FI107805B - Magneettinen kopolymeeri sekä sen valmistusmenetelmä ja käyttö - Google Patents

Description

107805

Magneettinen kopolymeeri sekä sen valmistusmenetelmä ja käyttö Tämä keksintö koskee magneettista kopolymeeria, johon 5 kuuluu aminoaromaattisistä yhdisteistä johdettuja moniarvoisia radikaaleja. Keksintö koskee myös tämän kopolymee-riin valmistusmenetelmää ja käyttöä.

EP-patenttihakemuksessa 0 545 819 on kuvattu magneettisia 10 kopolymeereja, jotka sisältävät kaksi aminoaromaattisten yhdisteiden ryhmää, joista ensimmäinen perustuu anilii-nin, jonka kaava on (o)—n«2 15 substituoituihin johdannaisiin.

Tällaisen kopolymeerin valmistus on kuitenkin aikaa vievää ja vaivalloista. Reaktiosaanto on huono ja saatu tuo-20 te sisältää kopolymeeria sekä suuren määrän reagoimatonta monomeeria. Kopolymeerin uuttamiseen tarvitaan erilaisia liuotinseoksia sekä useita pesuvaiheita.

Samalla kun aniliinin homopolymerointi on nykyisin mah- 25 dollista, ovat 1-naftyyliamiinin homopolymerointiyrityk- set jääneet tuloksettomiksi. Erityisesti Genies ja Lap- . ·:1 kowski (Electrochim. Acta 32, 1223, 1987) ovat tutkineet ··(« ·;· 1-naftyyliamiinin elektropolymeraatiota eutektisessa • · · · NH4F/HF-väliaineessa, mutta voineet valmistaa vain hiili- • · · · 30 hiilisidoksisen dimeerin, jonka kaava on: NH2—(O)-(Ö)-NH2 35 Λ · ·

Edellisten tekijöiden käyttämät synteesiolot olivat li- : säksi vaikeasti toteutettavat ja tuskin teollisesti käyt- • · · .···. tökelpoiset.

• · • · · * · • · · * · · • · • · · • · · · 107805 2 1-naftyyliamiinin elektrohapetus happamassa vesiväliai-neessa (Electrochim. Acta 35(4), 741-748, 1990) johti vain vähän elektroaktiivisen johtavan kalvon muodostumiseen, joka kiinnittyi elektrodiin ja muodostui hiili-hii-5 li-sidoksisesta 1-naftidiinidimeeristä ja hiili-typpi- sidoksisesta tuotteesta, josta ei pystytty määrittelemään oliko se dimeeri tai polymeeri, jolla olisi voinut olla seuraava kaava, siten että n on suurempi tai yhtä suuri kuin 1: 10 <°> 1 ® --(o)— NH--(o)-NH2 _ λ— Jn N—/ 15

Mitään mainintaa kalvon magneettisista ominaisuuksista ei ole esitetty.

Nyt käsillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada 20 magneettinen kopolymeeri, jonka syntetisointi voidaan helposti suorittaa teollisessa mittakaavassa.

Keksinnön tuloksena on aikaansaatu magneettinen kopolymeeri, joka tunnetaan siitä, että sen perusyksikön, joka

. 25 sisältää ensimmäisen radikaalin A ja toisen radikaalin B

• · **'1 hapettuneessa tai pelkistyneessä muodossa, yleinen kaava ···· on: • 4 · ·

A B

• · · · ·:· 30 :-F: [/: \ / \ ·;;;.· 35---\Q)—nt--x—-- j-: : V Rj Jp \ Jq n .···. L -ln • · • · · • · • · · • · · • · · · • · • · • · · 3 107805 jolloin radikaalissa A: -Ri (i = 1 - 4) jaRj (j = 1 tai 2) tarkoittavat vetyä ja k ·1 - R on vetysubstituentti, 5 radikaalissa B: - Y on ainakin yksi protonin luovuttava substituentti, joka on valittu substituenteista sulfo, fosfono ja kar-boksi, ja - X on moniarvoinen naftaleeniradikaali, 10 ja yleisessä kaavassa - p ja q ovat satunnaiskokonaislukuja väliltä 1 - 3, ja - n on kokonaisluku, joka on suurempi kuin 2 ja mahdollisimman suuri.

15 Nämä kaksi radikaalia on sidottu toisiinsa hiili-typpi- sidoksilla aromaattisen renkaan para-asemassa, mikä antaa polymeerille ferromagneettiset ominaisuudet. Jos orto-asemassa olevien sidosten määrä ei ole yli 15 %, ferro-magneettisuus on pysyvä. Perusyksiköt on siten sidottu 20 tosiinsa hiili-typpi-sidoksilla, jotka muodostavat pää- ketjussa vuorottelevan sekvenssin -φ-Ν-φ-Ν-φ-Ν-φ-Ν-, jossa φ tarkoittaa aromaattista rengasta.

1-naftyyliamiini tunnetaan lähteistä riippuen myös nimil- . 25 lä α-naftyyliamiini, naftyyli-1 amiini ja 1-aminonafta- • · · *·· leeni. Sen kaava on: • · · · ··· / ä \ ( o y "·!· so (o)—NH2 ···· « · « • · · • · · » . Sama radikaali voi esiintyä hapettuneessa tai pelkisty- neessä muodossaan seuraavan taspainoyhtälön mukaan: • · • · · m1 m 35 • · • · · • · · • · · · • ·· • · • · ·1· ♦ * · • · · • ·· • · ·♦ • · • · • · · 107805 4 “·' _ ^ M.

\ O / hapetus \ O / 5--nh—^o)--Pelkistys pelkistynyt muoto hapettunut muoto 10 Keksinnön mukaisesti saatujen ferromagneettisten kopoly-meerien tiheys on alle 1,5, ja niiden etuna on siten se, että ne ovat kevyempiä kuin muut yleisesti käytetyt ferromagneettiset tuotteet kuten metallit ja ferriitit.

15 Substituentti Y liittyy suositeltavasti siihen ytimeen, joka ei kuulu pääketjuun. Moniarvoisella radikaalilla B voi olla esim. kaava:

Y

<2> —/q\—NH-

Perusyksiköissä voi pitkin polymeeriketjua olla erilainen 25 lukumäärä radikaaleja A ja B. Lisäksi tietyistä toimin- • · » nallisista epävarmuustekijöistä johtuen voivat p tai q ...’·' olla paikallisesti poikkeuksellisesti nollia. Tavoitelta- vin rakenne on joka tapauksessa radikaalien A ja B tarkka ··· vuorottelu.

• · · · 30 »··»

Keksinnön eräässä suositellussa suoritusmuodossa täyttyvät seuraavat kolme ehtoa samanaikaisesti: ~ p = 1 ja q = 1 « · ... - X-Y sidos on jäykkä, mikä suosii tiettyjä sisäisiä • · ···1 35 sidoksia.

• » • 2 · • · ♦ • · · · :3: Radikaali B on edullisesti moniarvoinen radikaali, joka • 1 1 • · • · · • ·« • · · 0 • · 2 ♦ · 3 • · · 5 107805 on johdettu haposta, joka on valittu Cleve'n hapoista: 8-amino-2-naftaleenisulfonihaposta (θ-muoto) ja 5-amino-2-naftaleenisulfonihaposta (β-muoto), Laurent’in haposta: l-amino-5-naftaleenisulfonihaposta, perihaposta: 1-amino-5 8-naftaleenisulfonihaposta, ja dihapoista: 1-naftyyliami- no-5,7-disulfonihaposta ja 1-naftyyliamino-6,8-disulfoni-haposta. Tällöin Y on sulfosubstituentti -S03H.

Käytetyistä monomeereista riippuen keksinnön kopolymeerit 10 voivat olla valmiiksi seostettuja, muussa tapauksessa ne voidaan seostaa niiden saamiseksi johtaviksi. Keksinnön mukaisia johtavia kopolymeereja voidaan käyttää kaapelien suojavaipoissa, jotka näin saadaan joustaviksi ja keveik-si.

15

Neljäsosa radikaaleista A ja/tai B on edullisesti hapettuneessa muodossa. Suositeltavasti puolet radikaaleista B on hapettuneessa muodossa ja toinen puoli on pelkistyneessä muodossa sisäisen suolan muodostumisen edistämi-20 seksi, mikä stabiloi rakenteen ja parantaa ferromagnetismia .

Menetelmään keksinnön mukaisen kopolymeerin valmistamiseksi kuuluu 25 - ensimmäisen monomeerin, joka on 1-naftyyliamiini, ja • · · i··: toisen monomeerin, joka on substituoitu aminoaromaattinen ..ΙΓ yhdiste, ensimmäinen kopolymerointivaihe liuoksessa tai « suspensiossa, ja •j1 2 3 - toinen vaihe, jossa tapahtuu kopolymeerin puhdistus ja ··· 30 erotus reaktioväliaineesta.

·«·» ··· • · · • · ·

Toiseen vaiheeseen kuuluu valmistetun kopolymeerin pesu . käyttäen lievästi emäksistä liuosta kuten esim. laimeaa • · N-rnetyyliformamidin tai ammoniakin vesiliuosta. Tämän •k « ·;·1 35 .vaiheen tarkoitus on liukoisten epäpuhtauksien, erityi- : sesti monomeeritähteiden, poistaminen saadusta tuottees- : : ta.

··· ♦ · • · · • · · • · ·· • ♦ 2 • · 3 107805 6

Eräässä suositellussa valmistusmenetelmässä kopolymeroin-ti suoritetaan happamassa väliaineessa, joka on valittu rikkihaposta, fosforihaposta, perkloorihaposta, paratolu-eenisulfonihaposta, muurahaishaposta, etikkahaposta ja 5 trifluorietikkahaposta.

Hapan väliaine voi sisältää liuotinta (kun kyseessä on liuos) tai dispergointlainetta (kun kyseessä on suspensio) , joka on suositeltavasti valittu vedestä, alkoho-10 leista kuten metanolista, ketoneista kuten asetonista, orgaanisista hapoista kuten etikka- tai muurahaishaposta, ja niiden seoksista.

Kopolymerointi suoritetaan lisäämällä hitaasti hapetinta 15 monomeeriseoksen sisältävään suspensioon tai liuokseen.

Ensimmäisessä suoritusmuodossa hapetin on valittu vetyperoksidista H202 ja jodihaposta HI03. Tapauksesta riippuen hapetinta voidaan käyttää sellaisenaan tai liuoksena.

20 Toisessa suoritusmuodossa hapetin on happikaasu.

Kolmannen suoritusmuodon mukaisesti kopolymerointi suoritetaan hapettamalla aktiivisen jännitteisen elektrodin läsnäollessa. Sähkökemiallinen tapa mahdollistaa kopoly-25 meerin hapettumisasteen säädön.

• · · • · • · « » • · ·

Vielä erään suoritusmuodon mukaisesti kopolymerointi suo-..J:* ritetaan hapettamalla katalysaattorin läsnäollessa reak- tiosaannon parantamiseksi.

·:♦ 3 0 • · · · :*·*: Kopolymeerin valmistusmenetelmän ensimmäisen muunnoksen mukaisesti menetelmään kuuluu myös kolmas vaihe toisessa vaiheessa saadun magneettisen kopolymeerin rikastamisek- .···. si. Kopolymeerista erotetaan liukoinen faasi liuottamalla *" 35 se helposti haihtuvaan emäksiseen liuottimeen ja sitten • · : nopeasti tyhj©haihduttamalla liuos kiinteän tähteen saa- • ·· miseksi, joka lämpökäsitellään noin 110°C:ssa tyhjössä • · • · · • ·· • · 1 • · • i 7 107805 kopolymeerin ferromagneettisten ominaisuuksien regeneroi-miseksi. Liuotin on suositeltavasta vedetön nestemäinen ammoniakki.

5 Lämpökäsittelyn tarkoituksena on emäksisen liuottimen ja kopolymeerin Y-substituentin välille syntyneiden suola-sidosten rikkominen ja muiden suolasidosten muodostaminen niiden asemasta Y-substituentin ja kopolymeerin ensimmäisen radikaalin A sisältämien amiini- ja/tai imiinikohtien 10 välille. Nämä uudet suolasidokset voidaan muodostaa samaan pääketjuun tai useiden polymeeriketjujen välille. Juuri nämä uudet sidokset ovat vastuussa kopolymeerin ferromagneettisista ominaisuuksista tasapainottamalla ne hyvin suuret steeriset voimat, jotka voimakkaasti modifi-15 oivat kopolymeerin elektronirakennetta.

Valmistusmenetelmän toisen muunnoksen mukaisesti menetelmään kuuluu lisäksi kolmas vaihe toisessa vaiheessa saadun magneettisen kopolymeerin rikastamiseksi. Kopolymee-20 rista erotetaan liukoinen faasi liuottamalla se helposti haihtuvaan emäksiseen liuottimeen, minkä jälkeen liukoinen faasi saostetaan hapottamalla liuos muodostuneen kopolymeerin ammoniumsuolan hajottamiseksi. Saatu kopoly-meeri on pääasiassa amorfista. Se on märkänä geelimäistä 25 ja muodostaa kuivana huokoisia kokkareita. Emäksisessä • * · · :··: ympäristössä se on väriltään violetinsinistä ja muuttuu happamassa ympäristössä tumman vihreäksi.

* 1 · »·1·

Liuotin on suositeltavasti haihtuvan emäksen liuos or- • · · · ·{· 3 0 gaanisessa liuottimessa kuten esim. alkoholipitoinen am- • · · · moniakkiliuos.

• · · 4»

Eräässä suoritusmuodossa liukoinen faasi kiinteytetään • · ... (kuivaamalla tai saostamalla se) magneetti- ja/tai sähkö- 35 kentässä.

• · • · · • 1 · • · 1 i :2 3: Keksinnön mukaista kopolymeeria voidaan käyttää erilai- • · • · « • · · • · · · • · 2 • · 3 8 107805 sissa muodoissa. Ensimmäisen sovellutuksen mukaisesti kopolymeeri suspensoidaan tai liuotetaan ferrofluidin muodostamiseksi. Magneettikenttään suljettuna sitä voidaan käyttää esim. magneettisena tiivisteenä. Sitä voi-5 daan käyttää myös liimojen valmistukseen.

Toisessa sovellutuksessa protonin luovuttavan substraatin Y sisältävä kopolymeeri muutetaan suolaksi vahvalla emäksellä kuten tetra-alkyyliammoniumhydroksidilla. Tällä talo valla polymeeri saadaan sulavaksi, mikä mahdollistaa sen muodostamisen ohueksi kerrokseksi.

Tässä tapauksessa päällystekerros voi olla erittäin ohut, nanometrin luokkaa, minkä vuoksi sitä voidaan käyttää 15 erilaisissa mikroskooppitekniikoissa: tunnelointimikros-koopeissa, atomivoimamikroskoopeissa, lähikenttämikros-koopeissa ja vaimennettuaaltomikroskoopeissa.

Eräässä muunnoksessa kopolymeeri päällystetään useina 20 ohuina kerroksina, joita erottaa toisistaan kerros magneettista materiaalia, joka on erilaista kuin kopolymeeri ja valittu diamagneettisesta materiaalista, ferromagneettisesta materiaalista, ferrimagneettisesta materiaalista ja paramagneettisesta materiaalista.

25

• M

:··ί Niiden hyvin voimakkaista magneettisista ominaisuuksista johtuen keksinnön kopolymeereja voidaan käyttää lukuisis- sa sovellutuksissa. Ne voidaan päällystää ohueksi kerrok- seksi erilaisille alustoille, kuten polyeteenille, poly- ··· 3 0 vinyylikloridille, polymetyylimetakrylaatille, polykar- • « · · • *j*; bonaateille tai epoksihartseille. Tällöin ne voivat toi- mia alustana kirjoitetulle informaatiolle, erityisesti lipuissa tai pankki- ja luottokorteissa, tai alustoina • ♦ ... valokuvaus- tai radiografiasovellutuksissa.

• · 35 • · ί Näitä kopolymeereja voidaan käyttää hypertaajuuslaitteis- sa, erityisesti aaltoputkissa, kiertoelimissä, pola- • · · • · • · · • · · • · »M • ♦ • · • » * 9 107805 risaattoreissa, absorbointivälineissä, suojalaitteissa ja suodattimissa. Niitä voidaan käyttää myös optisissa järjestelmissä, erityisesti näytöissä, dikroi'isissä järjestelmissä, röntgendiffraktio- tai -absorptiojärjestelmissä 5 tai kuituoptisissa multipleksointijärjestelmissä. Yleisemmin sanottuna niitä voidaan käyttää erilaisissa elek-tromagneto-optisissä ja elektro-magneto-resistiivisissä järjestelmissä.

10 Niiden magneettisia ominaisuuksia voidaan säätää, mikä mahdollistaa niiden käytön magnetismin säätölaitteissa. Tämä säätö voi tapahtua kemiallisesti käyttämällä katalysaattoria, sähkökemiallisesti, mekaanisesti paineen avulla, erityisesti pietsosähköisen materiaalin avulla, 15 tai lämpökäsittelyllä.

Kopolymeereja voidaan käyttää myös sähkölaitteissa kuten moottoreissa, muuntajissa tai induktoreissa, joissa ne mahdollistavat ei-metallisten magneettisten materiaalien 2 0 käytön.

Keksinnön muut ominaispiirteet ja edut käyvät ilmi sen seuraavasta suoritusesimerkkien kuvauksesta, joka on tarkoitettu pelkästään havainnollistamaan keksintöä sitä 25 millään tavoin kuitenkaan rajoittamatta, ja joka suorite- • · · :.·! taan samalla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: ΙΦ» ··»·

..1·2 Kuva 1 esittää magneettisen signaalin M muutosta kentän H

·;· syklisen muutoksen funktiona keksinnön mukaisella ferro- • •t1 ··· 3 0 magneettisella kopolymeerinäytteellä; ja • · · · • · · • ♦ · • · ·

Kuva 2 esittää analogisesti kuvan 1 kanssa muutosta toi-sella keksinnön mukaisella ferromagneettisella kopolymee- • 2 ... rinäytteellä.

· ·1·’ 35 i#j : Kuvissa 1 ja 2 magneettikenttä H Örstedeinä on esitetty :3: abskissana ja magneettinen signaali M on esitetty or- * t · • · • · · • · · • ♦ ·· • · 2 • · 3 10 107805 dinaattana suhteellisina yksikköinä (sähkömagneettisina yksikköinä: emu) analysoidun kopolymeerin massan suhteen.

Esimerkki 1 5

Suspensioon, jossa oli 0,64 g 1-naftyyliamiinia ja 1 g 5-amino-2-naftaleenisulfonihappoa (eleven hapon S-muoto) 10 ml:ssa puhdasta etikkahappoa, lisättiin 0,8 ml vetyperoksidin H202 50 paino%:n vesiliuosta. Suspensiota sekoitet-10 tiin 16 tunnin ajan huoneenlämmössä minkä jälkeen se sentrifugoitiin. Sentrifugointijäännös sisälsi halutun kopolymeerin sekä suuren määrän lähtömonomeeria.

Kopolymeeri erotettiin dispergoimalla jäännös uudelleen 15 useita kertoja vesipitoiseen liuotinseokseen, mitä seurasi talteenotto sentrifugoimalla. Pestiin useita kertoja seoksella, jossa oli yhtä suuri tilavuusmäärä vettä ja metanolia, ja sitten pestiin ainakin kaksi kertaa liuoksella, jossa oli 50 % N-metyyliformamidia vesi-me-20 tanoliseoksessa 5-amino-2-naftaleenisulfonihapon poistamiseksi. Loppupesu suoritettiin liuoksilla, jotka sisälsivät hyvin vähän vettä: etikkahapon 25 til.%:n liuos metanolissa tai dietyylioksidissa.

. 25 Tyhjökuivauksen jälkeen saatiin 33 mg mustaa jauhetta, ··· •••j jolloin saanto oli 2 %. Saadun itseseostetun johtavan 111 •••ί kopolymeerin yleinen kaava oli : * « 1 · *1·« ··· Γ / \ hso3 ..:=- 30 ,—. \ / \—\ Φ (o) | (o) | ....: --KÖVnhJ-(—\0)-NH-J-- ··": V /p=l V 13=1 n ·;· 35 L -in » · • · · • · · ··· ·

Magneettisuuden mittaukset suoriitettiin 300 K:n lämpöti- « « « t i • 1 1 • · · · • · • · • · · 11 107805 lassa vaihtokenttägradienttimagnetometrillä. Tulokset on esitetty käyränä 1 kuvassa 1, joka esittää magnetoitumisen kehittymistä näytteeseen kohdistetun magneettikentän H funktiona. Tämä käyrä on hystereeseineen ferromagneet-5 tiselle yhdisteelle luonteenomainen. Kyllästysmagnetointi Ms oli 0,12 emu/g ja koersiivikenttä kenttä oli suuruusluokaltaan 100 Örstediä.

Esimerkki 2 10

Sekoitettuun suspensioon, jossa oli 3,2 g 1-naftyyliamii-nia ja 5 g 5-amino~2-naftaleenisulfonihappoa 20 ml:ssa vedetöntä etikkahappoa, lisättiin tiputtamalla 2 tunnin aikana seos, jossa oli 4 ml vetyperoksidin H202 50 pai-15 no%:n vesiliuosta ja 10 ml puhdasta etikkahappoa. Reaktio suoritettiin huoneenlämmössä ja sekoitusta jatkettiin noin tunnin ajan seoksen lisäyksen jälkeen.

Sen jälkeen suspensio pestiin ja kuivattiin esimerkissä 1 20 kuvatulla tavalla, ja saatiin 193 mg lähes mustaa jauhetta, jolloin saanto oli 2,7 %.

Magneettiset mittaukset suoritettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 1. Tulokset on esitetty käyränä 2 kuvassa 2.

25 Tämä käyrä on hystereeseineen ferromagneettiselle yhdis- ··* 1..I teelle luonteenomainen. Kyllästysmagnetointi Ms oli 0,07 emu/g ja koersiivikenttä kenttä oli suuruusluokaltaan 100 .,*·* Örstediä.

• · · * • · · · ♦:* 30 Esimerkki_3.

IMI

• · ·

• I I

• · · * . Sekoitettuun suspensioon, jossa oli 0,64 g l-naftyy- liamiinia ja 1 g 5-amino-2-naftaleenisulfonihappoa 20 • · ml:ssa 95% :n rikkihappoa, lisättiin tiputtamalla puolen ·* · “* 35 tunnin aikana seos, jossa oli 0,8 ml vetyperoksidin H202 • · ·,· · 50 paino%:n vesiliuosta ja 10 ml 95%:n rikkihappoa. Reak- tio suoritettiin huoneenlämmössä ja sekoitusta jatkettiin • · • · · * · · • ·

Ml • * • · ·· ·

10780S

12 noin 20 minuutin ajan seoksen lisäyksen jälkeen. Sitten liuos kaadettiin 150 ml:aan vettä 0°C:ssa kopolymeerin saostamiseksi.

5 Sen jälkeen suspensio pestiin ja kuivattiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, ja saatiin 330 mg lähes mustaa jauhetta, jolloin saanto oli 20 %.

Magneettiset mittaukset suoritettiin samalla tavalla kuin 10 esimerkissä 1. Saatu kopolymeeri oli ferromagneettinen.

Kyllästysmagnetointi Ms oli 0,07 emu/g ja koersiivikenttä kenttä oli suuruusluokaltaan 100 Örstediä.

Esimerkki 4 15

Sekoitettuun suspensioon, jossa oli 0,64 g 1-naftyy-liamiinia ja ylimäärä (5 g) 5-amino-2-naftaleenisul-fonihappoa liuoksessa, jossa oli 5 ml 70%:n perkloorihap-poa 10 ml:ssa vettä, lisättiin 0,7 ml 50%:n vetyperoksi-20 dia H202. Reaktio suoritettiin huoneenlämmössä ja sekoitusta jatkettiin noin viiden tunnin ajan hapettimen lisäyksen jälkeen.

Sen jälkeen suspensio pestiin ja kuivattiin esimerkissä 1 , 25 kuvatulla tavalla, ja saatiin 65 mg lähes mustaa jauhet- ·· t :··; ta, jolloin saanto oli 4 % suhteessa kahden monomeerin ··· stökiometrisim määriin.

«·· « ····

Magneettiset mittaukset suoritettiin samalla tavalla kuin 30 esimerkissä 1. Saatu kopolymeeri oli ferromagneettinen.

·’·*; Kyllästysmagnetointi Ms oli 0,17 emu/g ja koersiivikenttä kenttä oli suuruusluokaltaan 100 Örstediä.

• · ... On selvää, että keksintö ei rajoitu vain edellä kuvattui- • « * -r **·* 3 5 hin suoritusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle on il- % ♦ : :: meistä muuntaa sitä usealla tavalla keksinnöllisestä aja- ··· · ·**’· tuksesta irtaantumatta.

··· • · • i · • ·· • · ··· • · • * ·«·

Claims (21)

13 107805

1. Magneettinen kopolymeeri, tunnettu siitä, että sen perusyksikön, joka sisältää ensimmäisen radikaalin A ja 5 toisen radikaalin B hapettuneessa tai pelkistyneessä muodossa, yleinen kaava on: A B 10 \f/t\ \ ( \ (Φ) R Y --L/q\ N -j-L-X-NH-J--

15. Rj /P \ /q n jolloin radikaalissa A: -Ri (i = 1 - 4) jaRj (j = 1 tai 2) tarkoittavat vetyä ja

20. R on vetysubstituentti, radikaalissa B: - Y on ainakin yksi protonin luovuttava substituentti, joka on valittu substituenteista sulfo, fosfono ja kar-boksi, ja

5. X on moniarvoinen naftaleeniradikaali, **" ja yleisessä kaavassa **** - P ja q ovat satunnaiskokonaislukuja väliltä 1 - 3, ja • · · ***j - n on kokonaisluku, joka on suurempi kuin 2 ja mahdolli- • · · ····’ simman suuri. * • · · 30 • · · · 2. Vaatimuksen 1 mukainen kopolymeeri, tunnettu siitä, että se täyttää seuraavan ehdon: q = 1 ja p = 1. • ♦ .1·1. 3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen kopolymeeri, tunnettu • t» , \ 35 siitä, että radikaali B on moniarvoinen radikaali, joka • ♦ ♦ on johdettu haposta, joka on valittu: • · *···1 8-amino-2-naftaleenisulfonihaposta, • · • · · • · · • · m · * · • · • · · 14 107805 5-amino-2-naftaleenisulfonihaposta, 1-amino-5-naftaleenisulfonihaposta, 1-amino-8-naftaleenisulfonihaposta, l-naftyyliamino-5,7-disulfonihaposta, ja 5 l-naftyyliamino-6,8-disulfonihaposta.

4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen kopolymeeri, tunnettu siitä, että neljäsosa radikaaleista A ja/tai B on hapettuneessa muodossa. 10

5. Vaatimuksen 4 mukainen kopolymeeri, tunnettu siitä, että puolet radikaaleista B on hapettuneessa muodossa ja toinen puoli on pelkistyneessä muodossa.

6. Menetelmä jonkin vaatimuksen 1-5 mukaisen kopolymeerin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ensimmäinen kopolymerointivaihe ensimmäisen monomee-rin, joka on 1-naftyyliamiini, ja toisen monomeerin, joka on substituoitu aminoaromaattinen yhdiste, liuoksessa tai 20 suspensiossa, ja toinen vaihe, jossa tapahtuu kopolymeerin puhdistus ja erotus reaktiovällaineesta.

7. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu 25 siitä, että kopolymerointi suoritetaan happamassa väliai- * · · · neessa, joka on valittu rikkihaposta, fosforihaposta, * *"j perkloorihaposta, paratolueenisulfonihaposta, muurahais- ***; haposta, etikkahaposta ja trifluorietikkahaposta. • · · • « · · ·· · • ••ί 30 8. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu • «· · siitä, että hapan väliaine sisältää lisäksi liuotinta tai dispergointlainetta, joka on valittu vedestä, alkoholeis- *:·1 2: ta, ketoneista, orgaanisista hapoista, ja niiden seoksis- • ♦ » , • : ta. • · « . 35 9. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu • · · ···/ siitä, että kopolymerointi suoritetaan lisäämällä hitaas- • · *···1 ti hapetinta ensimmäisen ja toisen monomeerin sisältävään ♦ · • · · • · ♦ • « · · • · • · 2 · 15 107805 suspensioon tai liuokseen.

10. Vaatimuksen 9 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että hapetin on valittu vetyperoksidista ja jodi- 5 haposta.

11. Vaatimuksen 9 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että hapetin on happikaasu.

12. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että kopolymerointi suoritetaan hapettamalla aktiivisen jännitteisen elektrodin läsnäollessa.

13. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu 15 siitä, että kopolymerointi suoritetaan hapettamalla katalysaattorin läsnäollessa.

14. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu myös kolmas vaihe, jossa 20. saadusta kopolymeerista uutetaan liukoinen faasi li uottamalla se helposti haihtuvaan emäksiseen liuottimeen, liuos tyhjöhaihdutetaan sitten nopeasti kiinteän tähteen saamiseksi, ja - kiinteä tähde lämpökäsitellään. 25

15. Vaatimuksen 14 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on suositeltavasti vedetön nestemäi-nen ammoniakki. « · · 4 s · « »»· ···· 3 0 16. Vaatimuksen 6 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu • · · • · · *.* * siitä, että siihen kuuluu myös kolmas vaihe, jossa saadusta kopolymeerista uutetaan liukoinen faasi liuottamalla se helposti haihtuvaan emäksiseen liuotti-·*’*: meen, - M· . j. 35 - ja sitten liukoinen faasi saostetaan hapottamalla li- 4 4 4 • · · · _ ... uos. • 4 • 4 • 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 · 4 4« 16 107805

17. Vaatimuksen 16 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on haihtuvan emäksen liuos orgaanisessa liuottimessa.

18. Vaatimuksien 14 tai 16 mukainen valmistusmenetelmä, tunnettu siitä, että liukoisen faasin kiinteytys suoritetaan magneetti- ja/tai sähkökentässä.

19. Menetelmä vaatimuksen 1 mukaisen kopolymeerin käyttä-10 miseksi, tunnettu siitä, että kopolymeeri suspensoidaan tai liuotetaan ferrofluidin muodostamiseksi.

20. Menetelmä vaatimuksen 1 mukaisen kopolymeerin käyttämiseksi, tunnettu siitä, että kopolymeeri päällystetään 15 ohueksi, paksuudeltaan nanometriseksi kerrokseksi.

21. Vaatimuksen 20 mukainen käyttömenetelmä, tunnettu siitä, että kopolymeeri päällystetään useina ohuina kerroksina, joita erottaa toisistaan kerros magneettista 20 materiaalia, joka on erilaista kuin kopolymeeri ja valittu diamagneettisesta materiaalista, ferromagneettisesta materiaalista, ferromagneettisesta materiaalista ja para-magneettisesta materiaalista.

22. Vaatimuksen 1 mukaisen kopolymeerin käyttö valoku- • · · · vaus- ja radiografiatekniikan alustoissa, mikroskoopeis- sa, hypertaajuuslaitteissa, magnetismin säätölaitteissa, ***! optisissa järjestelmissä, elektro-magneto-optisissa ja • · * ··** elektro-magneto-resistiivisissä järjestelmissä. 3o • · m • · · • · · • · • * · • · • - »4 1 • · • · · • · · • · · · » 0 · • · • · «·· • 0 · • · · • · *»· « · * · 17 107805