HK1008034B

HK1008034B - Sulfonated and non-sulfonated, thiol, and hydroxy functional polyurethanes and graft copolymers made therewith

Info

Publication number: HK1008034B
Application number: HK98107217.5A
Authority: HK
Inventors: C Kumar Ramesh; G Carlson James; T Anderson Jeffrey
Original assignee: Minnesota Mining And Manufacturing Company
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 1999-04-30

Claims

Sulfoniertes Thiol- und Hydroxy-funktionales Polyurethanpolymer, umfassend:
(i) ein Polyurethan-Grundgerüst;

(ii) mindestens eine an dem Polyurethan-Grundgerüst hängende SO₃M-Seitengruppe, wobei das Polyurethan-Grundgerüst ein SO₃M-Äquivalentgewicht von 2.000 ... 100.000 hat und worin M ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus H⁺, NR₄ ⁺, worin R H⁺ oder eine Alkylgruppe, Li⁺, Na⁺, K⁺ und Mischungen davon sein kann;

(iii) mindestens zwei vernetzbare Hydroxy-Seitengruppen an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei das Polyurethan-Grundgerüst ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 500 ... 50.000 hat; sowie

(iv) mindestens eine -SH-Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst.
Polymer nach Anspruch 1, bei welchem mindestens eine Mehrzahl der Hydroxy-Seitengruppen an den hydrophoben Polymerkettensegmenten in das Polyurethan-Grundgerüst eingebaut sind und wobei die in dem Polyurethan-Grundgerüst eingebauten hydrophoben Polymerkettensegmente Molekülreste eines Polyols mit einer mittleren relativen Molekülmasse von mindestens 180 aufweisen und wobei die hydrophoben Polymerkettensegmente ein Verhältnis von Kohlenstoffatom:polare Funktionalität von mindestens 3:1 und ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von mindestens 60 haben und worin das Polyurethan-Grundgerüst ein SH-Äquivalentgewicht von 1.000 ... 50.000 hat.
Polymer nach einem der vorgenannten Ansprüche, worin betragen:
(a) das Äquivalentgewicht der SO₃M-Gruppe des Polyurethan-Grundgerüsts 5.000 ... 30.000;

(b) das Hydroxy-Äquivalentgewicht des Polyurethan-Grundgerüsts 1.000 ... 5.000; sowie

(c) das SH-Äquivalentgewicht des Polyurethan-Grundgerüsts 3.000 ... 10.000.
Pfropfcopolymer, umfassend:
(i) ein Polyurethan-Grundgerüst;

(ii) mindestens eine SO₃M-Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei das Polyurethan-Grundgerüst ein SO₃M-Äquivalentgewicht von 2.000 ... 100.000 hat und worin M ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus H⁺, NR₄ ⁺, worin R H⁺ oder eine Alkylgruppe, Li⁺, Na⁺, K⁺ und Mischungen davon sein kann;

(iii) mindestens zwei vernetzbare Hydroxy-Seitengruppen an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei des Polyurethan-Grundgerüst ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 500 ... 50.000 hat; sowie

(iv) mindestens einen einwertigen Teil der Formel -S-B als Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst, worin B ein Polymersegment darstellt, umfassend polymerisiertes, radikalisch polymerisierbares Monomer, wobei das Gewichtsverhältnis des Polyurethan-Grundgerüsts und SO₃M, OH und S zu dem/den Polymersegment(en) B im Bereich von 5:95 ... 95:5 liegt.
Copolymer nach Anspruch 4, bei welchem das Polyurethan-Grundgerüst ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 500 ... 10.000 hat und wobei mindestens eine Mehrzahl der Hydroxy-Seitengruppen an den in das Polyurethan-Grundgerüst eingebauten hydrophoben Polymerkettensegmenten hängen und worin die in dem Polyurethan-Grundgerüst eingebauten hydrophoben Polymerkettensegmente Molekülreste eines Polyols mit einer mittleren relativen Molekülmasse von mindestens 180 umfassen und worin die hydrophoben Polymerkettensegmente ein Verhältnis von Kohlenstoffatom:polare Funktionalität von mindestens 3:1 und ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von mindestens 60 haben und worin das Polymersegment B eine Glasübergangstemperatur von mindestens 50 °C hat und wobei das radikalisch polymerisierbare Monomer ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus: Styrol, halogenierte Styrole, alkylierte Styrole, Methoxystyrol, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Isobornylacrylat, Glycidylacrylat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Maleinsäure, Maleinsäureester, Maleinsäureanhydrid, konjugierte Di-Olefine, N-Ethylperfluoroctansulfonamidoethylacrylat, N-Ethylperfluoroctansulfonamidoethylmethacrylat, N-Butylperfluoroctansulfonamidoethylacrylat, N-Butylperfluoroctansulfonamidoethylmethacrylat, N-Methylperfluoroctansulfonamidoethylacrylat, N-Methylperfluoroctansulfonamidoethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat und Mischungen davon.
Verbundstoff zum magnetischen Aufzeichnen, umfassend:
(a) ein Substrat mit einer Vorderseite und einer Rückseite;

(b) eine gehärtete Dispersionsbeschichtung mindestens auf der einen Seite, umfassend das gehärtete Polymer nach einem der vorgenannten Ansprüche 4 und 5 sowie ein in der gehärteten Dispersion dispergiertes magnetisches Pigment.
Verbundstoff zum magnetischen Aufzeichnen, umfassend:
(a) ein Substrat mit einer Vorderseite und einer Rückseite; sowie

(b) eine gehärtete Dispersionsbeschichtung auf mindestens einer Seite, umfassend ein gehärtetes Pfropfcopolymer, wobei das Pfropfcopolymer aufweist:
(i) ein Polyurethan-Grundgerüst;

(ii) mindestens drei vernetzbare Hydroxy-Seitengruppen an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei das Polyurethan-Grundgerüst ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 500 ... 50.000 hat; sowie

(iii) mindestens einen einwertigen Teil der Formel -S-B als Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst, worin B ein Polymersegment darstellt, umfassend polymerisiertes, radikalisch polymerisierbares Monomer, wobei das Gewichtsverhältnis von Polyurethan-Grundgerüst, OH und S zu dem/den Polymersegment(en) B im Bereich von 5:95 ... 95:5 liegt, ein Dispergiermittel und ein in der gehärteten Dispersion dispergiertes magnetisches Pigment.
Verbundstoff zum magnetischen Aufzeichnen, umfassend:
(a) ein Substrat mit einer Vorderseite und einer Rückseite; und

(b) eine gehärtete Dispersionsbeschichtung auf mindestens einer Seite, umfassend ein gehärtetes Pfropfcopolymer, welches Pfropfcopolymer aufweist;
(i) ein Polyurethan-Grundgerüst;

(ii) zwei vernetzbare Hydroxy-Seitengruppen an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei jede Hydroxy-Seitengruppe an einem gegenüberliegenden Ende des Polyurethan-Grundgerüsts hängt und wobei das Polyurethan-Grundgerüst ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 2.500 ... 50.000 hat; sowie

(iii) mindestens einen einwertigen Teil der Formel -S-B als Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei B ein Polymersegment darstellt, umfassend polymerisiertes, radikalisch polymerisierbares Monomer, wobei das Gewichtsverhältnis von Polyurethan-Grundgerüst, OH und S zu dem/den Polymersegment(en) B im Bereich von 5:95 ... 95:5 liegt; ein Dispergiermittel; sowie ein in der gehärteten Dispersion dispergiertes magnetisierbares Pigment.
Verfahren zum Herstellen eines Copolymers, umfassend die Schritte:
(a) Mischen von:
(1) sulfoniertem, Thiol- und Hydroxy-funktionalen Polyurethanpolymer, umfassend:
(i) ein Polyurethan-Grundgerüst;

(ii) mindestens eine SO₃M-Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst, worin das Polyurethan-Grundgerüst ein SO₃M-Äquivalentgewicht von 2.000 ... 100.000 hat und worin M ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus H⁺, NR₄ ⁺, worin R H⁺ oder eine Alkylgruppe, Li⁺, Na⁺, K⁺ und Mischungen davon sein kann;

(iii) mindestens zwei vernetzbare Hydroxy-Seitengruppen an dem Polyurethan-Grundgerüst, wobei das Polyurethan-Grundgerüst ein Hydroxy-Äquivalentgewicht von 500 ... 50.000 hat, sowie

(iv) mindestens eine -SH-Seitengruppe an dem Polyurethan-Grundgerüst;

(2) einer Monomercharge, umfassend radikalisch polymerisierbares Monomer, das unter Bildung eines oder mehrerer polymerer Segmente B polymerisiert werden kann, wobei das Gewichtsverhältnis des sulfonierten, Thiol- und Hydroxy-funktionalen Polyurethanpolymers zum radikalisch polymerisierbaren Monomer im Bereich von 5:95 ... 95:5 liegt;

(3) sofern erforderlich, ausreichend Lösemittel, um die Polymerisation zu erleichtern; sowie

(4) eine wirksame Menge eines Initiators, der bei der Initiierung freie Radikale bilden kann, wobei die freien Radikale von dem sulfonierten, Thiol- und Hydroxy-funktionalen Polyurethan -SH-Wasserstoffatome abspalten kann, um sulfonierte, Thiol- und Hydroxy-funktionale freie Radikale zu bilden, wobei die sulfonierten, Thiol- und Hydroxy-funktionalen freien Radikale die radikalische Polymerisation des radikalisch polymerisierbaren Monomers unter Bildung eines oder mehrerer polymerer Segmente B initiieren kann;

(b) Initiieren der radikalischen Polymerisation; sowie

(c) Aufrechterhalten der radikalischen Polymerisation bis zur Erzeugung des Copolymers.
Copolymer, erzeugt nach dem Verfahren von Anspruch 9.