Полимерная композиция, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу в качестве самостоятельного связующего для клея и способ получения полимерной композиции
Изобретение относится к полимерной композиции, к способу ее получения, а также к привитому сополимеру винилацетата на оксипропилцеллюлозу. Малотоксичность композиции, а также ее технологичность присущи также и способу ее получения и достигаются новым составом полимерной композиции, включающим сополимеризат винилацетата с оксипропилцеллюлозой и растворитель - смесь этанола и воды. Сополимеризат содержит поливинилацетат со степенью полимеризации 20-320, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу формулы - С6Н702(ОН)зх-{ОСН-С СНз10Н1 НС-СНэ т (ОСОСНч). где Х- 1.45-2,50; п - 165-310, т - 20-320, и оксипропилцеллюлоэу со степенью замещения X - 1,45-2,50 и степенью полимеризации п - 175-310. Соотношение компонентов о композиции следующее, мас.%: поливинилацетат 0,9-5.34; привитой сополимер 0,61- 5,94; оксипропилцеллюлоза 0,16-2,13; вода 37.2; этанол 55,8. Способ получения полимерной композиции заключается в привитой сонолимеризации винилацетата на оксипропилцеллюлозу . Оксипропилцеллюлоза (исходная) характеризуется при этом степенью замещения по оксипропильным звеньям 1,45-2,50 и степенью полимеризации 175-324. Сополимеризацию проводят в водном растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5-3,0 мас.% и винилацетата 0,25-1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимеризата и растворением его в смеси воды и этанола при их массовом соотношении 1 1,5 Привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу указанной формулы характеризуется адгезионными свойствами при использовании его в качестве самостоятельного связующего для клея. 3 с.п. ф-лы, 3 табл. Ј 4 СП 00 О СЯ
союз советских сОциАлистических
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
0с 4 (Я (л)
О
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4196550/05 (22) 17.02.87 (46) 07.09.91. Бюл. N. 33 (71) Институт высокомолекулярных соединений АН СССР и Государственная публичная библиотека им. М. Е. Салтыкова-Щедрина (72) Е,А,Плиско. В,А.Петрова, Г.А.Петропавловский, Е.С.Чернина, Ю.П.Нюкша и
М.В. Прокофьева (53) 678.744.422-678:83 (088.8) (56) А.Zapela, Mendola P. А.Method of
preparing and using an acrylic resin coafed
paper. leom, CommItee for conservatIon S-Ih
Friennlal Meeting, Zagreb, 1978. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ПРИВИТОЙ СОПОЛИМЕР ВИНИЛАЦЕТАТА НА
ОКСИПРОПИЛЦЕЛЛЮЛОЗУ В КАЧЕСТВЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОГО СВЯЗУЮЩЕГО
ДЛЯ КЛЕЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Изобретение относится к полимерной композиции. к способу ее получения, а также к привитому сополимеру винилацетата на оксипропилцеллюлоэу. Малотоксичность композиции, а также ее технологичность присущи также и способу ее получения и достигаются новым составом полимерной композиции, включающим сополимеризат винилацетата с оксипропилцеллюлоэой и растворитель — смесь этанола и воды. Сополимеризат содержит поливинилацетат со
Изобретение относится к составу полимерной композиции, используемой для реставрации бумажных документов и материалов, к способу получения композиции, а также к новому веществу, полученному химическим путем, привитому
50, » 1675305 А1 (и С 08 F ?51/02. С 08 I 31/04. С 08 К5/00.
С 09 J 101/08//(С 08 I 31/04. 1:02, 51:00) (С. 08 К 5/00, 5:05) степенью полимеризации 20-320, привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу формулы
-(Cr H тОг(ОН)э-х-(ОСH-C(CH+OН) НС-СНэ)„ (ОСОО1э))х)„, где
X -- 1,45-2,50; п — 165-310; m = 20-320, и оксипропилцеллюлоэу со степенью замещения Х = 1,45-2,50 и степенью полимериэации
n =: 175-310. Соотношение компонентов в композиции следующее, мас, : поливинилацетат 0,9-5,34; привитой сополимер 0,615,94; окгипропилцеллюлоэа 0,16-2,13; вода
37,2; этанол 55,8. Способ получения полимерной композиции заключается в привитой сополимериэации винилацетата на оксипропилцеллюлозу. Оксипропилцеллюлоза (исходная) характеризуется при этом степенью замещения по оксипропильным звеньям 1,45-2,50 и степенью полимериэации 175-324. Сополимериэацию проводят в водном растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5-3,0 мас. и винилацетата 0,25-1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимеризата и растворением его в смеси воды и этанола при их массовом соотношении 1:1,5. Привитой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлозу укаэанной формулы характеризуется адгезионными свойствами при использовании его в качестве самостоятельного связующего для клея. 3 с.п. ф-лы, 3 табл, сополимеру на оксилпропилцеллюлозу, являющемуся компонентом композиции, Целью изобретения является получение малотоксичной композиции, технологичной по способу нанесения покрытия, так как одна из стадий — припрессовка покрытия к
1675105 бумаге длится 20 с, а также сама композиция и один из ее компонентов — полимер. являющийся привитым сополимером винилацетата на оксипропилцеллюлоэу, и снижение токсичности клеев на его основе, Композиция нетоксична, обладает технологичностью. может использоваться самостоятельно в качестве основы клеящего материала, Используются следующие термины и обозначения:
ОПЦ вЂ” оксипропилцеллюлоэа — водорастворимое производное целлюлозы с формулой звена
CH
СБН70 (ОН) — f ОСН- СН )
Ф
0Н где X — степень замещения (СЗ) = 1,45 — 2,50;
n — степень полимериэации (СП) = 175324
ПВА — поливинилацетат с формулой
1С 4 С"Ъ.
ОСОСН где и — СП, П ВА-пр.-ОП Ц вЂ” и ри витой сополимер винилацетата на оксипропилцеллюлоэу; (у) — характеристическая вязкость; с — степень прививки, т.е. отношение массы привитого сополимера к массе исходного полимера, .
Для определения состава полученной химическим путем реставрационной полимерной композиции сначала экстракцией четыреххлористым углеродом количественно отделяют гомополимер ПВА, который затем выделяют упариванием в вакууме и сушат при 40 С до постоянного веса. Затем остаток многократно обрабатывают водой и экстра ируют ОПЦ. Водные экстракции упаривают в вакууме, ОПЦ сушат до постоянного веса при 80 С.
ММ ПВЛ определяют по формуле
foal = K ° M., где К=1,88 10
cx = 0,69; (q) измеряют в ацетоне при
25 С, ММ ОПЦ определяют по формуле (r/) =- 0,0117 СП, определение ведут в водных растворах при 20 С.
Обнаружено, чт о качественно- количественный состав полимерной композиции, полученной химическим путем. не изменяется при хранении в течение 12 м с гц,и 20 — 25"С. Структура привитого сопел;мера поливинилаце1ата нэ оксипропил <,nni
55 эу подтверждена методом ИК-спектроскопии, элементным анализом, определением среднего числа привитых цепей и их СП (MM).
Пример 1. К 95,0 r 1 -ного водного раствора ОПЦ (СЗ - 2,50; СП = 175) добавляют при перемешивании 0,064 г (3 ммоль/л) пероксодисульфата аммония, затем 8,1 г (1 ммоль/л) винилацетата. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до
60 С в течение 20 мин, затем греют еще 3 ч при этой температуре. По окончании реакции удаляют в роторном испарителе при
35 С и затем сушат до постоянной массы в вакуум-сушильном шкафу при 40 С.
Получают 1,35 г композиции с температурой размягчения(Тразм) 110 С, содержащей, г (мас. ):
Поливинилацетат 0,30 (22,22)
Привитой сополимер поливинилацетата на оксипропилцеллюлозу 0,31 (22,96)
Оксипропилцелл юлоза 0,74 (54,82)
По данным ИК-спектроскопии привитой сополимер характеризуется следующей полосой поглощения: 1740 см — валентные колебания с-р -группы. Эта полоса поглощения отсутствует в ОПЦ и наблюдается в чистом гомополимере ПВА.
Из этих данных можно сделать вывод об образовании привитого сополимера (ПВАи р.-ОП Ц).
Сухую композицию растворяют в спиртово-водной смеси (1,5; 1,0 по объему) таким образом, чтобы получить раствор 7 мас.%.
Этим раствором пропитывают реставрационную бумагу. После высыхания полученный материал припрессовывают к реставрируемой бумаге при 130 С в течение
100 с, Полученный состав может быть использован только для реставрации бумаги иэ хлопковых волокон, поскольку для других видов бумажных материалов температура подпрессовки не должна превышать 115 С, Пример 2. К 99,5 г 0,5 мас.7-ного водного раствора оксипропилцеллюлоэы (СЗ = 2,5; СП = 175) добавляют при перемешивании 0,064 г (3,0 м моль/л) пероксодисульфата аммония, затем 8,1 г (1 моль/л) винилацетата. Реакционную смесь нагревают при перемешивании до 70 С в течение 15 — 20 мин, а при 70 нагревают 3 ч. Выделение продукта реакции ведут в условиях примера 1, Выход композиции 4,98 г с Траам 65 С, которая содержит, г (мас.%);
Поливинилацетат 3,80 (76.30) 16753п5
Привитой сополимер полининилацетата на оксипропилцеллюлозу 1,06 (21,29)
Оксипропилцеллюлоза 0,12 (2,41)
Строение привитого сополимера подтверждено ИК-спектроскопией: полоса поглощения 1740 см соответствует
-1 валентному колебанию с -группы винилацетата.
Для реставрации бумажных документов готовят 7 -ный раствор, как указано в примере 1. Полученным раствором пропитывают реставрационную бумагу и после ее высыхания припрессовынзют к реставрируемой бумаге при 80 С в течение 20 с. Полученная композиция может быть использована для реставрации газетной бумаги.
Данные по примерам 1 — 12 приведены в табл. 1 и 2, где представлены условия получения композиции и состав полимеризата.
Реставрационная полимерная композиция по изобретению растворима в нетоксичном смешанном растворителе — этэнол— вода (1,5:1,0 по массе) и защитное покрытие на основе композиций характеризуется высокой адгеэией к бумаге.
Показатель эффективности прививки определяют по формуле
1Q g 1100
Qrn+! Qnn 9 где Э вЂ” эффективность прививки,, определяют как отношение массы привитого полимера к массе всего заполимеризованшегося мономера;
Q,л — выход привитого сополимера, г:
Qln — выход гомополимера винилацетата, г;
g — вес исходного эфира целлюлозы, г, Состав реставрационной полимерной композиции (г) с учетом растворителя приведен в табл.3 (нумерация примеров соответствует данным табл.1).
Привитой сополимер винилацетата на сксипропилцеллюлозу характеризуется в качестве клеящего материала и адгезией печатной продукции к полимерным пленкам, Клей концентрации 4-5 в 42 — 47 -ном водном спирте следует наносить на полимерную пленку (триацетатную полиэтилентерефталатную, полипропиленовую) и припрессовывать к печатной продукции.
Величина адгезии достигает 0,55 кгс/см.
Для лучших известных клеен, используемых с той же целью, адгезия не превышает
0,30 — 0,42 кгс/см. Таким образом, привитой сополимер может быть использован в качестве самостоятельного связующего в клеевой композиции, при этом достигается достаточно высокий результат в отношении адгезионных свойств.
Формула изобретения
1. Полил ерная композиция, включаю щач полимер и раствори!ель, о т л и ч з ю щ а ч с я тем что, с целью понышенич техно
5 логичности и cHèæåíè÷ токсичности, в качестве полимера она содержит сопэлимнризат винилацетатз с оксипропилцеллюлозой, состоящий из полининилацета1а со степенью полимеризации 20-320, 10 привитого сополимера нинилзцетзта на ок1 ПИЛ1 ЕЛЛЮЛОЭ (О M ЛЫ си ро у t р у
- ..-,Н 02(ÎH),„-EPOCH -С-)„- HC-CH2) 0Н
I где Х == 1,45 — 2,5; ОСОС(1 и — 165 - 310; m = 20 — 320, и оксипропилцеллюлоэы 0 степенью
20 замещ ния X — 1,45 -- 2,50 и с1епенью полимериззции и =- 175 — 310, н качестве растворителя он содержит смесь нодьl и этанолз при следующем соотногнении компонентов, MAc. .
25 Г1олининилзцетзг 0,9 -- 5,34
Привитой сополимер 0,61 — 5,94
Оксипропилцеллюлоза 0,16 - 2,13
Вода 37,2
Э анол 55,8
30 2. Привитой сопол имер нинилацетатэ на оксипропилцеллюлозу формулы
СЦ
I — С Н702(ОН) У ОС! 3 — — С+
35 П
-(НС вЂ” СЛ12)„, 011
ОСОСН гд» X 1,45 — 2,50;
40 и 165 -- 310;
m = 20--320, н качестве самостоятельного связующего для клея, 3, Способ получения полимерной ком45 позиции путем сополил1ериззции л;ономерон, отличающийся тем, чго, с целью повышения технологичности и снижения токсичности клеев на его основе, осуществляют привитую сополимеризацию винила50 цетзта нз оксипропилцеллюлозу со степенью замещения llo оксипропильным звеньям 1,45 — 2,50 и степенью полимеризации 175 — 324 в ноднсл1 растворе с концентрацией оксипропилцеллюлозы 0,5 — 3,0
55 мас. и винилзцетзта 0,25 - 1,0 моль/л в присутствии радикального инициатора с последующей сушкой полученного сополимериззта и растворением его в смеси воды и этзнола при массовом соотношении воды и этанолз 1:1,5.
1675305 г гз о и о (4
I о ю л
О а3
Ю СI г л л оз
t !
Ю (\ (З п
Ю
C I O с! нз (Oi
О
III г
7f
f о о
7 7 л
О о о а л г
Ю Ю (4 (!
О Ю о
7 «7 гlrl (О
О
4 о
t: (7 г
С 4
О г о л м (и м гф
Ф о а.
° О r
С! О
f I Л
CI О((! г г
О с (О CO (: с (и г
:з сз
У.
Оз
С 4 M о о
О г л о о
Ф л
С3 о о о
7 О
Л Нз
СО О
rI и о o o
О а .з с ! 3 о о л г о о г с ю
Г- О (7 О Ю
О О Сi r. гг; 1 з х з г (Q и. 2 У
à — . M M M М M 1 П
Р
l х о г! о о о м
О (О о о о о
Ю (1
О
Ю с о о
С 1 (l
7 7
О IO о с о (и л
-1 С4
О ( с о о о
Ю ( 7
° О
Ю
D о
С 1
О .О
Ю Ю с о!. сз х г
7
Г
О с
If X х д з а о
lff
Ь
tJ
f( а
IJ J
Ез СЗ
О
Г,f;Y-З о х (-С н\ сч о
СЧ
С 4 ( о J о г. (О л о
1 и
СП СЧ г
o o (1
СС О
Ю со о« и (1 о с 1!. !
Ql s
4 J
4i О
tft o A Ct0 fI
t х
tn (4 о о и о (4 Ф и о
СЧ
Ф о л о с>
Л Ф
О (О о л (О ЧЗ о (О о o o
«г
С4
7 7 с4 r4 (1 С\
7 7 (Ч СЧ
Сз С(1 л л л
rI ln (и
Л -7 г- сч м и л
7 ЧГ о л и 7 с4 гз О
R (и
С4
o o o
ln n n
I4 (4 С4
ln .7
Л Нз
7 7
M (.з х о о
С \ л л
О (0
Ю N
Сз л н \ сп
Ю о о л о
Ю л л
СТ о и
Ю и Ю сг .и J (з
X г;
О
Ф л л (7 Cr
o o и ю - o o о — сч г! I.(-т in О r co Q
Г. О
l (з а
О гY
С
°;. (: х
7: J и а ! и. (С
f.
О а
О и
1 о а (з
3 х о о г и о о in
7 О
C1 Q
Ю (и
CQ
I7 (! л (О (з сп о (7 (З 7
О и о л о (7 О 7
° — (7 с о
О Сг
Q л л
o o
7 .й (7«
Ю 7 с4
О о
СЧ П
Ю о о
ln л
Q О нз О
С г7 О (7(QI л
СЧ о
Н1 .Э
О С4 о о о о
Q О л л и
Ю
-ЧГ -7
Ю
О
О( л
Ю .7
О(7
О
Х а
fff
4 ф
X о
О х а
М а (4 (" J
О.
Я (4
РЪ
2 о .з J а
СЧ 9 г- Х
А О
Ю ае
ОО
Д ф
10 а
I" Э в
> гъ а В
Ь о
О В
В Э о
3О r.
В V
J 0l а вв о
О. Съ В
Ю
О .0 (7 сч (ч и л ь
Ф
СО ь
О
Ю
0 и о
И и О
Cl с4
l 1
0 (7
Cl (/Ъ
Ю
О
Cl
\/\
Ю
Cl (О
1/1
С 4 ю
СЧ
О и
0 о о
СЧ
-0 л г о о
О
Ю
С 1 о
О
0 О1 (Ч (О
О
О
С) Ю п (4 о
Ю
I (О
Ю о ь и
-0 ,О о
\ г
1 1
Ю
СО
С 4 о
° 0
СЧ о и an и О СО О П
О an М an (4 О
«O «O Ca
Г(Г(г ь
3 Ъ
И C0 an И an О Ь
О Л Л О О сЧ
an
f и
Ъ/\
0 о
l/1
N о о и и
Г4 N ъп
° 0 и 4f о о и и
С 4 N
С!
О
Ю
1 Ъ
1 Ъ
Оъ
СЧ
СЧ
СО
1п
1 \ м
С 4
I с 3
СЪ с
0 СО (4 О
1 3 ъ/1
1 \ и сч
О
СО N
О (4 о о
1 ° ь о
С \
Оа л
Ю (f3
Ю сч и
Ф о о и о
Г4 ю о
3
Ю о о Cl г1 Л л (О сч с
Г- О
Ю
С 4 сЪ о с 4
Ю о
an 01
N C1
С °
С3
1 Ъ (П
Ю сч Ю
СО
ln (О
Ю
СЧ о
С \ о
1 \
an u г- О
Ю
СЧ
1 1 и о
О t и л
ЪП
/Ъ
0 и
0 о о и и
N N (и
l/l
0 о
1п
СЧ о о и сп
t 4 N и
° О
Cl
/Ъ
С 4
1
Ю
С 4
Ю с Ъ
Ю
Ю
Cl л о о
С 1
ГО
Ю и о
О и о
О an с\ N ф С \
1 1 N
CO
0 (О
Cf
О
00
О (Ч и
О
О
С 4
С 4
С Ъ
Ю
О -0, с.l an
pl с I
-0 л (О
Cl
С 1 л о
1 (O
СЪ (3 о
Ю
iÏ о
О
l/l
1 1 о с\ О г an
О (Ъ
o o
Г4 с \
l
1 (0 V 3
Х В В о сч -г и О л (О (f
I0 и
a Y
l0 0l
В а и
СО I и
В
В Э (t3 аО О
o r
)(J3 в
О - Oj
В ОО
t0 В а О
В О В
В ааг(а
3 Ol
0I и
О z
I0 В в а (О В
О
0l с0
10 О. в
0l о о (J Ы а
> ( о t
t1
IO a (t г а г (/i г0 г й*
I- lC
10 В
a c
0l .3
О
t Ol
X (3 В
1 и
1 о
Э о 2 сч а
В Х а 3lO 2 а а
В
В О
В в
;3 В
О О и
i (J
t 0
g, ъп
/Ъ
В 3
РВ
I Y
В 01 а О
В O
О О
t v
0 и а
01 ЪО
О О
2 а о в сч а (J
a an
r. +
3/Ъ
В л йх
О, О
В О
О J
t в
Я Э и о
01
В О
О О
В
2 (Ъ ь В а (C
:1 и в а
Ia
Г; (0
В 3О О у а (3
r 2 о х
3. г о
t( в о .О I
X э r
С m
В О.0 З
Г, .1
Э В а
Х C
1 В
Ia а 2.
Г, 03
1575305
Та((л((((а3!!олп((ерпая ре .таара((ио(п(ая ко((поз(((!ия
-пр .— Otlt! Olllt
>(ао.7 Г - нао.!
А ((а! . 7
37>2
3,84
55,8
t,55
37,2
55,8
О, 17
1,49
5,34
37,2
55,8
0,34
1,51
5,15
55,8
0,62
2,41
3,9(55> 8
0,20
1,ЬЗ
5>17
37,2
55,8
0,25
1,48
5,27
З7,2
55,8 1,О!! i33
55,8
О,Ь!
2,13
55,8
5,54
55,8
2,31!
З7,2
55,8
0,23
5,29
37,2
55,8
О, 1Ь
0,90
Составитель Г. Ов(!инникова
Гехред М.Моргентал Корректор В. Гирняк, t., !(!ктор l !. Шулла
:!((:;ОО 2175 Тираж Подписное
01! t1(1!1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
11ргв зводственно-издате!(ьск!!й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
2,ЬЬ
4,2Ь
4>Ь9
1 48
5 94
93,00
93,00
93,00
93,00
93,00
93>00
93,00
93,00
93,00
93,00
93, 00
93, 00
37,2
З7,2
З7,2
З7,2
37>2
