JP3352105B2 - ジアミノウレア化合物とその製法及び高耐熱性ポリウレタンウレアとその製造法 - Google Patents

ジアミノウレア化合物とその製法及び高耐熱性ポリウレタンウレアとその製造法

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JP3352105B2 JP11669292A JP11669292A JP3352105B2 JP 3352105 B2 JP3352105 B2 JP 3352105B2 JP 11669292 A JP11669292 A JP 11669292A JP 11669292 A JP11669292 A JP 11669292A JP 3352105 B2 JP3352105 B2 JP 3352105B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高耐熱性ポリウレタン
ウレアの成形品(例えば、弾性繊維およびフィルム)の
鎖伸長剤、及び高分子量化添加剤、又はエポキシ樹脂の
硬化剤として有用な新規なジアミノウレア化合物とその
製法に関するものである。また、本発明は、その新規な
ジアミノウレア化合物を鎖伸長剤として用いた耐熱性に
優れたポリウレタンウレアとその製造方法に関するもの
である。更に、本発明は、該ジアミノウレア化合物を高
分子量化添加剤として用いた耐熱性に優れたポリウレタ
ンウレアの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機ジアミンは、ポリウレタンウレア製
造時の鎖伸長剤、樹脂用中間原料、エポキシ樹脂製造時
の硬化剤等に一般に使われているが、両末端に活性水素
を持ちかつウレア基を2個以上含む構造を持ったジアミ
ンの例はない。本発明に用いるジアミノウレア化合物は
文献未載の新規物質であり、その構造は、式〔I〕で表
されるように、分子中に2個のウレア基を持ちかつ両末
端がアミノ基である構造になっている。
【0003】この化合物を合成しようとした場合、ジイ
ソシアネート化合物の両末端にジアミン化合物の片末端
のみを反応させ、ウレア基を形成させて、ジアミノウレ
ア化合物を合成する方法が考えられる。しかし、過剰な
ジアミン化合物の中にジイソシアネート化合物を少量ず
つ滴下していく方法は、反応生成物の活性アミノ基が直
ちに未反応イソシアネート基と反応して高分子量化して
しまい、単量体として取り出すことは困難であった。そ
のため、これまでにその物理特性及びその有用性につい
て知ることはできなかった。
【0004】一般的なポリウレタンウレアの製法は、有
機ジオールに過剰モルのジイソシアネートを反応させて
両末端がイソシアネート基の中間重合体を合成し、そこ
に、鎖伸長剤として有機ジアミンを加え、高分子量化さ
せる。中間重合体は、有機ジオールに過剰モルのジイソ
シアネート化合物を反応させるため有機ジオールがジイ
ソシアネート化合物によって連結したもの(両末端イソ
シアネート基で、以後、プレポリマーと呼ぶ)と、未反
応のジイソシアネート化合物から成る。そこへ、有機ジ
アミンを添加しアミノ基とイソシアネート基が反応する
ことにより、ウレア基をもったハードセグメントを形成
する。ポリマー中のハードセグメントはウレア基の分子
間水素結合によりハードドメインを形成し、そこがポリ
マー全体の物理的架橋点となりポリウレタンウレアの耐
熱性に大きな影響を与える。
【0005】その際、ハードセグメントの大きさは未反
応のジイソシアネート化合物の存在により、分布を生じ
る。ハードセグメントの最小構成単位は、未反応のジイ
ソシアネート化合物は関与せず、添加したジアミン化合
物がプレポリマーと直接連結した場合に生じる。その構
造は、2分子のジイソシアネート化合物を1分子のジア
ミン化合物が連結した構造をとる(ここでの2分子のジ
イソシアネート化合物はプレポリマーの末端のジイソシ
アネート化合物である)。この時、この最小構成単位の
ハードセグメントは、その構造中にウレア基が2個存在
する(以後、U2ハードと略す)。U2ハードに次いで
大きい構成単位は、未反応のジイソシアネート化合物1
分子を中間に介し2分子のジアミン化合物によりプレポ
リマーを連結したもので、3分子のジイソシアネート化
合物を2分子のジアミン化合物が連結した構造をとる。
この時、ウレア基はハードセグメント中に4個存在する
(以後、U4ハードと略す)。同様に、順次分子量の高
いハードセグメントが存在する(以後、U6ハード、U
8ハード・・・・と略す)。ポリウレタンウレアの従来
の一般的な製造法においては、ハードセグメント全体の
うち最小構成単位であるU2ハードが大きな割合を占め
る。
【0006】ポリウレタンウレアの耐熱性を向上させる
には、ハードセグメントの分子量を大きくすることによ
り、ハードセグメント中により多くのウレア基を導入し
分子間の水素結合力を高めることが考えられる。具体的
には、中間重合体にさらにジイソシアネート化合物を添
加した後、イソシアネート基に対する当量のジアミン化
合物で鎖伸長する。しかし、この場合、U6ハード以上
の比較的高分子量のハードセグメントの割合も増加す
る。この様な方法でハードセグメントを高分子量化する
と、U6ハード、U8ハードが溶媒への溶解性が低いた
めに、ハードセグメントがハードドメインを形成する
際、ポリマー原液の経時的な粘度安定性が悪くなり、ひ
どい場合はゲル化してしまう傾向があった。そのため、
この様な方法でのハードセグメントの分子量の制御に
は、限界があった。
【0007】この様に、ポリウレタンウレアの耐熱性能
に大きな影響を及ぼすハードセグメントの分子量の制御
に関しては、これまで分子量分布の制御は十分ではな
く、平均分子量の制御がそのポリマー原液の粘度安定状
態の限界範囲内でなされるのみであった。
【0008】本発明のジアミノウレア化合物に類似した
ウレア基を含む化合物をポリウレタンウレア重合の鎖伸
長剤に用いる例がある。即ち、下記式〔V〕
【0009】
【化6】 (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、互いに同じかま
たは異なっていて、水素またはC1 〜C6 のアルキル基
を表し、そして式中のアミノ基は尿素に対してメタ位及
び/又はパラ位にある。) を用いた耐熱性ポリウレタン尿素エラストマーの製法は
開示されている(特開平1−110520号公報)。
【0010】しかし、上記式〔V〕で表されるジアミノ
ジフェニル尿素化合物は、室温下での溶媒に対する溶解
性が低いため、該化合物をポリマー製造時の鎖伸長剤と
して用いた場合、均一な重合反応は期待できない。ま
た、上記ジアミノジフェニル尿素化合物の場合、その構
造中にウレア基の数が1分子中に1個であり、そのため
耐熱性もいまだ十分とは言えない。また、本発明の化合
物と類似した化合物に下記式(V’)で表される化合物
がある。
【0011】
【化7】
【0012】特開平3−27351号公報の中にメチレ
ンジフェニレンジイソシアネートおよびポリメチレンポ
リフェニレンポリ(イソシアネート)製造時の中間体と
して示されているが、両末端がアミノ基ではなくウレア
基となっているため反応性が低く、ポリウレタンウレア
の鎖伸長剤、高分子量化添加剤、及びエポキシ樹脂の硬
化剤等の使用に適さない。
【0013】また、耐熱性を向上させる別の方法とし
て、ポリウレタンウレアを高分子量化する試みが、従来
から行われている。しかし、単に、ポリマー製造(重
合)時に高分子量化した高粘度原液を用いた場合、成形
工程への送液時、配管での圧損が大きくなったり、紡糸
曳糸性が低下し、紡筒内部での糸切れが多発したりする
問題があった。
【0014】そこで、これらの問題を改善する方法とし
て、イソシアネート末端の中間重合体と活性水素を有す
る2官能性及び1官能性化合物の過剰量を重合反応させ
たポリマー原液を紡糸する方法や、その糸をさらに熱で
後処理することで高分子量化を図る方法が提案された
(特公昭40−3717号公報、特公昭47−1378
9号公報、特開昭60−149623号公報、特開昭6
0−173117号公報)。
【0015】しかし、これらの技術でも、特開平1−1
70648号公報第3頁に記載されているように、ポリ
マー原液粘度が貯蔵タンク内や送液配管内で経時的に上
昇し、安定性に欠けるため、安定した生産が困難であっ
た。
【0016】そこで、低分子化合物〔具体的な代表例と
して、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート1
モルとジアルキルアミン2モルとの反応生成物である下
記式〔V''〕で表される化合物:N,N’−(メチレン
ジ−4,1−フェニレン)ビス(ジエチル)−ウレア〕
をポリウレタンウレア重合体に添加混合し、熱処理し、
高分子量化する試みが記載されている(特開昭59−1
29257号公報、特開平1−170648号公報)。
【0017】
【化8】
【0018】しかしながら、この式〔V”〕で表される
化合物を用いた公知技術で製造したポリウレタンウレア
成形品は; 弾性機能や耐熱性の改善効果が未だ充分でない。 結節強力が低い。 紡糸中、紡筒内部での糸切れが多い(紡糸原液の曳糸
性が低い)。 などの不満足な点があった。
【0019】さらに、式〔V”〕で表される芳香族ジウ
レア化合物は、本発明の式〔I〕のものと異なり、両末
端基が活性水素基を持たず、化学的な活性が低い。よっ
て、ポリウレタンウレアの鎖伸長剤、高分子量化添加
剤、及びエポキシ樹脂の硬化剤等の使用に適さない。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高耐
熱性ポリウレタンウレア用の鎖伸長剤、高分子量化添加
剤として有用な両末端基に活性水素を有し、2個のウレ
ア基を含む新規なジアミノウレア化合物の提供及び該ジ
アミノウレア化合物を高純度高収率で製造すること、並
びにこれを用いて高耐熱性ポリウレタンウレアを製造す
ることにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高耐熱性
ポリウレタンウレアを得るために、新規な鎖伸長剤につ
いて鋭意研究を重ねた結果、両末端基に反応性の高い活
性水素を有し、2個のウレア基を含む新規なジアミノウ
レア化合物を見出し、本発明をなすに至った。即ち、本
発明は; A.式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物とその製
法である。
【0022】
【化9】 (式中、R1 炭素原子数2〜8の直鎖状または分岐状
アルキレン基で、 2 炭素原子数6〜15の脂環族ア
ルキレン基、フェニレン基、炭素原子数1〜4のアルキ
ル置換フェニレン基、炭素原子数1〜4のモノあるいは
ジアルキレン置換フェニレン基またはメタンジフェニレ
ン基である。)で表されるジアミノウレア化合物。
【0023】本発明の式〔I〕で表されるジアミノウレ
ア化合物は、いずれも文献未載の新規化合物であり、具
体的な例として、次の化合物が挙げられる。 化合物(1) :N,N’−(メチレンジ−4,1−フェニ
レン)ビス〔2−(エチルアミノ)−ウレア〕〔下記式
(I−1)〕
【化10】 化合物(2) :N,N’−(メチレンジ−4,1−フェニ
レン)ビス〔2−(2−メチルエチルアミノ)−ウレ
ア〕〔下記式(I−2)〕
【化11】
【0024】化合物(3) :N,N’−(メチレンジ−
4,1−フェニレン)ビス〔6−(ヘキシルアミノ)−
ウレア〕〔下記式(I−3)〕
【化12】
【0025】本発明のジアミノウレア化合物の製法は、
前記式〔II〕で表されるジウレア化合物または前記式
〔IV〕で表されるジウレタン化合物と、前記式〔II
I〕で表されるジアミン化合物とを反応させることを特
徴とする式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物の製
法である。式〔II〕で表されるジウレア化合物または
式〔IV〕で表されるジウレタン化合物は、ジイソシア
ネート類に対して、2倍モル量以上の各々相当する低級
アミン類、低級アルコール類またはフェノール類を、テ
トラヒドロフラン又はトルエンなどの不活性溶媒の存在
下または非存在下で反応させることにより、容易に製造
することができる。
【0026】ジイソシアネート類の例としては、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネー
ト、トリジンジイソシアネートイソホロンジイソシア
ネート、p−フェニレンジイソシアネート、トランスシ
クロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、
水添メチレンジフェニルジイソシアネート、テトラメチ
ルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
【0027】低級アミンの例としては、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、メチルイソ
プロピルアミン、エチルプロピルアミン、ジイソプロピ
ルアミン、ジブチルアミン等の低沸点の第2級アミン化
合物等が挙げられ、好ましくはジメチルアミン、ジエチ
ルアミン、メチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン
である。
【0028】低級アルコールの例としては、メチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソ
プロピルアルコール、シクロヘキサノール等の低沸点ア
ルコール類、また、フェノール類としては、フェノール
の他にメチルフェノール、エチルフェノール、ブチルフ
ェノール等の炭素原子数1〜4の直鎖または分岐したア
ルキル置換フェノール等が挙げられ、好ましくはメチル
アルコール、エチルアルコール、フェノールである。
【0029】前記式〔III〕で表されるジアミン化合
物の例としては、エチレンジアミン、1,2−プロピレ
ンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジア
ミノブタン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、2−メ
チル−1,5−ペンタンジアミン、1,8−オクタメチ
レンジアミン、1,2−ビス−(3−アミノプロポキ
シ)エタン、1,3−ビス−(3−アミノプロポキシ)
−2,2−ジメチルプロパンが挙げられる。
【0030】本発明の製法は、具体的に前記式〔II〕
または前記式〔IV〕で表される化合物に、2倍モル以
上の前記式〔III〕で表されるジアミンを反応させ、
ジアミンとのアミン交換反応によって製造することがで
きる。前記式〔II〕の化合物または式〔IV〕の化合
物と前記式〔III〕のジアミン化合物の反応は、一般
に前記式〔III〕で表されるジアミンを溶媒として加
熱すると都合よく進行する。また、アミノ基やイソシア
ート基に不活性な溶媒の存在下での反応も可能であ
り、その場合、溶媒として、トルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホ
ルムアミドなどが用いられる。
【0031】反応時の圧力は加圧、減圧、大気圧のいず
れでもよく、反応は不活性ガス雰囲気、例えば、乾燥窒
素雰囲気下で行うのが好ましい。一般に、前記式〔I
I〕のジウレア化合物または式〔IV〕のジウレタン化
合物から脱離する低級アミン、低級アルコールは、その
沸点がアミン交換に用いる前記式〔III〕のアルキレ
ンジアミンの沸点より低いものを用いることが好まし
い。
【0032】その場合、反応温度は、脱離する低級アミ
ン、低級アルコールの沸点より高く、アミン交換する前
記式〔III〕のジアミンの沸点付近に設定すれば、反
応は都合よく進行する。原料の種類、溶媒の種類、その
他の条件によって必ずしも一定しないが、通常は約50
℃〜200℃の間を選択することができる。反応の開始
点と終了点は、前記式〔II〕または式〔IV〕の化合
物から、アミン交換反応によって脱離した低級アミンま
たは低級アルコールの流出状況(流出温度およびその理
論流出量)によって確認できる。
【0033】このようにして得られた反応終了液から目
的化合物を単離するには、反応終了時に反応生成物が溶
媒に溶解している場合には、まず、少量の析出物があれ
ばそれを濾別し、濾液の溶媒を減圧蒸留により一旦除去
し、残留物を例えば、テトラヒドロフラン(以下、TH
Fと略す)のような有機溶剤で充分に洗浄後、乾燥し、
溶媒を除去する。このものは必要に応じて再結晶等によ
り精製することができる。
【0034】 B.ポリウレタンウレア及びその製法 このようにして得られた本発明の新規なジアミノウレア
化合物は、ウレア基の数が1分子中に2個存在し、この
ジアミノウレア化合物をポリマー鎖伸長剤に用いた場
合、ポリウレタンウレア中のポリマー分子間に強固な分
子間水素結合が形成され、耐熱性を大幅に向上させるこ
とが出来る。即ち、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結
果、新規なジアミノウレア化合物を見出したが、これを
ポリマー鎖伸長剤に用いると、ポリウレタンウレアのハ
ードセグメントの結晶性を高め、強固な分子間物理架橋
点を形成することを見出した。
【0035】これにより、ポリマー分子の熱流動変形
や、熱固定率が小さい優れた高耐熱性を有するポリウレ
タンウレアができる。即ち、本発明は;数平均分子量5
00〜100,000のポリマージオールに過剰モル量
の有機ジイソシアネートを反応させて、末端にイソシア
ネート基を有する中間重合体を合成し、次いで、2官能
性ジアミン化合物を反応させ、ポリウレタンウレアを製
造する方法において、該2官能性ジアミン化合物の一部
または全部に式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物
を用いることを特徴とする、耐熱性に優れたポリウレタ
ンウレアの製造方法である。
【0036】また、該ジアミノウレア化合物は、高純度
な単量体としてそのまま用いてもよいし、またはその製
造過程において副生成物として生じる下記式〔I’〕で
表される多核生成物をポリウレタンウレアの特性に悪影
響を及ぼさない範囲内において混入させて使用しても良
い。
【化13】 (但し、式中、R1 は炭素原子数2〜8の直鎖状または
分岐状アルキレン基、R2 炭素原子数6〜15の脂
環族アルキレン基、フェニレン基、炭素原子数1〜4の
アルキル置換フェニレン基、炭素原子数1〜4のモノあ
るいはジアルキレン置換フェニレン基またはメタンジフ
ェニレン基である。nは2以上の整数である。)
【0037】本発明のジアミノウレア化合物は、ポリウ
レタンウレア重合時に一般に用いられる有機溶剤、例え
ばジメチルアセトアミドに対する溶解性も良好である。
例えば、前記化合物(1)を例にとれば、室温下、約2
0重量%で溶解し、均一な重合反応が可能である。前記
式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物の代わりに、
該化合物を構成する同等モル量のジイソシアネート化合
物と有機ジアミンを用いても、本発明の耐熱性のポリウ
レタンウレアを得ることは出来ない。
【0038】本発明における数平均分子量500〜10
0,000のポリマージオールの例としては、エチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラ
ン、メチルテトラヒドロフラン、オキセタン、メチルオ
キセタン、ジメチルオキセタン等の開環重合可能な単量
体を重合して得られる単独重合体または共重合体または
開環重合可能な単量体と1分子に2個以上の水酸基を有
する化合物、例えば炭素数2〜10の直鎖または分岐し
たアルキレングリコール類、具体的な例として、テトラ
ヒドロフランとネオペンチルグリコールを重合して得ら
れる共重合体等のポリエーテルジオールや;アジピン
酸、セバチン酸、マレイン酸、イタコン酸等から選ばれ
る1種以上の二塩基酸とエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、ヘキサメチレ
ングリコール、ネオペンチルグリコール等の炭素数2〜
10の直鎖または分岐したグリコール類や、ジエチレン
グリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、
2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナ
ンジオールの如きグリコール類の1種以上とから得られ
るポリエステルジオールや;ポリ−ε−カプロラクトン
ジオール、炭素数2〜10の直鎖または分岐したアルキ
レングリコール類を原料としたポリカーボネートジオー
ル、ポリエーテルエステルジオール、ポリエーテルカー
ボネートジオール、ポリエステルカーボネートジオール
等の単独または共重合物である。好ましい例は、数平均
分子量1,000〜20,000のポリエーテルジオー
ル、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール
類である。
【0039】本発明では、上記のポリマージオールに過
剰モルの有機ジイソシアネート基を反応させて、両末端
基にイソシアネート基を有する中間重合体であるウレタ
ンプレポリマーを合成する。本発明で言う過剰モルと
は、本発明で用いられるポリマージオールのモル量と有
機ジイソシアネートのモル量の比が1:1から1:3.
0で、好ましくは1:1.3から1:2.5である。
【0040】通常、ポリマージオールに対して有機ジイ
ソシアネートを溶剤の存在下または非存在下、反応温度
0度から100度の好適な温度で反応させ、両末端がイ
ソシアネート基であるウレタンプレポリマーを得る。こ
の場合、スズ系有機化合物等のウレタン化反応を促進す
る触媒或いは副反応を抑制する酸性の無機又は有機化合
物からなる負触媒を使用することができる。この際、用
いられる有機ジイソシアネートとしては、下記の化合物
群を含む多くの化合物の例が知られている(日刊工業新
聞社発行:ポリウレタン樹脂ハンドブック(昭和62年
9月25日発行):517頁)。
【0041】例えば、m−及びp−フェニレンジイソシ
アネート、2,4−及び2,6−トリレンジイソシアネ
ート、m−及びp−キシリレンジイソシアネート、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−
ジフェニル−ジメチルメタンジイソシアネート、4,
4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、ナフチレ
ン−1,5−ジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、4,4’−シクロヘキシレンジイ
ソシアネート、1,3−ビス(α,α−ジメチルイソシ
アネートメチル)ベンゼン、1,4−ビス(α,α−ジ
メチルイソシアネートメチル)ベンゼン、テトラクロロ
−m−及び−p−キシリレンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート等が挙げられる。好ましくは、ベ
ンゼン環を有するジイソシアネート化合物で、特に4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
【0042】中間重合体、すなわちウレタンプレポリマ
ーを合成した後、次いで、両末端基にイソシアネート基
を有するウレタンプレポリマーと2官能性ジアミン化合
物により鎖伸長反応を行い、ポリウレタンウレアを得
る。この時、1官能性アミン化合物を加え、末端停止反
応によりポリマー分子量の調整を行って、ポリウレタン
ウレアを得ることもできる。この場合、ウレタンプレポ
リマー中のイソシアネート基の当量に対する2官能性ジ
アミン化合物のアミノ反応基当量または2官能性ジアミ
ン化合物と1官能性アミン化合物の合計のアミノ反応基
当量はほぼ等しいか或いは過剰がよい。
【0043】また、イソシアネート基に対して2官能性
ジアミン化合物を過剰に用いた場合、イソシアネート基
当量に対して2官能性ジアミン化合物の過剰当量のアミ
ノ基は、片末端アミノ基としてポリマー末端基に未反応
のまま存在し、ポリマー分子量調整剤として機能する。
【0044】ウレタンプレポリマーとアミン化合物との
反応は極めて早い。よって、反応を緩やかに行うには、
その反応温度は、使用する反応溶媒の融点以上で、かつ
溶媒中からプレポリマーが析出しない温度であれば、低
温を用いることができる。
【0045】本発明のポリウレタンウレアの製造方法で
用いられる式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物
は、単独または式〔I〕で表されるジアミノウレア化合
物を混合して使用する方法の他に、他の公知の2官能性
ジアミン化合物と混合または併用して用いることもでき
る。その時、本発明で用いるジアミノウレア化合物の混
合モル比は、少量でも高耐熱性の効果が発揮されるが、
好ましくは10%以上で、更に好ましくは20%以上の
混合モル比でより大きな効果が発揮される。この場合の
公知の2官能性ジアミン化合物の例として、下記化合物
群を含む多くの化合物の例が知られている(日刊工業新
聞社発行:ポリウレタン樹脂ハンドブック(昭和62年
9月25日発行):517頁)。
【0046】例えば、エチレンジアミン、1,2−プロ
ピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,4−シ
クロヘキシルジアミン、1,4−テトラクロロ−キシリ
レンジアミン、1,3−シクロヘキシルジアミン、1,
3−テトラクロロ−キシリレンジアミン、1,4−キシ
リレンジアミン、1,4−ジアミノピペラジン等が挙げ
られる。特に好ましくは、エチレンジアミン、1,2−
プロピレンジアミン、1,3−シクロヘキシルジアミ
ン、1,4−シクロヘキシルジアミンである。
【0047】ポリウレタンウレアの重合時に、ポリマー
分子量調整剤として1官能性アミン化合物を用いる場
合、1官能性アミン化合物類の例としては、ジエチルア
ミン、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、メチルイ
ソプロピルアミン、メチル−n−プロピルアミン、ジイ
ソプロピルアミン、メチル−n−ブチルアミン、メチル
−イソブチルアミン、メチルイソアミルアミン等が挙げ
られる。
【0048】1官能性アミン化合物を用いる場合、2官
能性ジアミン化合物より、先にウレタンプレポリマーに
加えて反応させてもよいし、または同時に加えて反応さ
せてもよい。1官能性アミン化合物の使用量は、目的と
するウレタンウレアの分子量により適宜選択する事がで
きるが、ウレタンプレポリマーに供給する全アミン当量
のうち40%当量以下が適当である。
【0049】中間重合体合成時や該中間重合体とアミン
類との反応時に、場合によって溶剤を使用してもよく、
溶剤の例として、ジメチルフォルムアミド、ジメチルア
セトアミド、ジメチルプロピオンアミド、ジメチルスル
フォキシド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。溶
剤を使用する場合、重合体固形分濃度は通常15重量%
以上、好ましくは20〜40重量%である。
【0050】成形工程に入る重合体中には、さらに公知
の酸化防止剤、着色防止剤、紫外線吸収剤などの安定剤
や、酸化チタンの如き顔料、帯電防止剤、防かび剤など
の添加剤や、充填剤(ステアリン酸金属塩類、酸化マグ
ネシウム、ハイドロタルサイト類、酸化亜鉛)を配合
し、乾式または湿式の紡糸機や成形機にて熱成形し、繊
維やフィルムなどを得ることができる。繊維の場合、紡
糸された糸条は仮撚されて、油剤や滑剤としてのステア
リン酸金属塩類等が付与される。
【0051】油剤の種類は特に限定されないが、ジメチ
ルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンのメチル基
の一部を他のアルキル基やフェニル基で置換したジオル
ガノポリシロキサン;アミノ基、ビニル基、エポキシ基
等を導入した変性ポリシロキサンなどのオルガノポリシ
ロキサンや鉱物油が好ましい。本発明のジアミノウレア
化合物を鎖伸長剤に用いて、このようにして得られたポ
リウレタンウレアは、ハードセグメントの分布に特徴を
持つ。
【0052】一般的なポリウレタンウレアの製造法にお
いては、最小単位のハードセグメントとしてウレア基を
2個持つもの(U2ハード)、次に大きい単位としてウ
レア基を4個持つもの(U4ハード)、さらに大きい単
位のもの(U6ハード、U8ハード・・)とハードセグ
メントの分子量の大きさに分布がみられ、その分布は、
ハードセグメントの分子量設計により異なってくるが、
一般的にハードセグメントは、U2ハードがその主体を
なし、続いてU4ハード、U6ハードとその割合は減っ
てくる。
【0053】それに対し、本発明のジアミノウレア化合
物を鎖伸長剤に用いると、鎖伸長剤の中にすでに2個の
ウレア基を持っているため、その分布は特徴的なものと
なる。ポリウレタンウレアの耐熱性を向上させるため
に、ポリマーのハードセグメントを大きくする方法があ
る。しかし、同じ平均分子量のハードセグメントのポリ
マーであっても、本発明の製法で作られたポリウレタン
ウレアは、従来公知のジアミン化合物とジイソシアネー
ト化合物により製造されたものに比較して、そのハード
セグメント分布中に最小構成単位U2ハード相当成分ピ
ークを少なくし、U4ハード相当成分ピークの割合を大
きくすることができる。さらに、ハードセグメントの分
布においては、U6ハード以上の相当成分ピークが小さ
く、よって、よりシャープな分布になる事が、高速液体
クロマトグラフィーでの分析で確認された。
【0054】よって、本発明のポリウレタンウレアは最
小構成単位U2ハード相当成分が少ないため耐熱性は向
上し、かつ、分布がよりシャープであるためためポリマ
ー原液の粘度安定性も良好である。ポリマー中のハード
セグメント分布は、ポリマーを過塩素酸で分解し、ハー
ドセグメント部分を取り出し、高速液体クロマトグラフ
ィーで測定することで知ることが出来る。過塩素酸分解
は、処理条件を適切に選ぶことにより、ウレア結合を殆
ど分解することなしに、ウレタン結合、エーテル結合、
エステル結合を分解する。ポリウレタンウレアを過塩素
酸分解した場合、ウレア結合からなるハードセグメント
はそのまま残り、ウレタン結合、エーテル結合或いはエ
ステル結合からなるソフトセグメント部分は低分子モノ
マーにまで分解される( Bulletin of thechemical soc
iety of Japan, H.Suzuki et al vol 43 , 682〜686
(1970)、工業化学雑誌 72巻 7号 1593〜1597 (19
69) )。このようにして残ったハードセグメントは水に
より析出させ、分離できる。
【0055】具体的には、60%過塩素酸10ml中に
ポリマー固形分を約1重量部浸し、時々しんとうしなが
ら60℃のオイルバスで34時間処理する。処理液を室
温まで戻し、100mlのイオン交換水を加え、ハード
セグメントを析出させる。析出物は、ガラスフィルター
にて濾別し、ガラスフィルター上でイオン交換水50m
l、次に1N水酸化ナトリウム50ml、再度イオン交
換水50mlで洗浄する。洗浄後は、80℃で3時間減
圧乾燥を行い、ハードセグメントが実際に分解されてい
ないことは、 1 H−NMRより求めた分解前のポリウレ
タンウレアのハードセグメントの平均分子量と過塩素酸
分解して取り出したハードセグメントの平均分子量が一
致することから確認した。
【0056】この様にして得られたハードセグメントを
高速液体クロマトグラフィーにより分析すると、主な4
つのピークが得られる。リテンションタイムの遅い方の
ピークからP1、P2、P3、P4とすると、U2ハー
ド、U4ハード、U6ハード、U8ハードはそれぞれP
1、P2、P3、P4に相当するピークであることが、
質量分析により確認された(例えば、P2のMSスペク
トルの親ピークは819であり、U4ハードに由来する
ことが分かる。)。各種のポリウレタンウレアのハード
セグメントを分析し、それらの結果から各々のハードセ
グメントの分子量分布と物性とを比較したところ、全体
のハードセグメントのうちP2のピーク(U4ハード相
当ピーク)の面積比が垂直分割で全体の40%以上、好
ましくは、45%以上であると、大幅な物性向上がみら
れる。この様に、各々のハードセグメントピークの分布
制御によりその特性を大きく変えることが出来た。
【0057】C.ポリウレタンウレア成形品の製造 さらに、また、本発明者らは両末端基に活性水素を有す
前記式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物を用い
ることによリ、優れた高分子量ポリウレタンウレア成形
品の製造方法を見出した。即ち、本発明のポリウレタン
ウレア成形品の製造方法は、また、数平均分子量500
〜100,000のポリマージオールに過剰モル量の有
機ジイソシアネートを反応させて、末端にイソシアネー
ト基を有する中間重合体を合成し、次いで、該中間重合
体に2官能性ジアミン化合物と1官能性アミン化合物を
反応させて得られるポリウレタンウレアに対して、前記
式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物を、下記式a
を満足する量加えて得られる混合物を、成形し熱処理す
ることを特徴とするポリウレタンウレア成形品の製造方
法。
【0058】
【数2】 0.005≦A/B≦3・・・(a) (但し、式中、A:上記式〔I〕で表されるジアミノウ
レア化合物の添加モル量、B:ポリウレタンウレアの製
造に用いられた1官能性アミンのモル量を表す。)
【0059】好ましいポリウレタンウレアの成形品は、
繊維またはフィルムである。本発明で用いるジアミノウ
レア化合物は、従来公知の式〔V”〕で表される化合物
と異なり、両末端に反応性の高い活性水素基を有してい
る化合物である。そのため、反応性が高く、ポリウレタ
ンウレア製造に用いられた末端ウレア基を構成する1官
能性アミンと、熱成形時に比較的低い熱エネルギーでア
ミン交換反応を起こす。即ち、ポリウレタンウレアの両
末端ウレア基と、本発明で用いる式〔I〕で表されるジ
アミノウレア化合物の反応性の高い活性水素基を有する
両末端ウレア基とが、熱成形時にアミノ交換反応を起こ
し、ポリウレタンウレアを容易に高分子量化することが
分かった。
【0060】即ち、従来公知の式〔V”〕で表される安
定な芳香族ジウレア化合物を用いる技術で製造した場合
に比べて、重合体の分子量をアップする効果が大きく、
従って、得られる弾性体の弾性特性及び耐熱性も優れて
いる。さらに、本発明の方法では、直鎖状に高分子量化
するため、ポリウレタンウレア中に3次元架橋構造がな
いか、あっても少ないと思われるため、結節時の強力の
低下が少ない。また、紡糸原液の曳糸性が低下せず、紡
糸時における結節内部での糸切れも少ない。
【0061】本発明で用いる式〔I〕で表されるジアミ
ノウレア化合物を添加混合したポリウレタンウレアの混
合組成物は、45℃付近以下においては、粘度等の貯蔵
安定性は良好であり、熱成形時において初めて高分子量
化する。高分子量化に必要な熱成形温度は、50〜35
0℃であり、溶剤を使用し、かつ短時間で成形する場合
には、一般に、その溶剤の沸点温度以上が用いられる。
成形時間は、高温ほど短時間で充分であり、例えば20
0〜300℃付近の熱風を用いる乾式紡糸による繊維製
造の場合、紡糸筒内での成形滞留時間が1秒以下の場合
もあり、一方、比較的低温であれば、10数時間から場
合によっては、数十時間必要な場合もある。しかし、公
知技術の式〔V”〕で表される安定な芳香族ジウレア化
合物を用いる従来公知の技術で製造した場合に比べて、
熱エネルギーは少なくてすむ。
【0062】本発明で用いられる式〔I〕で表されるジ
アミノウレア化合物の、ポリウレタンウレアへの好まし
い添加モル量(Aモル)は、添加混合するポリウレタン
ウレア製造に用いられた1官能性アミンのモル量(Bモ
ル)に対して次の式が適用できる。
【0063】即ち、
【数3】0.005≦A/B≦3.0であり、好ましく
は0.005≦A/B≦2.0、さらに好ましくは0.
01≦A/B≦1.0である。上記の範囲以外では効果
が充分でない。即ち、式〔I〕で表されるジアミノウレ
ア化合物の添加モル量(Aモル)が、添加混合するポリ
ウレタンウレア製造に用いられた1官能性アミンのモル
量(Bモル)に対して少ないと(即ち、A/B<0.0
05の場合)、ポリウレタンウレア成形品の高分子量化
効果が充分に発揮されず、性能の向上も小さい。
【0064】また、逆の場合(即ち、A/B>3の場
合)には、2官能ジアミンである式〔I〕で表されるジ
アミノウレア化合物の過剰分が末端基として機能するた
め、上記の場合と同じように、重合体成形品の高分子量
化効果が充分に発揮されず、性能の向上も小さい。
【0065】さらには、添加した式〔I〕で表されるジ
アミノウレア化合物が、添加混合するポリウレタンウレ
ア中に未反応の状態で残留すると、繊維にした場合、ブ
リードして糸カス(スカム)となり、生地の編み立て時
に糸切れのトラブルを生じる。本発明において使われる
ポリウレタンウレアの例は、前述の製造方法で得られた
ものが挙げられる。その際、ポリウレタンウレア重合時
に使用される2官能性ジアミン化合物は公知のものだけ
でもよいし、また本発明のジアミノウレア化合物を単独
或いは混合して用いたものでもよい。
【0066】
【実施例】次に、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、これらは本発明の範囲を制限しない。な
お、実施例および参考例で行われる測定の装置および条
件は、次のとおりである。
【0067】 A.本発明のジアミノウレア化合物の製造例を示す。 赤外吸収スペクトル測定 装置 : PERKIN ELMER 1600型 手法 : KBr錠剤法 NMR測定 装置 : 日本電子(株)製 JNM GX 400型
核磁気共鳴分光装置 手法 : 1H−SGNON 積算 : 100回 観測周波数 : 4000Hz 溶媒 : d化DMSO 測定温度 : 27℃ または 装置 : 日本電子(株)製 JNH PMX−60 基準物質 : テトラメチルシラン(TMS) 測定温度 : 37℃ 溶媒 : d化DMSO
【0068】 融点測定 装置 : 柳本製作所製 MP−500 昇温速度 : 3〜4℃/分 融解点は目視にて確認 マススペクトル測定(FABMS) 装置 : 日本電子(株)製 JMS−HX110 加速電圧 : 10KV Scan range : 50〜2000 Cycle time : 60秒 分解能 : 1000 マトリックス : ニトロベンジルアルコール:グリセ
リン=6:4 サンプリング : DMSO
【0069】(参考例1) 化合物(A);下記式〔V”〕の合成例
【化14】 〔化合物(A)〕
【0070】ジエチルアミン(以下、DEAと略す)4
00gとテトラヒドロフラン(以下、THFと略す)5
00mlの混合液をセパラブルフラスコ中で攪拌し、そ
の中へTHF500mlに溶解したメチレンジフェニレ
ンジイソシアネート(以下、MDIと略す)200g
を、滴下ロートよりゆっくりと室温にて滴下した。滴下
が進むにつれ、析出物が生じた。滴下終了後、1時間室
温で攪拌を続けた。析出物を濾過し、THFでの洗浄、
室温での減圧乾燥を行った。白色粉体である化合物
(A)300gが得られた。 収率 95% 融点 179〜181℃ このものの赤外吸収スペクトルを図1に示す。
【0071】(実施例1) 本発明の化合物(1);式(I−1)の合成例 参考例1で得られた化合物(A)60gとエチレンジア
ミン(以下、EDAと略す)(沸点116℃)400g
を、蒸留管付の丸底フラスコ中で攪拌しながら、ゆっく
りと加熱した。化合物(A)がEDAに完全に溶解した
後、沸騰を始めた。約10分で蒸留管のトップ温度がD
EAの沸点温度付近の60〜70℃になり、蒸留物が流
出し始めた。DEAの理論流出量である22.1gの蒸
留物が流出した後、さらに、トップ温度はEDAの沸点
温度付近の114〜118℃(液温は116〜120
℃)になった。その時点で加熱を止め、十分冷却した
後、反応液を60℃にて減圧乾固させた(アスピレータ
ー12Torr)。THFにて洗浄濾過し、室温で真空
ポンプにて減圧乾燥すると、白色粉体の化合物(1)4
8gが得られた。 収率 85% 融点 288〜306℃
【0072】このものの赤外吸収スペクトル、 1H−N
MRスペクトルおよびFABMSスペクトルをそれぞれ
図2、図3、図4に示す。FABMS測定により、この
ものの分子量が370であることが確認された(図
4)。また、図2の赤外吸収スペクトルでは、実施例1
の操作により、化合物(A)の赤外吸収スペクトル(図
1)でみられた三級アミンに由来する吸収(1081,
1165cm-1)が消え、一級アミンに由来する吸収(1
570cm-1)が現れており、ジアミノウレア化合物であ
る化合物(1)が生成したことを示している。また、図
3でも、図中に示してあるように、2.6,3.05,
3.74,6.19ppm のところにそれぞれ −CH2
−, −CH2 −, −NH− のケミカルシフトがみ
られ、EDAの一級アミノ基がウレタン結合している化
合物(1)の構造を示している。
【0073】(実施例2) 化合物(2);式(I−2)の合成例 実施例1と同様の方法で、EDAの代わりに1,2−プ
ロピレンジアミン494gを用いて、上記の化合物
(2)44gを得た。 収率 73% 融点 292〜297℃ このものの赤外吸収スペクトルを図5に示す。化合物
(1)の赤外吸収スペクトル(図2)と同様に、実施例
2の操作により三級アミンの吸収が消え、一級アミンの
吸収(1560cm-1)が現れており、また、NMR測定
より2.9ppmにウレア基に隣接するメチレン基のケ
ミカルシフトがみられ、化合物(2)の構造を示してい
る。
【0074】(実施例3) 化合物(3);式(I−3)の合成例 参考例1で得られた化合物(A)10gと1,6−ヘキ
サメチレンジアミン58.7gを、キシレン200g中
で実施例1と同様に加熱、冷却減圧乾固を行った後、水
およびTHFでの洗浄濾過、減圧乾燥を行い、上記の化
合物(3)9.74gを得た。 収率 80% 融点 287〜291℃
【0075】このものの赤外吸収スペクトルを図6に示
す。化合物(1)の赤外吸収スペクトル(図2)と同様
に、実施例3の操作により三級アミンの吸収が消え、一
級アミンの吸収(1560cm-1)が現れており、化合物
(3)の構造を示している。
【0076】(参考例2) 化合物(B);下記式〔VI〕の合成例
【化15】 〔化合物(B)〕参考例1においてDEAの代わりにエ
チルアルコール307gを用いること以外は、参考例1
と同様にして、上記の化合物(B)255gを得た。 収率 93% 融点 124〜128℃ このものの赤外吸収スペクトルを図7に示す。
【0077】(実施例4) 化合物(1)の合成例 実施例1において化合物(A)の代わりに参考例2で得
られた化合物(B)51.8gを用いること以外の操作
は、実施例1と同様にして、化合物(1)37gを得
た。 収率 66% 融点 290〜309℃ このものの赤外吸収スペクトルを図8に示す。図8の赤
外吸収スペクトルでは、実施例4の操作により、化合物
(B)の赤外吸収スペクトル(図7)でみられたウレタ
ン結合に由来する吸収(1234cm-1)が消え、一級ア
ミンに由来する吸収(1571cm-1)が現れており、ジ
アミノウレア化合物である化合物(1)が生成したこと
を示している。
【0078】(参考例3) 化合物(C);式(I−4)の合成例
【化16】 〔化合物(C)〕
【0079】DEA20gとTHF20mlの混合液を
100ml三角フラスコ中で攪拌し、その中へTHF2
0mlに溶解したm−キシリレンジイソシアネート8.
24gを、滴下ロートよりゆっくりと室温にて滴下し
た。滴下終了後、1時間室温で攪拌を続けた。30ml
のTHFを加え、析出物を濾過し、THFでの洗浄、室
温での減圧乾燥を行った。白色粉体である化合物(C)
8.11gが得られた。 収率 57% 融点 129〜130℃ このものの赤外吸収スペクトルを図9に示す。
【0080】(参考例4、5) 化合物(D)、化合物(E);式(I−5)、式(I−
6)の合成例
【化17】 〔化合物(D)〕
【0081】
【化18】 〔化合物(E)〕
【0082】参考例3におけるm−キシリレンジイソシ
アネート8.24gの代わりに、参考例4ではトルエン
−2,4−ジイソシアネート7.62g、参考例5では
イソホロンジイソシアネート9.72gを用いた。その
他の操作は、参考例3と同様な操作を行い、白色粉体で
ある化合物(D)、(E)をそれぞれ10.81g、1
0.94gを得た。 これらの化合物の赤外吸収スペクトルを図10、11に
示す。
【0083】(参考例) 化合物():式(I−)の合成例
【化19】 参考例3におけるm−キシリレンジイソシアネート8.
24gの代わりにジシクロヘキシルメタンジイソシアネ
ート8.49gを加えた。その他の操作は、参考例3と
同様な操作を行い、白色粉体である化合物()7.8
4gを得た。 このものの赤外吸収スペクトルを図12に示す。これら
参考例1〜6で製造された化合物(A)〜化合物(
と原料であるジイソシアネート化合物及び2級アミンと
の関係を表1にまとめて示す。
【0084】
【表1】
【0085】(実施例5) 本発明の化合物(4) 〜(7) の合成例:式(I−〜I−
11)の合成例
【0086】
【化20】
【0087】
【化21】
【0088】
【化22】
【0089】
【化23】
【0090】参考例1、3〜6で得られた化合物
(A)、(C)〜()と各種ジアミンを表2、表3に
示す組合せと量で蒸留管付きの三角フラスコに仕込み、
攪拌しながらゆっくりと加熱した。化合物(A)、
(C)〜()はそれぞれのジアミンに溶解した後、沸
騰を始めた。約1時間後加熱を止め、十分冷却した後、
THF60ml添加し、反応物を析出させTHFにて洗
浄濾過し、室温で真空ポンプにて減圧乾燥すると、白色
粉体の化合物が得られた。これらの化合物の赤外吸収ス
ペクトルを図1316に示す。
【0091】
【表2】
【0092】
【表3】
【0093】B.次に、本発明のジアミノウレア化合物
を鎖伸長剤に用いた場合の実施例を示す。なお、以下の
実施例に記載してある物性測定は以下の方法で行った。 破断強度、破断伸度; 温度20℃、湿度65%の条件下で、引張試験機オリエ
ンテック(株)製UTM−111−100型)により測
定した。試験機に、掴み間隔50mmで試験糸または2
mm幅の試験フィルムをセットし、変形速度1,000
%/分で破断するまで引張り、破断時の応力(強度)と
伸度(原長に対する%)を測定した。なお、試験フィル
ムの応力は断面積当たりの応力に補正した。(フィルム
の熱処理後の測定値補正は、熱処理前のフィルム断面積
の値を使用した。)
【0094】 残留歪、回復時の緊迫力; 破断強度、破断伸度の測定と同様に試験体をセットし、
変形速度1,000%/分で引張り、伸長を300%ま
でに止め、直ちに回復速度1,000%/分で回復さ
せ、それを3回繰り返し、3回目回復時の100%およ
び200%伸長での応力(緊迫力)を測定すると共に、
張力0となった時点にある残留歪を測定した。
【0095】なお、試験フィルムの応力は断面積当たり
の応力に補正した。(フィルムの熱処理後の測定値補正
は、熱処理前のフィルム断面積の値を使用した。)糸の
場合は、1本で測定すると、測定値が小さくなるため、
5本引き揃え測定し、その値を測定値とした。また、熱
処理後の試験体の試験機へのセットは、処理前の50m
mの地点をそのまま掴み間隔50mmでセットした。
【0096】 熱処理: 熱処理は、高温高圧染色機(NISSEN CORPO
RATION TYPE 12LMP−E)により行っ
た。被処理部分50mmの試験糸または2mm巾試験フ
ィルムを80%伸長して90mmとし、染色機内部のポ
ット内でイオン交換水に浸漬させて処理した。処理条件
は、内部温度70℃から2.5℃/分で昇温して行き、
130℃で3時間保ち、その後冷却、減圧を行った。染
色機より取り出した試験体は、温度20℃、湿度65%
の雰囲気で一昼夜風乾し、物性測定を行った。
【0097】 熱セット率; 熱処理により生じた歪を測定し、熱処理前に伸長した長
さ(40mm)に対する割合(%)を熱セット率とし
た。
【数3】 熱セット率(%)=〔(l−l0 )/(l1 −l0 )〕×100 =〔(l−50)/40〕×100 l0 :サンプル長(50mm) l1 :伸長後のサンプル長(90mm) l :熱処理後のリラックス状態のサンプル長(mm)
【0098】 強力保持率: 熱処理前の破断強度に対する熱処理後の破断強度の割合
(%)を強力保持率とした。
【数4】 強力保持率(%)=(Tss/Tsb)×100 Tss : 熱処理後の破断強度(%) Tsb : 熱処理前の破断強度(%)
【0099】 熱切断秒数: 被試験部分140mmの試験糸または2mm巾の試験フ
ィルムを50%伸長して210mmとし、180℃の熱
体に押し当て(接触部分約10mm)切断されるまでの
秒数を測定した。
【0100】(実施例6) 〔本発明に用いるジアミノウレア化合物(N,N’−
(メチレンジ−4,1−フェニレン)−ビス〔2−(エ
チルアミノ)−ウレア〕(以下、化合物(1) と略す)を
用いたポリウレタンウレアの製造例〕 THFとネオペンチルグリコール(以下NPGと略す)
の共重合ジオール(NPG含有量10モル%、数平均分
子量1,780)400重量部とMDI 80.8重量
部とを、窒素ガス雰囲気中70℃で5時間攪拌しつつ反
応させ、末端イソシアネート基を有する中間重合体を得
た。
【0101】次いで、室温まで冷却し、乾燥ジメチルア
セトアミド(以下DMAcと略す)を加えて濃度30重
量%の中間重合体溶液とした。次いで、DEA3.87
部を含むDMAc溶液を加え、しばらく攪拌した後、中
間重合体を−20℃まで冷却し、本発明で用いる化合物
(1) 26.5重量部を含むDMAc溶液を、激しく攪拌
された中間重合体溶液中へ加え、濃度30重量%のポリ
ウレタンウレア溶液を得た。次いで、酸化防止剤として
約分子量2,300のp−クレゾールとジシクロペンタ
ジエン及びイソブテンの縮合生成物(以下安定剤Aと略
す)5.1重量部(ポリマー固形分に対し1重量%に相
当)を添加し攪拌混合し、濃度30重量%、粘度2,7
00ポイズ/30℃の紡糸用組成物を得た。
【0102】これを熱風温度が270℃に保たれた乾式
紡糸機にオリフィスを通じて供給し、繊度40デニール
の糸を得た。また、濃度30重量%の紡糸用組成物にD
MAcを添加して濃度20重量%とし、この組成物を脱
泡後、ガラス板の上に0.600mmアプリケーターを
用いてキャストし、70℃で15時間乾燥させ、厚さ約
100μmのフィルムを得た。このフィルムを2mm巾
にカットし、物性測定用のサンプルとした。得られた糸
について物性測定の結果を表4に示す。
【0103】(比較例1) 〔本発明で用いる化合物(1) の代わりに、従来公知のE
DAを用いた例〕 実施例6における化合物(1) 26.5重量部の代わり
に、これと同等モル量のEDA4.31重量部を加える
以外は、すべて実施例6と同様の操作を行い、繊度40
デニールの糸と厚さ約100μmのフィルムを得た。得
られた糸について物性測定の結果を表4に示す。このフ
ィルムを2mm巾にカットし、物性測定用のサンプルと
した。
【0104】
【表4】
【0105】表4から分かるように、本発明であるジア
ミノウレア化合物を鎖伸長剤として用いたポリウレタン
ウレアは、従来公知のジアミンであるEDAを用いた場
合よりも、熱切断秒数、熱処理後の強力保持率、緊迫
力、熱セット率に数段優れていることが分かる。
【0106】(実施例7〜9) (本発明で用いる化合物(1) と公知ジアミンを混合して
用いた例) 実施例7〜9では、鎖伸長剤として化合物(1) と公知の
2官能性ジアミンであるEDAを混合して用い、それぞ
れその混合比を変えて重合を行った。すなわち、実施例
6における化合物(1) 26.5重量部の代わりに、これ
と同等モル量の化合物(1) とEDAの混合物(表5に示
す量)を加えた。この操作以外は、すべて実施例6と同
様の操作を行い、厚さ約100μmのフィルムを得た。
【0107】得られたフィルムについて物性測定の結果
を表5に示す。また、実施例6と比較例1において得ら
れたフィルムの物性測定の結果も併せて表5に記す。
【0108】
【表5】
【0109】本発明で用いるジアミノウレア化合物は、
単独または公知のジアミンとの併用でも、耐熱性向上に
ついて大きな効果が認められる(熱切断秒数、強力保持
率、熱処理後の緊迫力、熱セット率)。図17、図18
に、表5の熱切断秒数及び緊迫力の値をそれぞれグラフ
に表した。
【0110】これらのグラフより、ジアミノウレア化合
物の混合モル比は、少量でも耐熱性向上について効果が
発揮され、好ましくは10%以上、更に好ましくは20
%以上の混合モル比でより大きな効果が発揮される。
【0111】(比較例2〜5) (化合物(1) の代わりに化合物(1) を構成する同等モル
量のMDIとEDAを用いた例) 実施例6〜9における化合物(1) の代わりに、化合物
(1) を構成しているMDIとEDA(化合物(1) は1分
子のMDIと2分子のEDAからなる)を実施例6〜9
において用いた化合物(1) の量に相当する鎖連結剤とし
て加え、ポリウレタンウレアを重合した。
【0112】すなわち、実施例6と同様の方法で得られ
た濃度40重量%の中間重合体溶液に、更に追添MDI
として表に示すMDIを追加添加し溶解させ、次いで
DEA3.87重量部を含むDMAc溶液を加え、しば
らく攪拌した後、中間重合体溶液を−20℃まで冷却
し、表6の比較例2〜5に示した量のEDAを含むDM
Ac溶液を、激しく攪拌された中間重合体溶液中へ加
え、濃度30重量%のポリウレタンウレア溶液を得た。
【0113】次いで、安定剤Aをポリマー固形分1%に
相当する量を各々添加し、攪拌混合した。これを実施例
6と同様にフィルム作成を行い、厚さ約100μmのフ
ィルムを得た。得られたフィルムについて物性測定の結
果を表6に示す。
【0114】
【表6】
【0115】比較例2〜4は、化合物(1) 1モルは1モ
ルのMDIと2モルのEDAに対応していると言う観点
から、実施例6〜9においてそれぞれ添加した化合物
(1) の量に対して、それぞれに相当するMDIとEDA
を添加したものである。そして、比較例2は実施例6
に、比較例3は実施例7に、比較例4は実施例8に、比
較例5は実施例9に、各々対応している。それぞれ化合
物(1) を用いたものとMDI及びEDAを用いたものと
比較すると、本発明で用いるジアミノウレア化合物を用
いた方が明らかに耐熱性が数段向上している(熱切断秒
数、強力保持率、熱処理後の緊迫力)。
【0116】(実施例10) 〔ポリマージオールにポリテトラメチレングリコール
(以下PTMGと略す)を用いた例〕 数平均分子量1,830のPTMG400重量部とMD
I 74.9重量部とを、窒素ガス雰囲気中70℃で5
時間攪拌しつつ反応させ、末端イソシアネート基を有す
る中間重合体を得た。次いで、この中間重合体を10℃
まで冷却し、乾燥DMAcを加えて濃度40重量%の中
間重合体溶液とした。
【0117】次いで、化合物(1) 55.8重量部とDE
A0.83重量部とを含むDMAc溶液を、激しく攪拌
された中間重合体中へ加え、濃度30重量%、粘度3,
800ポイズ/30℃のポリウレタンウレア溶液を得
た。重合後、この溶液を直ちに濃度20重量%に希釈
し、安定剤A5.3重量部を添加し、攪拌混合し、実施
例6と同様な操作によりフィルム作成を行い、厚さ約1
00μmのフィルムを得た。得られたフィルムについて
物性測定の結果を表7に示す。
【0118】(比施例6) (実施例10において本発明に用いる化合物(1) の代わ
りに同等モルのEDAを用いた例) 実施例10における化合物(1) 55.8重量部の代わり
に、EDA9.06重量部を加える以外は、すべて実施
例10と同様の操作を行い、厚さ約100μmのフィル
ムを得た。得られたフィルムについて物性測定の結果を
表7に示す。
【0119】
【表7】
【0120】本発明に用いるジアミノウレア化合物を鎖
伸長剤として用いることにより、ポリウレタンウレアの
耐熱性を大幅に向上させることができる。
【0121】(実施例11、12) 〔本発明で用いるジアミノウレア化合物(N,N’−
(メチレンジ−4,1−フェニレン)−ビス〔2−(2
−メチルエチルアミノ)−ウレア〕(以下化合物(2) と
略す)及びN,N’−(メチレンジ−4,1−フェニレ
ン)−ビス〔6−(ヘキシルアミノ)−ウレア〕(以下
化合物(3) と略す)を用いた例〕 実施例6における化合物(1) の代わりに、実施例11で
は化合物(2) を、実施例12では化合物(3) をそれぞれ
用いて重合を行った。その他は、実施例6と同様な操作
を行い、厚さ約100μmのフィルムを得た。そのフィ
ルムを前記実施例と同様に熱処理、物性測定を行った結
果、化合物(2) 或いは化合物(3) を用いたポリウレタン
ウレアは、従来公知のジアミンであるEDAを用いたポ
リウレタンウレアよりも、熱切断秒数、強力保持率、熱
処理後の緊迫力において優れた耐熱性を示した。
【0122】(比較例7) ポリウレタンの重合例 MDI 18.7gとPTMG(分子量1,830)1
00gをセパラブルフラスコ内で、窒素雰囲気下攪拌し
ながら、70℃で5時間反応させ、プレポリマーを合成
した後、室温に戻し、DMAc178gを加えて溶解さ
せた。次に、DMAc102gに溶解したEDA1.0
4gとDEA0.28gを、激しく攪拌されたプレポリ
マー中にすばやく添加して重合を行い、濃度30%のポ
リマー原液を得た。この原液の30℃での粘度は4,0
00ポイズであった。
【0123】この原液に直ちにDMAcを加えて濃度2
0%にし、さらに、酸化防止剤として安定剤Aを1.2
4g(ポリマー固形分に対し1%)添加した。この20
%原液から0.600mmのアプリケーターを用いてフ
ィルムをキャストし、70℃で16時間乾燥し、厚さ約
100μmのフィルムを得た。
【0124】(実施例13) 高耐熱性ポリウレタンの重合例 MDI 18.7gとPTMG(分子量1,830)1
00gをセパラブルフラスコ内で、窒素雰囲気下攪拌し
ながら、70℃で5時間反応させ、プレポリマーを合成
した後、室温に戻し、DMAc178gを加えて溶解さ
せた。次に、DMAc102gに溶解した化合物(1)
6.41gとDEA0.28gを、激しく攪拌されたプ
レポリマー中にすばやく添加して重合を行い、濃度30
%のポリマー原液を得た。この原液の30℃での粘度は
3600ポイズであった。
【0125】比較例7と同様に原液の濃度を20%に
し、ポリマー固型分に対して1%に相当する1.25g
の安定剤Aを添加し、フィルムを作成した。比較例7お
よび実施例13で得られたフィルムをそれぞれ2mm幅
にカットし、耐熱性試験のサンプルとした。耐熱性試験
は、熱切断秒数で評価を行った。その結果を表8に記
す。 熱切断秒数 : 試料を50%伸長下で180℃の熱体
に押し当て、切断までの時間を測定。
【0126】本発明化合物を用いた高耐熱性ポリウレタ
ンフィルムの熱切断秒数を示す
【表8】
【0127】C.次に、本発明のジアミノウレア化合物
を高分子量化添加剤として用いた場合の実施例を示す。
なお、実施例に記載の物性測定は、以下の方法にて行っ
た。 極限単糸デニール; 紡糸用組成液の紡糸時の曳糸性を極限単糸デニールにて
評価した。極限単糸デニールは以下のようにして求め
た。乾式紡糸において40デニール/4フィラメントの
糸を一旦捲き取り、速度を600m/分に3分間固定し
た後、巻取速度を徐々に上昇させ、紡糸筒内で糸切れを
発生した時点での巻取速度をXm/分とすると、1フィ
ラメント当たりの極限単糸デニールは次式で算出でき
る。
【0128】
【数5】 極限単糸デニール=(40/4)×(600/X) X:糸切れ時の巻取速度(m/分) 極限単糸デニールが小さいほど、その紡糸用組成液は曳
糸性が良いと言える。
【0129】 結節強度; 温度20℃、湿度65%の条件下で、引張試験機(オリ
エンテック(株)製UTM−III−100型)により
測定した。掴み間隔50mmで試料の掴み間の中央に結
節を作り、変形速度1,000%/分で破断するまで引
張り、破断時の応力(強度)を測定した。なお、測定値
は右方向に結んだ試験糸と左方向に結んだ試験糸を同数
測定し(それぞれn=5)、結節部で破断したことを確
認した上でその平均をとった。
【0130】 破断強度、破断伸度、残留歪、回復時
の緊迫力; 前述の方法と同様に行った。 熱セット率; 掴み間隔50mmの試験糸または2mm幅の試験フィル
ムを80%伸長して90mmとし、沸騰水中に1時間浸
漬し、次いで、80%伸長のまま120℃で1分間乾熱
セットを行った。熱セットにより生じた歪を測定し、熱
処理前に伸長した長さ(40mm)に対する割合(%)
を熱セット率とした。
【0131】
【数6】 熱セット率(%)=〔(l−l0 )/(l1 −l0 )〕×100 =〔(l−50)/40〕×100 l0 :サンプル長(50mm) l1 :伸長後のサンプル長(90mm) l :熱処理後のリラックス状態のサンプル長(mm)
【0132】 還元粘度数(ηsp/C); ポリマー分子量の評価として還元粘度数を測定した。す
なわち、試験フィルムを濃度0.005g/mlでDM
Acに溶解し、オストワルド粘度計にて25℃の恒温水
槽中で溶媒と溶液の流下時間を測定した。次式により、
還元粘度数を求めた。
【数7】 (ηsp/C)={(t−t0 )/t0 }・l/C t :溶液の流下速度(秒) t0 :溶媒の流下速度(秒) C :ポリマー濃度(g/m1)
【0133】(実施例14) 数平均分子量1,830のPTMG400重量部とMD
I87重量部とを窒素ガス雰囲気中70℃で3時間攪拌
しつつ反応させ、末端イソシアネート基を有する中間重
合体を得た。次いで、室温まで冷却し、乾燥DMAcを
加えて、濃度40重量%の中間重合体溶液とした。
【0134】次いで、EDA7.28重量部とDEA
1.11重量部とを含むDMAc溶液を激しく攪拌され
た中間重合体溶液中に加え、濃度30重量%のポリウレ
タンウレア溶液を得た。次いで、酸化防止剤として安定
剤A5.0重量部(ポリマー固形分に対し1重量%に相
当)を添加し、攪拌混合した。
【0135】さらに、本発明で用いるジアミノウレア化
合物である化合物(1)を2.81重量部(A/B=
0.5)含むDMAc溶液を加え、混合、脱泡し、濃度
30重量%、粘度3,400ポイズ/30℃の紡糸用組
成液を得た。 (文章中、A:添加するジアミノウレア化合物のモル
量、B:ポリウレタンウレアの製造に用いられた1官能
性アミンのモル量を表す。)
【0136】これを熱風温度が270℃に保たれた乾式
紡糸機にオリフィスを通して供給し、繊度40デニール
の糸を得た。また、濃度30重量%の紡糸用組成液にD
MAcを添加して濃度20重量%とし、この組成液をガ
ラス板の上に0.600mmアプリケーターを用いてキ
ャストし、70℃で16時間乾燥させ、厚さ約100μ
mのフィルムを得た。このフィルムを2mm幅にカット
し、物性測定用のサンプルとした。得られた糸について
物性測定の結果を表9に示す。フィルムについて物性測
定の結果を表10に示す。
【0137】(実施例15、16) 実施例14における化合物(1) 2.81重量部の代わり
に、実施例15では化合物(2) 3.02重量部(A/B
=0.5)を、実施例16では化合物(3) 3.66重量
部(A/B=0.5)を加える以外は、すべて実施例1
4と同様の操作を行い、繊度40デニールの糸と厚さ約
100μmのフィルムを得た。これらの糸について物性
測定の結果を表9に示す。フィルムについて物性測定の
結果を表10に示す。
【0138】(比較例8) (公知の技術:特開昭59−129257号公報の例) 実施例14における化合物(1) 2.81重量部の代わり
に、式〔V”〕で表される公知化合物を3.01g加え
る以外は、すべて実施例14と同様の操作を行い、繊度
40デニールの糸と厚さ約100μmのフィルムを得
た。得られた糸について物性測定の結果を表9に示す。
フィルムについて物性測定の結果を表10に示す。
【0139】(比較例9) (公知の技術:特開平1−170648号公報の例) 実施例14と同様の方法で得られた濃度40重量%の中
間重合体溶液に、EDA8.13重量部とDEA0.9
3重量部とを含むDMAc溶液を激しい攪拌下に加え、
遊離のアミノ基を重合体末端に含む濃度30重量%のポ
リウレタンウレア溶液を得た。
【0140】次いで、安定剤A5.0重量部を添加し、
攪拌混合した。さらに、式〔V”〕で表される公知化合
物を2.52重量部含むDMAc溶液を加えて攪拌混合
し、脱泡し、濃度30重量%の紡糸用組成液を得た。こ
れを実施例14と同様に紡糸とフィルム作成を行い、繊
度40デニールの糸と厚さ約100μmのフィルムを得
た。得られた糸について物性測定の結果を表9に示す。
フィルムについて物性測定の結果を表10に示す。
【0141】(比較例10) (本発明のジアミノウレア化合物無添加の例) ジアミノウレア化合物である化合物(1) を添加すること
なしに、それ以外は、すべて実施例14と同様にして得
られた濃度30重量%の紡糸用組成液を、やはり実施例
14と同様に紡糸とフィルム作成を行い、繊度40デニ
ールの糸と厚さ約100μmのフィルムを得た。得られ
た糸について物性測定の結果を表9に示す。フィルムに
ついて物性測定の結果を表10に示す。
【0142】
【表9】
【0143】
【表10】
【0144】表9、10から分かるように、本発明によ
り得られた糸及びフィルムは公知の技術に比較して曳糸
性、結節強度、弾性特性、耐熱性が大きく向上してい
る。 (実施例17) THFとNPGの共重合ジオール(NPG含有量12モ
ル%、数平均分子量2,074)400重量部とMD1
83重量部とを、窒素ガス雰囲気中70℃で5時間攪
拌しつつ反応させ、末端イソシアネート基を有する中間
重合体を得た。次いで、室温まで冷却し、乾燥DMAc
を加えて、濃度40重量%の中間重合体溶液とした。
【0145】次いで、EDA7.91重量部とDEA
1.01重量部とを含むDMAc溶液を激しく攪拌され
た中間重合体溶液中へ加え、濃度30重量%のポリウレ
タンウレア溶液を得た。次いで、安定剤A4.9重量部
を添加し、攪拌混合した。さらに、本発明で用いるジア
ミノウレア化合物(1)を2.55重量部(A/B=
0.5)含むDMAc溶液を加え、混合、脱泡し、濃度
30重量%、粘度3,700ポイズ/30℃の紡糸用組
成液を得た。これを実施例14と同様に紡糸を行い、繊
度40デニールの糸を得た。得られた糸について物性測
定の結果を表11に示す。
【0146】(比較例11) (公知の技術:本発明の化合物に類似した公知の芳香族
ジウレア化合物添加の例) 実施例17における本発明の化合物(1)2.55重量
部の代わりに、式〔V”〕で表される公知化合物を2.
74g加える以外は、すべて実施例17と同様の操作を
行い繊度40デニールの糸を得た。得られた糸について
物性測定の結果を表11に示す。
【0147】(比較例12) (ジアミノウレア化合物無添加の例) ジアミノウレア化合物である化合物(1)を添加するこ
となしに、それ以外はすべて実施例17と同様にして濃
度30重量%の紡糸用組成液を得た。これを実例14と
同様に紡糸を行い、繊度40デニールの糸を得た。得ら
れた糸について物性測定の結果を表11に示す。
【0148】
【表11】
【0149】この様に、本発明は、ポリウレタンウレア
の原料としてTHFとNPGの共重合体ジオールを用い
た場合でもその効果は十分に発揮される。 (実施例18〜22) 実施例14と同様な方法で得られた濃度30重量%のポ
リウレタンウレア溶液に安定剤A5.0重量部を添加
し、攪拌混合した。さらに、式(I−1)で表される化
合物(1)を表12に示す量添加し、混合、脱泡した。
実施例14と同様な操作を行い、それぞ厚さ約100μ
mのフィルムを得た。これらのフィルムについて物性測
定の結果を表12に示す。
【0150】
【表12】
【0151】(但し、式中、A:化合物(1)〔式(I
−1)〕の添加モル量、B:添加混合するポリウレタン
ウレアの製造に用いられた1官能性アミンのモル量を表
す。) 表12から分かるように、本発明におけるジアミノウレ
ア化合物の添加量は、添加モル量をAモル、添加混合す
るポリウレタンウレア製造に用いられた1官能性アミン
のモル量をBモルとすると、0.005≦A/B≦3.
0で効果が見られる。
【0152】D.次に、本発明のジアミノウレア化合物
を鎖伸長剤として用いたポリウレタンウレアのハードセ
グメントの分子量分布の実施例を示す。なお、実施例に
記載してある高速液体クロマトグラフィーの測定は、下
記の条件で行った。 装置 島津製作所製 LC−6A 移動相 DMSO(LiCl0.02M)/液ク
ロ用THF 3;4 流量 0.6ml/分 カラム YMC社製 AM−313 (OD
S)×3本 カラム温度 50℃ UV測定波長 290nm
【0153】(実施例23) 実施例6で得られた濃度30重量%のポリウレタンウレ
ア溶液5gに30gのDMAcを加え、それを攪拌しな
がら90gのメタノールを滴下した。析出物をガラスフ
ィルター(3G4)にて濾過し、フィルター上でメタノ
ール洗浄した。更に、得られた固形物中のDMAcを除
去するために、150gのメタノールに1昼夜浸漬して
おき、その後、ガラスフィルター(3G4)にて濾過、
メタノール洗浄し、80℃、2時間真空乾燥を行い、約
1.5gのポリウレタンウレアの固形分を得た。
【0154】得られた固形分1.5gのうち0.8gを
三角フラスコにとり、10mlの60%過塩素酸を加
え、時々しんとうしながら、60℃で34時間処理し
た。過塩素酸処理が終わると室温まで冷却し、三角フラ
スコ中の内容物をイオン交換水150mlを用いてビー
カーへ移してハードセグメントを析出させた。析出物を
ガラスフィルター(3G4)にて濾別し、フィルター上
でイオン交換水にて十分に洗浄した。さらに、1N水酸
化ナトリウム水溶液50mlで洗浄し、再度イオン交換
水にて十分に洗浄した。洗浄された析出物を80℃、2
時間真空乾燥を行い、ポリウレタンウレアのハードセグ
メント部分を固形分として得た。理論収量に対する収率
は93%であった。 1 H−NMR測定を行い、ベンゼン
環にはさまれたメチレン基の積分強度比よりハードセグ
メントの平均分子量を求めたところ、分解前のポリマー
のハードセグメントの平均分子量は935、又、分解処
理後、取り出したハードセグメントのNMR測定による
平均分子量は934であった。
【0155】得られた固形分をDMSO−THF溶液を
用いて0.1%溶液とし、0.45μmのフィルターを
通して高速液体クロマトグラフィー用試料とした。これ
をマイクロシリンジで20μl打ち込み、前記条件にて
測定した。実施例6〜9及び比較例1〜5のポリマーに
ついて同様な測定を行い、液体クロマトグラムを得た。
これらの測定結果を図1927に示す。これらのチャ
ートから垂直分割によりそれぞれ分子量の異なるハード
セグメントの割合を求めた。その結果を表13に示す。
【0156】
【表13】
【0157】表13より、本発明の化合物(1) を鎖伸長
剤に用いたものはその混合比が増加するにつれ(ハード
セグメントの平均分子量も増加していく)、P2(U4
ハードに相当)のピーク面積比が増えており、P1(U
2ハードに相当)のピーク面積比が減っている。それら
に対応した、化合物(1) を用いずにそれに相当するED
AとMDIにより合成されたものは、ハードセグメント
の平均分子量が大きくなるにつれP3(U6ハードに相
当)、P4(U8ハードに相当)のピーク面積比が増加
してくる。すなわち、本発明の化合物(1) を用いたもの
のハードセグメントの分布は、EDAとMDAにより合
成されたものの分布よりかなりシャープであることが分
かる。また、実施例6のポリマーのハードセグメント分
析のピーク面積比において、P1、P3が存在するの
は、添加した化合物(1) に微量のEDAが混入していた
ためと考えられる。
【0158】また、表12の異なるP2の面積比を持つ
各ポリウレタンウレアに対応する物性(熱切断秒数、熱
処理後の緊迫力)を表4と表5より抜粋し、図28、2
9に示した。これらの図より、P2面積比が全体の4
0%以上になると、優れた物性(熱切断秒数、熱処理後
の緊迫力)を示すことが分かった。
【0159】(実施例24) 現在、上市されているポリウレタンウレア弾性繊維につ
いてのハードセグメント分析について示す。サンプル
は、Lycra(ライクラ(商品名)T−156Cタイ
プ、(デュポン社製)、Opelon(オペロン(商品
名)T−127Cタイプ、東レ・デュポン社製)で、前
処理としてソックスレー抽出装置を用いアセトン、トル
エンにて添加物の抽出を行った。その後の過塩素酸分
解、液体クロマトグラフィー測定は実施例18と同様に
行った。その結果を図30、31に示す。また、本発明
の実施例6と同様な操作により得られた糸の測定結果を
図32に示す。これらの結果より、一般的なポリウレタ
ンウレア弾性繊維のP1のピーク面積比は46〜51
%、P2のピーク面積比は32〜35%であるのに対
し、本発明のポリウレタンウレア弾性繊維のP1のピー
ク面積比は15%、P2のピーク面積比は50%であ
り、本発明のポリウレタンウレアが全く新しいタイプの
ものであることが分かる。
【0160】
【発明の効果】本発明の化合物は、樹脂(ポリウレタン
ウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレア)やエポ
キシ樹脂の硬化剤のジアミン原料として有用であり、特
に、高耐熱性ポリウレタンウレア樹脂の成形品(例え
ば、弾性繊維およびフィルム)の鎖伸長剤として有用な
新規なジアミノウレア化合物であり、本発明の製法に従
えば、該化合物を高純度・高収率で製造することができ
る。また、本発明の化合物を鎖伸長剤に用いると、ハー
ドセグメントの分子量分布を制御でき、製造されたポリ
ウレタンウレアは大幅に耐熱性が改善される。本発明の
ポリウレタンウレアの弾性繊維は、高耐熱性を有するた
め、ポリエステル繊維と交編し、130℃でのポリエス
テル染色条件下での染色も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】化合物(A)の赤外吸収スペクトルである。
【図2】化合物(1)の赤外吸収スペクトルである。
【図3】化合物(1)の 1H−NMRスペクトルであ
る。
【図4】化合物(1)のMSスペクトルである。
【図5】化合物(2)の赤外吸収スペクトルである。
【図6】化合物(3)の赤外吸収スペクトルである。
【図7】化合物(B)の赤外吸収スペクトルである。
【図8】実施例4で得られた化合物(1)の赤外吸収ス
ペクトルである。
【図9】化合物(C)の赤外吸収スペクトルである。
【図10】化合物(D)の赤外吸収スペクトルである。
【図11】化合物(E)の赤外吸収スペクトルである。
【図12】化合物()の赤外吸収スペクトルである。
【図13】化合物()の赤外吸収スペクトルである。
【図14】化合物()の赤外吸収スペクトルである。
【図15】化合物()の赤外吸収スペクトルである。
【図16】化合物()の赤外吸収スペクトルである。
【図17】化合物(1)の混合割合とフィルムの熱切断
秒数との関係を示すグラフである。
【図18】化合物(1)の混合割合とフィルムの熱処理
後の緊迫力の関係を示すグラフである。
【図19】実施例6で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図20】実施例7で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図21】実施例8で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図22】実施例9で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図23】比施例1で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図24】比施例2で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図25】比施例3で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図26】比施例4で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図27】比施例5で合成されたポリマーのハードセグ
メント液体クロマトグラムである。
【図28】P2のピーク面積比とフィルムの熱切断秒数
との関係を示すグラフである。
【図29】P2のピーク面積比とフィルムの熱処理後の
緊迫力との関係を示すグラフである。
【図30】Lycra(商品名)のハードセグメント液
体クロマトグラムである。
【図31】Opelon(商品名)のハードセグメント
液体クロマトグラムである。
【図32】本発明の糸(実施例6)のハードセグメント
液体クロマトグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08G 18/65 C08G 18/65 B C08J 5/00 CFF C08J 5/00 CFF // C08L 75:00 C08L 75:00 (56)参考文献 特開 昭50−107211(JP,A) Chemical Abstrac t,Vol.94(1981),abstra ct No.48271g Polymer Science U.S.S.R,Vol.23,No.11 (1981),p.2715−2721 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式〔I〕 【化1】 (式中、R1は炭素原子数2〜8の直鎖状または分岐状
    アルキレン基で、R2は炭素原子数6〜15の脂環族ア
    ルキレン基、フェニレン基、炭素原子数1〜4のアルキ
    ル置換フェニレン基、炭素原子数1〜4のモノあるいは
    ジアルキレン置換フェニレン基またはメタンジフェニレ
    ン基である。) で表されるジアミノウレア化合物。
  2. 【請求項2】 下記式〔II〕 【化2】 (式中、R3 、R4 、R6 、R7 は同一または異なる炭
    素原子数1〜4の直鎖または分岐したアルキル基を示
    す。R5は炭素原子数6〜15の脂環族アルキレン基、
    フェニレン基、炭素原子数1〜4のアルキル置換フェニ
    レン基、炭素原子数1〜4のモノあるいはジアルキレン
    置換フェニレン基またはメタンジフェニレン基を示
    す。)で表されるジウレア化合物と、または下記式〔1
    11〕 【化3】 H2 N−R8 −NH2 ・・・〔111〕 (式中、R8 は炭素原子数2〜8の直鎖状または分岐状
    アルキレン基を示す。) で表されるジアミノ化合物とを反応させることを特徴と
    する式〔I〕で表されるジアミノウレア化合物の製法。
  3. 【請求項3】 下記式〔IV〕 【化4】 (式中、R9、R11は同一または異なる炭素原子数1〜
    4の直鎖または分岐したアルキル基、シクロヘキシル
    基、フェニレン基、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐
    したアルキル置換フェニル基を示す。R10は炭素原子数
    6〜15の脂環族アルキレン基、フェニレン基、炭素原
    子数1〜4のアルキル置換フェニレン基、炭素原子数1
    〜4のモノあるいはジアルキレン置換フェニレン基また
    はメタンジフェニレン基を示す。)で表されるジウレタ
    ン化合物と、下記〔III〕 【化5】 H2 N−R8 −NH2 ・・・ 〔111〕 (式中、R8 は炭素原子数2〜8の直鎖状または分岐状
    アルキレン基を示す。)で表されるジアミノ化合物とを
    反応させることを特徴とする式〔I〕で表されるジアミ
    ノウレア化合物の製法。
  4. 【請求項4】 数平均分子量500〜100,000の
    ポリマージオールに過剰モル量の有機ジイソシアネート
    を反応させて、末端にイソシアネート基を有する中間重
    合体を合成し、次いで、2官能性ジアミン化合物を反応
    させ、ポリウレタンウレアを製造する方法において、該
    2官能性ジアミン化合物の一部または全部に式〔I〕で
    表されるジアミノウレア化合物を用いることを特徴とす
    るポリウレタンウレアの製造方法。
  5. 【請求項5】 数平均分子量500〜100,000の
    ポリマージオールに過剰モル量の有機ジイソシアネート
    を反応させて、末端にイソシアネート基を有する中間重
    合体を合成し、次いで、該中間重合体に2官能性ジアミ
    ン化合物と1官能性アミン化合物を反応させて得られる
    ポリウレタンウレアに対して、上記式〔I〕で表される
    ジアミノウレア化合物を、下記式aを満足する量加えて
    得られる混合物を、成形し熱処理することを特徴とする
    ポリウレタンウレア成形品の製造方法。 【数1】 0.005≦A/B≦3 (a) (但し、式中、A:上記式〔I〕で表されるジアミノウ
    レア化合物の添加モル量、B:ポリウレタンウレアの製
    造に用いられた1官能性アミンのモル量を表す。)
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