Способ получения антистатической антифрикционной прокладки для магнитофонных кассет

 

Использование: в производстве технических приборов звукозаписи, для изготовления прокладок для комплектации магнитофонных кассет. Сущность: способ получения антистатической антифрикционной прокладки для магнитофонных кассет заключается в нанесении на одну из сторон двухосноориентированной прозрачной полиэтилентерефталатной пленки композиции на основе полимерного связующего для антистатического антифрикционного слоя с последующей сушкой, а на другую сторону - пленки, которой ее прикладывают к внутренней стенке корпуса во время автоматической сборки кассет, наносят водонерастворимую композицию для антистатического слоя следующего состава, г/л: сополимер терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем - 5 - 80; 1%-ная дисперсия аэросила в бензиловом спирте - 5 - 19,5; 5%-ный раствор натриевой соли ди (алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты - 6 - 19,5; бензиловый спирт - 0,5 - 15; метиленхлорид - остальное до 1 л. Сушку проводят при 70 - 100^oC в течение 2 - 10 минут. 1 табл.

Изобретение относится к отрасли производства технических приборов звукозаписи, а именно к технологии изготовления прокладок для комплектации магнитофонных кассет.

Известны [1] прокладочные материалы, обладающие антифрикционными и антистатическими свойствами, содержащие графит и бисульфит молибдена и вольфрама.

Наиболее близким к изобретению является техническое решение [2 - прототип] предусматривающее применение сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом, пластификатора олеиновой кислоты в органических растворителях.

Как аналог [1] так и прототип [2] имеют два общих недостатка: а) с обратной стороны подкладки не имеют антистатических свойств, вследствие чего прокладки при автоматической сборке кассет слипаются, подача их на линию автомата по одиночке затрудняется; б) при автоматической сборке технологией предусмотрено использование воды в качестве "временного клея" для удержания прокладки на внутренней стенке корпуса кассеты и которая после окончания сборки в течение 2 3 часов должна возгоняться при комнатной температуре, не оставляя следов в виде пятен. Прокладка к внутренней стенке корпуса прикладывается противоположной стороной, а антифрикционная и антистатическая сторона соприкасается с рулоном магнитной ленты.

Указанным выше требованиям ни одно из технических решений [1, 2] не отвечает, т. к. антифрикционный и антистатический слой нанесен только с одной стороны и служит единственной цели укладке лент в рулоны, а обратная сторона, чистый лавсан, не способствует возгонке воды, плохо смачивается водой, не антистатическая.

Указанные недостатки можно устранить нанесением на одну из сторон двухосноориентированной ПЭТФ-пленки любого ранее известного антифрикционного антистатического слоя, а на другую сторону, которой прокладка прикладывается к внутренней стенке корпуса, нанесением композиции следующего состава (г/л): сополимер терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем 5 80 1%-ная дисперсия аэросила 5 19,5 5% -ный раствор натриевой соли ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты 6 19,5 Спирт бензиловый 0,5 15 Метиленхлорид остальное до 1 л с последующей сушкой при 70 100^oC в течение 2 10 мин.

В качестве сополимера терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем использовали смолу полиэфирную насыщенную марки ТФ-37, соответствующую ТУ 6-06-18-86-82 с температурой размягчения не менее 85^oC и инкрементом вязкости 0,25.

При синтезе смолы ТФ-37 соотношение терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем берут 1/1, 6/1,6.

В примерах вместо смолы ТФ-37 использовали также смолу ТФ-82 (ТУ 6-05-1654-84) при соотношении терефталевой кислоты к ЭГ и ДЭГ 1/0, 8/0,2. Аэросил соответствует ГОСТ 14922-77.

Натриевая соль ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты синтезируют по примеру 1; при этом используют оксифос КД-6 (ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты [C_nH₂₊₁O(C₂H₄O)_m] ₂POOH, где n 8 - 10, m 6. Соответствует ТУ 6-02-1148-78.

Пример 1.

Предварительно готовят дисперсию аэросила и раствора натриевой соли ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты. Их в дальнейшем используют в примере 1 и далее.

а) Приготовление дисперсии аэросила: 1 г аэросила вводят в емкость с мешалкой с числом оборотов не менее 400 об/мин. Туда же вливают 105 г бензилового спирта. Перемешивают в течение 3,5 4 часов до получения однородной смеси. Если дисперсию готовят заранее, то перед применением каждый раз перемешивают 30 мин.

б) Приготовление раствора натриевой соли ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты в метиленхлориде: 5 г NaOH и 50 г ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты перемешивают в течение 4 часов при температуре (60±5)^oC. Полученную натриевую соль ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты в дальнейшем используют в виде 5%-ного раствора в метиленхлориде.

в) Далее готовят композицию антистатического слоя.

В 1261 г метиленхлорида растворяют при перемешивании 20 г сополимера терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем. В раствор вводят 10,5 г бензилового спирта, фильтруют и поочередно, не останавливая перемешивание, вводят заранее приготовленную а) дисперсию аэросила в бензиловом спирте 10,5 г, б) раствор натриевой соли ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты 13 г.

Композицию перемешивают еще 40 минут и поливают на одну из сторон (сторона А) полиэтилентерефталатной пленки, сушат при 90^oC в течение 5 минут.

Сторону А испытывают на удельное поверхностное электрическое сопротивление, полупериод стекания электрических зарядов, оптическую плотность и стойкость в воде.

Состав композиции и свойства пленки по примеру 1 и далее приведены в таблице.

Далее готовят композицию для нанесения на обратную сторону (сторону Б) полиэтилентерефталатной пленки (Технология наша. Заявка на патент N93041387).

Сначала получают Na-соль метилметакрилата с малеиновой кислотой, для чего 5,3 г сополимера метилметакрилата с малеиновой кислотой заливают 861,4 г ацетона и перемешивают до полного растворения. В отдельной емкости 0,4 г NaOH растворяют в 132,5 г воды и полученный раствор NaOH вводят при перемешивании тонкой струей в ацетоновый раствор сополимера и перемешивают в течение 30 минут.

Для приготовления композиции в 878 г водноацетоновый раствор Na-соли сополимера метилметакрилата с малеиновой кислотой вводят 11,9 г 4%-ного водного раствора Na-соли алкансульфокислоты (0,48 г Na-соли и 11,42 г воды) и перемешивают в течение 5 минут. Вводят 106,9 г этилацетата и 3,2 г 10%-ной диметилсилоксановой жидкости (СКТН, марка А) в этилацетате (этилацетат 2,88 г, СТКН 0,32 г). Перемешивают 20 мин.

Композицию наносят на сторону Б полиэтилентерефталатной пленки, сушат при 80^oC в течение 2 минут. Образец испытывают на электропроводимость (ρ_s), коэффициент трения (К_тр) и оптическую плотность (D₀).

Результаты испытаний: ρ_s= 4,2·10⁹Ом, К_тр 0,13; D₀ 0,03
В дальнейших примерах состав композиции, нанесенной на сторону Б, кроме примеров 10 13, не меняется.

Примеры 2 4.

Проводят по примеру 1, но составы композиции для нанесения на сторону А берут в соотношениях, которые приведены в таблице. Режим сушки
пример 2 70^oC, 10 мин
пример 3 100^oC, 2 мин
пример 4 80^oC, 4 мин.

Свойства приведены там же.

Примеры 5 7 и 8 9.

Проводят по примеру 1, но с нарушением установленного состава композиции (примеры 5 7) и режима сушки (пример 8 40^oC, пpимер 9 130^oC). Свойства приведены в таблице.

Пример 10. Повторяют пример 1, но антистатический антифрикционный слой готовят и наносят по следующей технологии (технология наша. Публикуется впервые).

В 79,4 г метиленхлорида растворяют 11,35 г сополимера винилхлорида с винилацетатом (А-15-С). Далее в раствор вводят, не останавливая перемешивание, 2,27 г дибутилфталата, 2,27 г бензилового спирта и 0,17 г Na-соли ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты и через 15 минут 4,54 г графита (СГ-1). Вязкость дисперсии по В3-4 28 с. Наносят на сторону Б, сушат при (75±)^oC. Толщина покрытия 10 12 мкм. Результаты испытаний:
ρ_s= 1·10⁶Ом, K_тр= 0,1..

Пример 11.

Повторяют пример 1, но антистатический антифрикционный слой готовят по следующей технологии: 11,22 г сополимера терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем (смола ТФ-37) растворяют в смеси 30,27 г дихлорэтана и 51,7 г метиленхлорида. Далее в раствор вводят 6,81 г графита (СГ-1). Перемешивают в течение 40 минут. Вязкость дисперсии по В3-4 32 с. Наносят на сторону Б и сушат при (75±5)^oC. Толщина нанесенного слоя (12±0,5) мкм. Результаты испытаний:
ρ_s= менее 1·10⁶Ом, K_тр= 0,16
Пример 12.

Проводят по примеру 1, но при составлении композиции вместо смолы ТФ-37 берут смолу ТФ-82. После полива антифрикционного (со стороны Б) и антистатического (со стороны А) слоев пленку режут на прокладки.

ρ_s= 2,4·10⁹Ом, τ_1/2= 1,8c, D_o= 0,07
Пример 13.

Проводят по примеру 3, но при составлении композиции вместо смолы ТФ-37 берут смолу ТФ-82
ρ_s= 1,5·10⁹Ом, τ_1/2= 0,5c, D_o= 0,06
Как видно из примеров, нарушение состава композиции со стороны А приводит к ухудшению антистатических свойств (примеры 5, 7), увеличению оптической плотности (5, 8), а нарушение сушки приводит к недосыханию нанесенного слоя или короблению и неравномерной матовости.

Необходимо отметить, что показатель "оптическая плотность" необходимо ввести только для прозрачных прокладок, например, когда со стороны Б наносится слой, описанный в примере 1, а со стороны А предлагаемый антистатический. Кроме того, предлагаемый слой хорошо смачивается, но не растворяется в воде, а наличие в композиции аэросила обуславливает на поверхности мелкошероховатость. Все это вместе облегчает возгонку воды, которая оставалась между прокладкой и стенкой корпуса, не оставляя пятен; наличие антистатических свойств обеспечивает подачу прокладок на автоматическую линию сборки кассет по одной.

В примерах 10 и 11 со стороны Б нанесены графитизированные антифрикционные слои. Выбор того или иного антифрикционного слоя в производстве в основном осуществляется, исходя из эстетических соображений, где основную роль играют цвета и формы кассет, шрифт и цвета надписей.

Изменение соотношения компонентов при синтезе сополимера, который используется при составлении композиции, на свойства полученного покрытия не оказывает влияния (примеры 12, 13).

Формула изобретения

Способ получения антистатической антифрикционной прокладки для магнитофонных кассет путем нанесения на одну из сторон двухосноориентированной прозрачной полиэтилентерефталатной пленки композиции на основе полимерного связующего для антистатического антифрикционного слоя с последующей сушкой, отличающийся тем, что на другую сторону пленки, которой ее прикладывают к внутренней стенке корпуса во время автоматической сборки кассет, наносят водонерастворимую композицию для антистатического слоя следующего состава, г/л:
Сополимер терефталевой кислоты с этилен- и диэтиленгликолем 5 80
1%-ная дисперсия аэросила в бензиловом спирте 5 19,5
5%-ный раствор натриевой соли ди(алкил-полиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты 6 19,5
Бензиловый спирт 0,5 15
Метиленхлорид Остальное до 1 л
а сушку проводят при 70 100^oС в течение 2 10 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1