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

(19) т,51) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) СОПОЛИМЕР БУТИЛАКРИЛАТА, АКРИЛОНИТРИЛА И МОНОМЕТАКРИЛАТА ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ В КАЧЕСТВЕ ПОЛИМЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ РАБОЧИХ СЛОЕВ МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Сополимер бутипакрипата, акрилонитрила имонометакрипата этипенгпикопя общей формулы(СН -С-) ( -СН -С-) (-СНгп гп 1 гС=О Ойгде и - 55 - 72%, гп - 20 - 3среднечисленной моп.м. 10000полимерного связующего длянитных носителей информации.-С-) КС ОО-СН .-СН -ОНг0%, К - 8-15%, со- 80000, в качестверабочих слоев маг 2 табл.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 где о - 72-55 мас. ф, гп - 20 - 30 мас, ; К - 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, акрилонитрила 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 наполнителя вводят в эмульсию 10 - 3гидрофильного неорганического материала,Наиболее близким по структуре к заявляемому является сополимер бутилакрилата, акрилонитрила и метакриловой кислоты, содержащий 35 мас.ч, акрилонитрила, 60 мас,ч, бутилакрилата и 5 мас.ч, метакриловой 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 для рабочих слоев магнитных носителей информации - магнитных лент для бытовой звукозаписи, компьютерных лент, лент бытовой видеозаписи,Поставленная цель достигается описываемым сополимером бутилакрилата, акрилонитрила и монометакрилата этиленгликоля общей формулы Н Н СНз1 1 1(-сн-с-) 1-сн-с-) -сн-с-)2 Ь 2 В 11 2 ЙфС снО-С,нэ 0-СН-СН 1 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 1 й(ЯЫ гпадю) в области 4000-400 см . Для записи спектров образцы были приготовлены в ниде пленок на пластинках КВЯ, Пленки наносили непосредственно иэ полимера и из растворов полимера в хлороформе, диметилформамиде,В ИК-спектрах отсутствуют полосы поглощения валентных и деформационных колебаний групп СН 2=Сных мономеров: бутилакрилата, акрилонитрила и монометакрилата этиленгликоля, Этоуказывает 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 смпоказывает, что в состав сополимера входят мономерные звенья именно бутилакрилата. 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 1100- 1300 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 - = М - групп мономерных звеньев акрилонитрила.Таким образом, ИК-спектры рассматриваемого полимера содержат полосы поглощения всех трех сомономеров, использованных при его получении. Сохранение полос поглощения, характерных для каждого из сомономеров, в экстрактах полимера, 2001046") БутилакрилатАкрилонитрилМонометакрилатзтиленгликоля 100 проведенных разными растворителями,подтверждает, что зто сополимер,Содержание гидроксильных групп в сополимере определяли по известной методике. 5П р и м в р 1. Для проведения сополимвризации используют стеклянный реактор,снабженный рубашкой для подвода охлаждающей жидкости или подогрева. Шлифованная верхняя крышка имеет отверстия 10для мешалки, термопары, обратного холодильника, отводы для подачи компонентовреакции и поддувки азота, Сополимвризвцию проводят в среде органического растворителя при температуре -60-+80 С под 15действием катализаторов радикального типа,Порядок загрузки компонентов следующий,В реактор в токе азота при пвремвшивании загружают растворитвль, мономвры,инициатор. устанавливают заданные времяи температуру реакции, Для определенияхарактеристик сополимвра использует илиполимеризат, или часть полимера высаживают из реакционной массы зтанолом, заправляют антиоксидантом и сушат допостоянной массы в вакуум-сушильномшкаФу при температуре 80 С и остаточномдавлении 10-20 мм рт.ст. 30Рецепт полимеризации, мас.ч,Бутилакрилат 72Акрилонитрил 20Монометакрилатэтиленгликоля 8 35Этилацетат 150ДАК 1,0Температура реакции, С 60Продолжительностьреакции, ч 20Конверсия мономера.мас,% 99,8Среднечисловая молекулярная масса - 80000 45Содержание гидроксильных групп, мас.% 1.6 П р и м е р 2. Порядок загрузки и проввдение полимеризации аналогично приме ру 1Рецепт полимеризации, мас,ч.Бутилакрилат 55Акрилонитрил 30Мономвтакрилат зти ленгликоля 15Бутилацетат 100ДАК 1,0Температура реакции, С 70 Продолжительностьреакции, ч 20Конверсия мономеров, мас.%СреднечисленнаямолекулярнаямассаСодержание гидроксильных групп,мас.% 2,4 П р и м е р 3, Порядок загрузки и проведения полимеризации аналогично примеру 1Рецепт полимеризации, мас.ч.Бутилакрилат 65 Акрилонитрил, 20 монометакрилатэтиленгликоля 15Метилэтилкетон 400Порофор 4 А 4 С,мас,%Температура, ОСПродолжительностьреакции, ч 18Конверсия мономеров масСреднечисловая молекулярная массаСодержание гидроксильных групп,мас,% 2,4 П р и м е р 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 реакции, ОС Продолжительность реакции, ч 20 Конверсия мономеров, мас.% Среднечисленная молекулярная масса Содержание гидрцксильных групп, мыс % 2,8 П р и м е р 5, Порядок загрузки дение полимеризвции аналогично2001046 70 Таблица 1 Положение основных полос поглощения в ИК-спвктрах сополимеров бутилакрилата, акрилонитрила, монометакрилвта этиленгликоля и их отнесения,Экстракт сополимерв Экстракт сополимвра (в хлороформв) см 1 (в димвтилфотомамие см Валвнтные колебания С-С, деформационные колебания С-Н в метильппм, бутильном радикалах.1450 ср,1466 пл. Валвнтные колебания связи С.=О Валвнтныв колебания связи С Симметричные валентные колебания С-Н,в -СН 2, - СНз, - СН1725 о,с.2240 ср,2860 ср. 172506.2246 ер.2360 ср. Валвнтные асимметричные колебания С-Н в -СНг 2920 пл. Ввлвнтные асимметричные колебания С-Н В -СНз2950 ср. Этил ацетат/бутилацетат (60:40 об. ) 150ДАК, мас. 1,0Температура реакции, ОСПродолжительностьреакции, ч 18Конверсия мономеров, мас. 100Среднечисленная молекулярная масса 31000Содержание гидроксильных групп,мас.2,1Для получения полимерной пленки, образующей рабочий слой магнитных лент, иоценки качества связующего полимера полученную композицию (раствор сополимерав растворителе заданной концентрации)смешивают с отверждающим агентом - гвксаметоксиметилмеламином (смола ГМ-З),Для понижения температуры и скорости отверждения применяют катализатор - додецилбензолсульфокислоту.Реакционную массу тщательно переме аиввют, выдерживают 10 мин для удаленияпузырьков воздуха, отливают пленки и отвврждают их при температуре 120 С 2 ч,Полимеры пленки связующих веществ10 должны обладать необходимыми адгезионными свойствами к полиэтилентерефталатной основе, максимальной когвэионнойпрочностью, эластичностью, твердостью,стабильностью в экстремальных климатиче 15 ских условияхРезультаты испытаний представлены втабл. 2,2001046 10 Продолжение г,бл. 1 Таблица 2 Физико-механические свойства полимерных пленок кислотымпозиции с ом Формула Н етени я Сополиме рила и моном щей формулы бутилакрилата, акрилониткрилата этиленгликоля об 1-СИ НЗаказ 3109 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 где и - 55 - 72 ;сп -20- 306,К -8-157 ь,со средней мол,м. 10000 - 80000 в качествеполимерного связующего для рабочих слоев магнитнмх носителей информации. Тираж Подписное НПО " Поиск " Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5