В першому варіанті втілення винаходу після нанесення водної дисперсії термоплавкого полімеру та її наступної теплової обробки з метою випарювання води, що міститься у дисперсії, та агломерації суміші термоплавкого полімеру її радикального активатора, задній лицевий бік 5 підкладки 2, тобто, той лицевий бік, на якому немає крапель термоплавкого полімеру 3, піддають бомбардуванню електронами. Електрони проходять крізь нитки або волокна 6 підкладки 2 й проникають у краплю термоплавкого полімеру 3, де вони зіштовхуються з радикальним активатором. Під дією цих електронів радикальний активатор утворює вільні радикали, які викликають реакції зшивання у першій зоні 7 термоплавкого полімеру. В цьому варіанті втілення винаходу глибину проникнення електронів, кількість і вид радикального активатора обирають таким чином, щоб бажаній видозміні фізикохімічних властивостей, а саме підвищенню температури плавлення або в'язкості термоплавкого полімеру підлягала лише перша зона 7 термоплавкого полімеру, яка контактує і волокнами або нитками 6 підкладки або перебуває у безпосередній близькості від них і піддана дії електронів. На фіг. 2 пунктирною лінією 8 схематично показано місце відокремлення цієї першої зони 7 з модифікованою структурою від др угої зони 9 з немодифікованою структурою. Ця дія насправді є поступовою по товщині краплі. В будь-якому разі при контрольованій дії бомбардування електронами виникає диференціація по товщині кожної краплі термоплавкого полімеру 3. Ця диференціація, що викликана певним зшиванням, у цьому першому прикладі виявляє себе у підвищенні температури плавлення термоплавкого полімеру, що складає першу зону 7. Що стосується другої зони 9, яку не було піддано значному модифікуванню під дією електронів, то в ній температура плавлення залишається незмінною. Слід зазначити, що кожна крапля термоплавкого полімеру, у яку проникають електрони, являє собою тверде середовище. А отже, реакції зшивання, що виникають завдяки вільним радикалам, має дуже незначне поширення на відміну від того, що могло б відбуватися, якби середовище було рідким. При накладанні способом гарячого пресування бортівки для термоприклеювання на деталь одягу при температурі, яка звичайно застосовується для даного полімеру, реагує, тобто набуває своєї адгезійної здатності внаслідок плавлення термоплавкого полімеру лише друга зона 9 кожної краплі термоплавкого полімеру 3. Внаслідок підвищення температури плавлення полімеру, який розташовано у першій зоні 7 температура накладання бортівки виявляється недостатньою для того, щоб викликати реагування полімеру в цій зоні. Таким чином, під час накладання бортівки з її притисканням полімер у другій зоні 9 не може просотуватися між волокон або ниток 6 підкладки 2. Такому просотуванню запобігає перша зона 7 краплі термоплавкого полімеру 3, яка не реагує і служить як бар'єр. Щоб дія цього бар'єра була ефективною без надмірного зменшення адгезійної здатності для кожної краплі термоплавкого полімеру 3, робочий режим і, зокрема, глибину проникнення електронів обирають так, щоб відносна товщина першої зони 7 була у межах 10-50% від загальної товщини краплі термоплавкого полімеру 3, оптимальна - у межах 10-20%. Як термоплавкі полімери використано поліаміди, поліетилени низькою тиску або поліуретани, а як радикальні активатори триметилолпропантриметакрилат або триметилолпропантриакрилат у кількості 5-20% від маси полімеру. Термоплавкий полімер наносили на бортівочну підкладку у кількості 9-16 г/м. Електронну гармату застосовували з дозами у межах 10-75 кГр і напругою прискорення 100200 кВ. Глибину проникнення електронів регулювали введенням фільтрів з паперу, що має масу у межах 50-100 г/м. Найкращих результатів було досягнуто з сумішшю поліетилену низького тиску як термоплавкого полімеру та триметилолпропантриметакрилату як радикального активатора, причому останній був присутній у кількості 20% (за вагою) відносно термоплавкого полімеру. Суміш цих двох компонентів спочатку готували у вигляді водної дисперсії, що служить для нанесення крапель з полімеру. Ці найкращі результати були отримані при використанні дози електронів, що дорівнює 50 кГр, та фільтру з паперу масою 56 г/м. Як показали випробування на приклеювання, порівняно з 4 42846 контрольним зразком, який не піддавали бомбардуванню електронами, за аналогічних умов і аналогічної температури спостерігалося значне збільшення міцності зчеплення. Крім того, проводились випробування на проникність, при яких згинали зразок бортівки так, щоб два задні лицеві боки без крапель з термоплавкого полімеру контактували один з одним, і вимірювали силу, необхідну для розділення цих двох лицевих боків після прикладання тиску при температурі у межах 150170°С. У зразків, які було піддано бомбардуванню електронами, ці випробування показали фактичну відсутність сил на таке розділення, які вказували б на проходження термоплавкого полімеру через бортівочну підкладку. На відміну від цього контрольного зразка, який не піддавався бомбардуванню електронами, ці сили залишались значними. При температурі накладання, що дорівнювала 150°С, вони становили близько 25-30% від величини сил зчеплення, тобто сил, необхідних для відділення переднього лицевого боку зразка, накладеного на даний виріб. Відносну кількість радикального активатора щодо термоплавкого полімеру можна було б зменшити, здійснивши попереднє змішування, щоб забезпечити більш тісний контакт між радикальним активатором і термоплавким полімером. З цією метою термоплавкий полімер та радикальний активатор змішують у вигляді порошків, а цю суміш піддають наступним операціям плавлення, екстру зії та дроблення для отримання порошку, який потім поміщають у водну дисперсію з утворенням пасти, що служить для нанесення крапель з термоплавкого полімеру на передню лицеву поверхню бортівочної підкладки. Крім того, слід зазначити, що цього підвищення температури плавлення термоплавкого полімеру можна також досягти введенням у дисперсію полімеру наповнювача, який під дією бомбардування електронами буде полімеризуватись й тверднути, унеможливлюючи зворотній процес, і, таким чином, вже не реагуючи при нагріванні, як це відбувається у випадку термоплавким полімером. Акрилові мономери належать до таких наповнювачів. Таким чином, якщо радикальний активатор сам належить до акрилового типу, то він також може частково бути наповнювачем, який твердне. В іншому варіанті втілення винаходу електронами бомбардують передній лицевий бік 3 підкладки 2. Режими бомбардування електронами, термоплавкі полімери та активатори обирають таким чином, щоб мати ефект, протилежний ефектові першого прикладу, а саме зменшення температури плавлення та/або в'язкості полімерів під дією бомбардування електронами. Крім цієї розбіжності, залишаються у силі й викладені вище міркування. В цьому випадку сополімер у зоні, що піддається бомбардуванню електронами, знижує свою температуру плавлення з 140°С до 100-120°С. Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5