Сополимер бутилакрилата, акрилонитрила и монометакрилата этиленгликоля в качестве полимерного связующего для рабочих слоев магнитных носителей информации

 

Сополимер бутилакрипата. акрилонитрила и монометакрилата этипенгликоля общей формулы ННСНз (CH2-i-)n(-CH2-i-)m(-CH2-i-)Ki С 0ONC 0 V-CЧ0-СН -СН -ОН где п - 55 - 72%, m - 20 - 30%. К - 8 - 15%, со среднечисленной мопм 10000 - 80000. в качестве полимерного связующего для рабочих слоев магнитных носителей информации 2 табл.

)I)) BU ())) Я (51) Г 22 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 3

С0

СР

4Р

Ch

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4943429/05 (22) 10.0691 (46) 15.10.93 Бюл. Йа 37-38 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Ярсинтез" (72) Цайпингольд ВЛ.. Цофина АИ.; Бычкова Т.И.;

Космодемьянский ЙВ; Лебедев Ю.В.; Колесова 0.В., Родионова Н.М„ Бугров В.П.; Зуев СА; Северин Н.Н;

Недув АМ„Анюховский Иф. (73) Ярославское научно-производственное предприятие "Ярсинтез" (54) СОПОЛИМЕР БУТИЛАКРИЛАТА, АКРИЛОНИТРИЛА И МОНОМЕТАКРИЛАТА ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ В КАЧЕСТВЕ ПОЛИМЕРНОГО

СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ РАБОЧИХ СЛОЕВ МАГНИТНЫХ HOCHTEflEA ИНФОРМАЦИИ (57) Сополимер бутилакрипата, акрилонитрила и монометакрилата этипенгликопя общей формулы

Н Н СН

I з (СН -С-) (-СН -С-) (-СН -С-) К

2 (п 2 m 2 1

С=О ON CO О-С О-СН -СН -ОН г где n — 55- 7296, rn — 20- 30%, i(— 8-154, со среднечисленной моп.м. 10000 — 80000, в качестве полимерного связующего для рабочих слоев магнитных носителей информации. 2 табл.

2001046

55 где и — 72-55 мас. ;

m — 20 — 30 мас.%;

К вЂ” 8-15 мас.%;

Изобретение относится к химии полимеров и представляет собой сополимер бутилакрилата, акрилонитрилв и монометилакрилата этиленгликоля. Сополимер можег быть использован в качестве полимерного связующего для рабочих слоев магнитных носителей информации.

Известен сополимер этилакрилата, акрипонитрила и метакриловой кислоты, взятых в молярном соотношении 70:29:1.

Указанный сополимер в виде водной эмульсии используют для придания бумаге стойкости к маслам, жирам, смазкам. В качестве наполнитепя вводят в эмульсию 10 — 3% гидрофильного неорганического материала, Наиболее близким по структуре к заявляемому является сополимер бутипакрилата, акрилонитрипа и метакриловой кислоты, содержащий 35 мас.ч, акрилонитрила, 60 мас,ч, бутилакрилата и 5 мас.ч, метакриповой кислоты. Сополимер используют в качестве связующего при пропитке кожеподобного листа, сделанного из полиакрилонитрильных волокон, При использовании сополимер смешивают с водорастворимой фенолформальдегидной смолой и отверждают на гладких вальцах при 130 С.

Указанный сопаример не может быть использован в качестве полимерного связующего для рабочих слоев магнитных носителей информации, т,к. количество карбоксильных групп недостаточно для образования необходимого числа поперечных связей при отверждении, которые обеспечивают жесткость, твердость и химическую стойкость рабочего слоя.

Целью изобретения является синтез тройного сополимера определенного состава. содержащего звенья бутилакрилата, акрилонитрила, монометакрилата этиленгликоля, который может быть использован в качестве полимерного связующего дпя рабочих слоев магнитных носителей информации — магнитных лент дпя бытовой звукозаписи, компьютерных лент, лент бытовой видеозаписи.

Поставленная цель достигается описываемым сополимером бутилакрилата, акрилонитрила и монометакрилата этиленгликоля общей формулы

Н н э

1 1 1 (-CH-C-) (-CH-C-) (-CH-C — ) 11

С см

0-С Н о-сн -сн;он со среднечисленной мол.м. 10000-80000.

Присутствие в составе сополимера бутилакрилата, акрилонитрила и монометвкрилата этиленгликоля обеспечивает высокие физико-химические и механические показатели полимерной пленки, образующей рабочий слой магнитных лент.

Синтез тройного сополимера проводят в растворе при температуре +70 С под действием инициаторов радикального типа.

Для доказательства строения сополимера записаны ИК-спектры.

Инфракрасные (ИК) спектры поглощения полимеров получены на спектрофотометре IR-435 (Shlmadzu) s области 4000-400 см . Дпя записи спектров образцы были приготовлены в ниде пленок на пластинках

KRS-5, Пленки наносили непосредственно иэ полимера и из растворов полимера в хлороформе, диметипформамиде, В ИК-спектрах отсутствуют полосы поглощения валентных и деформационных колебаний групп CHz=C ных мономеров: бутилакрилата, акрилонитрила и монометакрилата этиленгликоля. Это указывает на то, что процесс сополимеризации прошел с раскрытием связей С=С вышеназванных мономеров.

В ИК-спектрах полимера присутствуют интенсивные полосы поглощения 1725, 1260, 1170 см (табл. 1), характерные для акрилатных звеньев в полимерах, а наличие полос средней интенсивности 835 см . 935 с плечом 955 см и 1064 см показывает, что в состав сополимера входят мономерные звенья именно бутипакрилата. В то же время присутствие поглощения при 1385, 1025, 740 см, а также изменение соотношения интенсивностей и усложнение формы контурон полос поглощения в области валентных колебаний С-О-С групп 11001300 см позволяет заключить, что в составе сополимера имеются звенья, близкие по структуре к этиловому эфиру метакриловой кислоты. Широкое поглощение при

3500 см вызвано валентными колебаниями ассоциированных гидроксильных групп; узкий пик средней интенсивности при 2240 см — валентными колебаниями

С вЂ” = N — групп мономерных звеньев акрилонитрила.

Таким образом, ИК-спектры рассматриваемого полимера содержат полосы поглощения всех трех сомономеров, использованных при его получении. Сохранение полос поглощения, характерных дпя каждого иэ сомономеров, в экстрактах полимера, 2001046

100

60000

3,0

99,8

10000

100

150

70

100,0

80000 и провепримеру

1, мас.ч

") Бутилакрилат

Акрилонитрил

Монометакрилат зтиленгликоля

100 проведенных разными растворителями, подтверждает, что зто сополимер, Содержание гидроксильных групп в сополимере определяли по известной методике. 5

Пример 1. Для проведения сополимеризации используют стеклянный реактор, снабженный рубашкой для подвода охлаждающей жидкости или подогрева. Шлифованная верхняя крышка имеет отверстия 10 для мешалки, термопары, обратного холодильника, отводы для подачи компонентов реакции и поддувки азота. Сополимериэвцию проводят в среде органического растворителя при температуре -60-+80 С под 15 действием катализаторов радикального типа, Порядок загрузки компонентов следующий.

В реактор в токе азота при перемвши- 20 вании загружают растворитель, мономвры, инициатор. устанавливают заданные время и температуру реакции, Для определения характеристик сополимвра использует или полимеризат. или часть полимера высажи- 25 вают иэ реакционной массы этанолом. заправляют антиоксидантом и сушат до постоянной массы в вакуум-сушильном шкафу при температуре 60 С и остаточном давлении 10-20 мм рт.ст. 30

Рецепт полимеризации, мас.ч, Бутилакрилат 72

Акрилонитрил 20

Монометакрилат этиленгликоля 8 35

Этилацетат 150

ДАК 1,0

Температура реакоС 60

Продолжительность реакции, ч 20

Конверсия мономера. мас, 99,8

Среднечисловая молекулярная масса — 80000 45

Содержание гидроксильных групп, мас.% 1.6

Пример 2. Порядок загрузки и проведение полимеризации аналогично приме- 50 ру 1.

Рецепт полимериэации, мас.ч.

Бутилакрилат 55

Акрилонитрил 30

Монометакрилат зти- 55 ленгликоля 15

Бутилацетат 100

ДАК 1,0

Температура реакции, С 70

Продолжительность реакции, ч 20

Конверсия мономеров, мас.%

Среднечисленная молекулярная масса

Содержание гидроксильных групп, мас. 2,4

Пример 3, Порядок загрузки и проведения полимеризации аналогично примеру 1

Рецепт полимеризации, мас.ч.

Бутилакрилат 65

Акрилонитрил, 20 монометакрилатэтиленгликоля 15

Метилэтилкетон 400

Порофор 4А4С, мас,%

Температура, С

Продолжительность реакции, ч 18

Конверсия мономеров, мас, j

Среднечисловая молекулярная масса

Содержание гидроксильных групп, мас,% 2,4

Пример 4. Порядок загрузки и проведение полимериэации аналогично примеру 1.

Рецепт полимеризации, мас.ч.

Бутилакрилат 60

Акрилонитрил 30

Монометакрилат этиленгликоля

Циклогексанон

Ааопентанол Ц, мас % 1,0

Температура реакAIR# O

Продолжительность реакции, ч 20

Конверсия мономеров, мас.

Среднечисленная молекулярная масса

Содержание гидроксильных rpynn, м,1с % 2,8

Пример 5. Порядок загрузки дение полимеризвции аналогично

2001046

Таблица1

Положение основных полос поглощения в ИК-спектрах сополимеров бутилакрилата, акрилонитрила, монометакрилвта этиленгликоля и их отнесения, Экстракт сополимвра (в димвтилформамие см

Экстракт сополимера (в хлороформв) см

Валентные колебания С-С, деформационные колебания С-Н в метильппм, бутильном радикалах.

740 сл.

835 сл, 935 ср.

955 пл, 1025 пл

1065 ср

740 сл.

835 сл.

935 ср, 955 пл.

1025 пл.

1066 ср.

Валвнтные колебания С-О-С, С вЂ” О-H групп

1125 пл

1170 с.

1230 пл

1260 с.

1125 пл.

1170 с.

1230 пл.

1260 с.

1380 åð.

Симметричные деформационные колебания

С-Н в — СНз

1385 ср.

1450 ср.

1460 пл. (Деформационные колебания С-Н в -СНг, -СНэ

1450 ср, 1469 пп.

Валентные колебания связи С=-О

Валвнтныв колебания связи С

Симметричные валентные колебания С-Н, в -СН, — СНа, — СН

1725 о,с.

2240 ep.

2&60 ср.

1725 ос.

2246 ер.

2®60cð.

Валвнтные асимметричные колебания С-Н в -Снг2920 пл.

Ввлвнтные асимметричные колебания С-Н в СН3

2950 ср.

Этил ацетат/бутилацетат (60:40 об. $) 150

ДАК, мас.Ъ 1,0 °

Температура рвак„HM, C

Продолжительность реакции, ч 18

Конверсия мономеров, мас.ф, 100

Среднечисленная молекулярная масса 31000

Содержание гидроксильных групп, мас. $ 2,1

Для получения полимерной пленки, образующей рабочий слой магнитных лент, и оценки качества связующего полимера полученную композицию (раствор сополимера в растворителе заданной концентрации) смешивают с отверждающим агентом — гвксаметоксиметилмеламином (смола ГМ-3), Для понижения температуры и скорости отверждения применяют катализатор — додецилбензолсульфокислоту.

Реакционную массу тщательно переме5 шиввют, выдерживают 10 мин для удаления пузырьков воздуха. отливают пленки и отвврждают их при температуре 120 С 2 ч, Полимеры пленки связующих веществ

10 должны обладать необходимыми адгезионными свойствами к полиэтилентерефталатной основе. максимальной когвзионной прочностью, эЛастичностью, твердостью, стабильностью в экстремальных климатиче15 ских условиях

Результаты испытаний представлены в табл. 2. (56} Патент США N 2889299, кл. 280-26.6, 1959.

20 Патент США М 2970079, кл. 162 — 164, 1961.

2001046

Продолжение r,jáï. 1

Таблица2

Физико-механические свойства полимерных пленок*

*) Условия отверждения полимерных пленок . полимер, мас. 100 гексаметоксиметилмеланин, мас, 10,0 додецилбензолсульфокислота, мас. Я, 1,0 температура, С 120 время отверждения, ч 2.0

**) Сополимер бутилэкрилата. акрилонитрила и метакриловой кислоты

**+) Омыленный сополимер винилхлорида и винилацетата в композиции с каучуком

CKH-40.

Формула изобретения

Н с

Сополимер бутилакрилата. акрилонит- 6 рила и монометакрилата этиленгликоля общей формулы

Н

I (— CH2 — С вЂ” )n 10

СООС4 Н9

) (— СН1 -f )е

CN

1Нз

<-СНг - -1 К.

СООСН2СН О Н

2001046

Составитель Т. Куркина

Редактор М. Самерханова Техред М.Моргентал Корректор С. Шекмар

Заказ 3109

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 где и -55-72 ;

m - 20- 30 ;

К-8-15, со средней мол,м. 10000 - 80000 в качестве полимерного связующего для рабочих слоев магнитнмх носителей информации.

Тираж Подписное

НПО " Поиск " Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5