JP2012531534A - 新規なポリ尿素系繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、国防総省国防高等研究事業局(DARPA)により資金提供され、米国陸軍航空隊ミサイル軍の監督下(受託番号W31P4Q−09−C−0120)で管理されたSBIRフェーズIプロジェクトの形態において、部分的にDARPAからの助成金により支援された研究でなされた。米国政府は本発明においてある種の権利を有し得る。本文書は、米国連邦規制基準第22編第120〜130部の国際武器取引規制(ITAR)に規定される米国軍需品リスト(USML)の範囲下にある情報を含み、輸出管理されている。知識豊富なTRI輸出管理者の具体的な承認なくして、または輸出許可/許可免除が米国国務省から得られるか/入手可能でない限りは、それは米国における外国籍者または外国に移動されるべきではない。情報の公表または流通は輸出管理法下で制限されている。
ジアミンおよびジイソシアネートからのポリ尿素の形成は記載されてきた。Billmeyer (1984)は脂肪族反応物からの脂肪族ポリ尿素系ポリマーを引用した。ポリマー繊維がウレタン、アミド、アクリル、エステルおよび他の多くのものの範囲にある合成材料から長く調製されてきたが、ポリ尿素から、特に、芳香族ポリ尿素から作り上げられた繊維はない。ポリ尿素形成化学およびそのポリマー生成物の物理的に硬いか強靱な性質は、これらの材料が1980年代前に入手可能な従来の製造技術に関して扱い難いという広く保持された結論に導いた。
パラ−アラミド合成繊維(例えば、Kevlar(登録商標))の特性は、大部分は図1に示されるごとき一連の分子間の一座配位水素結合による。これらの水素結合の結合エネルギーは、約18.4kJ/モルであると見積もられている。パラ−アラミド合成繊維(例えば、Kevlar(登録商標))は、硫酸中の溶液から繊維に回転成型される。これは部分的にそれらの高コストを説明する。
1つの具体例において、本発明は、ポリマーを形成するために尿素結合を介して結合したパラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)およびパラフェニレンジアミン(PPDA)を含む芳香族ポリ尿素系繊維を含み得る。芳香族ポリ尿素系繊維の数平均分子量は、10,000g/モルを超えてもよく、好ましくは25,000g/モルを超え、最も好ましくは50,000g/モルを超えてもよい。
を含み得る。
本発明のもう一つの具体例は、芳香族ポリ尿素系繊維材料の合成方法を提供する。この具体例において、この方法は、a)パラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)を無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)に添加し、溶液Aの形成し;b)パラフェニレンジアミン(PPDA)および脱水塩化カルシウムを無水NMPに添加して、溶液Bを形成し;c)溶液Aおよび溶液Bを組み合わせて溶液Cを形成し、粘度の変化が溶液Cで生じるまで激しく混合し;d)溶液Cを無水エタノールに添加して、溶液Dを形成し;次いで、e)溶液Dを濾過して芳香族ポリ尿素系繊維を集める工程を含む。
試薬の精製および調製
所望の芳香族ポリ尿素ポリマーを生成するために用いる試薬は、芳香族ジアミンおよび芳香族ジイソシアネートを含む。本開示の発明に用いる試薬をテーブル1にリストする。これらの試薬は激しく反応する結果、発熱反応を生じる。物理的性質の最大化は十分に高分子量のポリマーのみで達成されることがポリマー技術においてよく知られている。これを達成するのに3つの合成必要条件が必要である。第1に、試薬の純度が非常に高くなければならない。ジイソシアネートは容易に昇華し、この特性を用いてそれを精製する。ジアミンは99%を超える純度にて購入した。第2に、試薬および引き続いてのポリマーに適当な溶媒が、合成を行なうために存在しなければならない。生成物が高分子量に重合するために溶液中に残らなければならないので、ポリマー溶解度は重要である。第3に、1:1のモル比の達成を目的として、化学量論を制御することが必要である。
反応物溶液のFTIR分光分析
初期の混合反応を小規模にて行い、標準(フーリエ変換赤外分光)FTIR分光法を用いて結果を観察できることを確認した。この場合、混合物は、3つの異なるモル比の反応物:過剰なイソシアネート、過剰なアミンおよび等モル量の2つの反応物でパラ−ジオキサン中で作成した。反応物溶液のこれらの3つの組合せからの赤外線スペクトルを図7において「積み重ね」様式で示す。
反応物溶液の示差走査熱量測定分析
初期の研究は、反応物の細かく粉砕した粉末の混合物における示差走査熱量測定法を含んでいた。これらの活動から得られた一つのスキャンは、図8に示し、議論に値する。この場合、反応物は、乳棒を用いて乳鉢中で細かく粉砕し、等モルの割合で混合し、混合物の少量を気密示差走査熱量測定(DSC)パン中に密閉した。温度は、10C/分間にて140℃に上げ、このレベルに30分間保持し、次いで200℃に上げた。
合成反応に対する溶媒選択
他の初期の小規模実験は、生成物が直ちに、ジクロロメタンおよびp−ジオキサン中で直ちに沈殿することを示し、これらは直ちにこれらの反応に対する選択の初期の溶媒になった。文献調査は、ポリマー生成物の溶解度が、反応物を組み合わる前に溶媒媒体に溶解するCaCl2のごとき水素結合ブロッキング剤で増加できることを示唆した。この概念は図9に要約される。
芳香族ポリ尿素の繊維延伸
水のものより低い双極子モーメントを有する撹拌媒体での冷却の結果、最も繊維性の沈殿をプロジェクトでのこの点にて観察した。理論に拘束されることは望まないが、その鎖を整列させるポリマー上の撹拌によって与えられた剪断力が、鎖に沿ったカルボニル基からのカルシウム除去とほとんど平衡したようである。これらの結果を考慮して、繊維を延伸する試みを行なった。この試験において、ポリマー溶液のほんの一部がエタノールの厚い層により覆われた。かぎ形のプローブを用いると、溶液およびエタノール間の界面のほんの一部を容器からゆっくり取り出した。これの結果、繊維塊は、図15に示したように容器から取り出された。
芳香族ポリ尿素系繊維の合成
芳香族ポリ尿素系繊維を以下のように調製した:
I.反応物溶液の調製:
1a.きれいなバイアルに、無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中の精製したパラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)の23.4重量%を添加する。
2a.イソシアネートが溶解する(無色透明な低粘性液体)まで、得られた混合物を激しく浸透させる。
1b.きれいな反応容器に、粉砕した7.5重量%の無水NMP中のパラ−フェニレンジアミン(PPDA)を添加する。
2b.容器を箔で覆って、UV曝露を低減する。溶解されるまで激しく浸透させる(4〜5分) 得られた溶液は紅梅色の透明な流体であろう。
3b.NMPに基づき17.6重量%の完全に脱水したCaCl2を前記の2bからの容器に添加する。懸濁液が形成される(5分)まで浸透する。薄茶色になり、低粘性を保持するであろう。
1.溶液Aを反応容器Bに添加し、粘度における顕著な変化が観察されるまで激しく混合するのに続けて、回転台上でゆるやかに回転混合し(図18を参照)、CaCl2の懸濁を維持する。
2.NMPで生成物溶液を所望の粘度の濃度まで希釈する。この方法による理論的濃度は、NMP中の12.6重量%の生成物であると予期される。
1.室温の大過剰(40×)の無水エタノールにおいて、渦巻撹拌を創製する。
2.エタノール浴に生成物溶液を徐々に流し、完全に洗浄する。
3.ブフナー漏斗(先に図7に示す)において乾燥まで沈殿を濾過するのに続いて、アセトンで短く濯ぎ、さらに乾燥させる。
4.生成物を集め、乾燥まで110℃のオーブンに入れる。
芳香族ポリ尿素系繊維の第1の代替合成方法
得られた生成物溶液に対する一定で完全な混合の影響を試験するために、実施例4に提供した方法に対する代替方法を実行した。
芳香族ポリ尿素系繊維の第2の代替合成方法
実施例4に提供した方法に対する第2の代替方法を実行した。
芳香族ポリ尿素系繊維の特性
実験試行番号55(テーブル3を参照)から得られた重合体生成物を熱重量分析(TGA)に付した。TGAは、試料の温度が上昇するにつれて、減量を測定および追跡する。これらの分析のプロットにおける減量スケールは、より高温度が達成されるまで材料が分解せず、減量を開始しないので、100%にて出発する。かくして、温度が増加するにつれて、材料の残存パーセントは減少する。これはトレース標識「試料」から見ることができ、図18のプロットの減少曲線によって示される。
芳香族ポリ尿素系繊維の分子モデリング
反応物、潜在的な中間体およびオリゴマー生成物の分子モデリングをHypercubeからのHyperChem(登録商標)バージョン 5.0を用いて行った。これらの試みの目的は、実験観察および分析結果から始まった推定を支援し、かつパラフェニレンジイソシアネートおよびパラフェニレンジアミンに由来した予期されるポリ尿素ポリマーの首尾一貫した写真を構築するために反応化学および生成物特性に対する洞察を獲得することであった。かくして、重合反応がn−メチルピロリドンにおいて進行する場合にオリゴマートポロジーを理解するために、初期モデルを構築した。後のモデルは、最終生成物構造の潜在的な構成を含み;これらは、Kevlar(登録商標)(ポリパラフェニレンテレフタルアミド)分子構造の同時の構成により支援または確認した。
ポリ尿素試料の特徴付け
フーリエ変換赤外分光法(FTIR)、プロトン核磁気共鳴分光法(NMR)、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)および元素分析を行い、本発明による実験77c、79cおよび57aからのポリマー試料を特徴付けた。
フーリエ変換赤外分光(FT−IR)分光法は、材料同定の選択ツールである。FT−IRにおいて、赤外線吸収バンドは特徴的な官能基に割り当てる。多数のかかるバンドの存在に基づいて、考慮中の材料を同定できる。公知化合物のスペクトルの有効性はポジティブな同定を行う可能性を増加させる。水平減衰全反射(HATR)−FT−IRは、ポリマーフィルムにおける深さでの分子構造を精査する。
NMR分析は有機材料特徴付けの重要な方法である。分子中の原子核の化学シフト(NMRシグナル)は、NMRの活性核の磁気環境、およびそれらが経験する局所場に依存する。活性核の化学シフトが局所磁界によって決定されるので、NMR法は原子スケールでの価値ある情報を提供する。
元素分析は、化合物中の元素量(典型的には重量パーセントとして)を決定する測定法である。多数の異なる元素が存在すると同時に、元素組成を決定するための多数の異なる方法が存在する。最も一般的なタイプの元素分析は、炭素、水素および窒素(CHN分析)のためのものである。このタイプの分析は、有機化合物(炭素−炭素結合を含む化合物)に特に有用である。
ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて、ポリマー分布の分子量を決定する。GPC分析において、ポリマーの溶液は多孔質ゲルを詰めたカラムを通過させる。試料は、分子サイズに基づいて分離し、より大きな分子は、より小さな分子よりも速く溶出する。各成分の保持時間を検出し、較正曲線と比較し、次いで得られたデータを用いて、試料用の分子量分布を計算する。
ポンプ: Waters 590 流速: 0.75 mL/min
注入器: Waters 717+ WISP 注入体積: 100uL
検出器1: Waters 481 UV @265nm 検出器2: Waters 410dRI @ 16x
データ: NECコンピュターでのMillenium2.10 サンプリング速度: 1秒当たり1.0ポイント
溶離剤: N−メチルピロリジノン
カラム: Jordi Mixed Bed Linear 250x10mm 製品#15025 #11060802
試薬: NMP Aldrich [872-50-4] 270458 ロット#02047BH
塩化リチウム Aldrich [7447-41-8] 213233 ロット#MKAA0678
標準: 10 Polystyrene Standards (1220 Mp - 1090000 Mp)
曲線適合: Linear Correl = -0.9990
試料: NMP中のポリ尿素
温度: 85℃ 試料濃度 ≦ : 0.15%
試料調製: 溶離剤で1:100に希釈
結果およびプロット: 三連注入 参照: なし
以下の参考文献を、それらが本明細書に記載したものに補足的な典型的手順および他の詳細を提供する範囲まで、特にここに出典明示して本明細書の一部とみなす。
米国特許文献
Ukihashiらが発明者として挙げられた、1980年8月19日付けで発行された米国特許第4,218,542号。
Riceらが発明者として挙げられた、1984年2月21日付けで発行された米国特許第4,433,067号。
Spiewakらが発明者として挙げられた、1977年7月12日付けで発行された米国特許第4,035,344号。
Yosizatoらが発明者として挙げられた、1995年5月9日付けで発行された米国特許第5,414,118号。
Kurtzらが発明者として挙げられた、1995年3月23日付けで発行された米国特許第5,401,825号。
Drysdaleらが発明者として挙げられた、1996年7月30日付けで発行された米国特許第5,541,346号。
Sasakiらが発明者として挙げられた、1982年1月19日付けで発行された日本国特許第57002810号。
Wanderらが発明者として挙げられた、1965年10月13日付けで発行されたGB 1007334。
Hirtらが発明者として挙げられた、1972年7月31日付けで公開されたCH525898。
Hirtらが発明者として挙げられた、1969年10月15日付けで公開されたCH479557。
Raabらが発明者として挙げられた、1966年3月31日付けで公開されたDE1213553。
Hirtらが発明者として挙げられた、1972年3月31日付けで公開されたCH520657。
Nakanishiらが発明者として挙げられた、1997年1月14日付けで公開されたJP09013068。
Fukuokaらが発明者として挙げられた、1998年2月17日付けで公開されたJP10044618。
Seidenfadenらが発明者として挙げられた、1954年3月11日付けで公開されたDE906213。
発明者が挙げられていない、1982年3月10日付けで公開されたJP57042717。
Yasudaらが発明者として挙げられた、2004年5月27日付けで公開されたJP2004149626。
Billmeyer, F.W. 1984, Textbook of Polymer Science, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, New York.
Gaymans R.J., 2003, Polyamides in Synthetic Methods in Step-Growth polymers, Chapter 3: 135-195, Edited by M.E. Rogers and T.E. Long Wiley-Interscience
Higashi, F., Goto M. and Kikinoki, H. 1980, Synthesis of Polyamides by a New Direct Polycondensation Reaction Using Triphenyl Phosphite and Lithium Chloride J. Polym Sci.: Polym. Chem. Ed. 18:1711-1717.
Higashi, F. Goto M. and Nakano, Y. 1980, Wholly Aromatic Polyamides by the Direct Polycondensation Reaction Using Triphenyl Phosphite in the Presence of Poly (4-Vinylpyridine), J. Polym Sci.: Polym. Chem. Ed. 18:851-856.
Katzhendler, J.; Cohen, S.; Rahamim, E.; Weisz, M.; Ringel, I.; Deutsch, J. 1989, The Effect of Spacer, Linkage, and Solid Support on the Synthesis of Oligonucleotides Sch. Pharm., Hebrew Univ. Jerusalem, Jerusalem, 91120, Israel. Tetrahedron 45(9): 2777-92.
Lewis, F. D.; Delos, S.; Grace, B. ; Liu, W. 2005, Convergent Synthesis of Nonsymmetric π-Stacked Protophanes Assembled with Urea Linkers Journal of Ogranic Chemistry 70(8): 2974-79.
Macosko, C.W. 1989, RIM, Fundamentals of Reaction Injection Molding, Hanser Publishers, Munich.
Patel, H.S. 1995, Novel Terpolymers: poly(keto-amine-ureas), International Journal of Polymeric Materials 28(1-4):161-9.
Petersen, S. 1949, Polyurethans. V. Low-molecular conversion products of diisocyanates. Justus Liebigs Annalen der Chemie 562:205-29.
Preston, J. and Hofferbert, W.L. 1979, Preparation of Polyamides via the Phosphorylation Reaction. II. Modification of Wholly Aromatic Polyamides with Trifunctional Monomers. J. Appl. Polym. Sci. 24:1109-1113.
Vollbracht, L. 1989, Aromatic Polyamides, Chapter 22 in Comprehensive Polymer Science: the Synthesis, Characterization, Reactions, Allen, G. ed., Pergamon Press.
Sheth, J.P., Klinedinst, D.B. Wilkes, G.L. Yilgor, I., and Yilgor, E. 2005, Role of chain symmetry and hydrogen bonding in segmented copolymers with monodisperse hard segments, Polymer 46:7817-7322.
Yang, H.H. 1991, Kevlar Aramid Fiber, John Wiley & Sons, New York.
Zabicky, J. 1970, The Chemistry of Amides, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, London.
Claims (20)
- 尿素結合を介して結合して、ポリマーを形成するパラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)およびパラフェニレンジアミン(PPDA)の単位を含む芳香族ポリ尿素系繊維。
- パラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)およびパラフェニレンジアミン(PPDA)の単位が交互である請求項1記載の芳香族ポリ尿素系繊維。
- ポリマーが約10,000g/モルを超える数平均分子量を有する請求項1記載の芳香族ポリ尿素系繊維。
- ポリマーが約25,000g/モルを超える数平均分子量を有する請求項1記載の芳香族ポリ尿素系繊維。
- ポリマーが約45,000g/モルを超える数平均分子量を有する請求項1記載の芳香族ポリ尿素系繊維。
- a)パラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)を無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)に添加して、溶液Aを形成し;
b)パラフェニレンジアミン(PPDA)および脱水塩化カルシウムを無水NMPに添加して、溶液Bを形成し;
c)溶液Aおよび溶液Bを組み合わせて溶液Cを形成し、粘度の変化が溶液C中で生じるまで激しく混合し;
d)溶液Cを無水エタノールの撹拌に添加して、溶液Dを形成し;次いで
e)溶液Dを濾過して、芳香族ポリ尿素系繊維を集める
工程を含むことを特徴とする芳香族ポリ尿素系繊維の製造方法。 - 溶液Aにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中のパラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)の濃度が、NMPに基づいて10重量%〜50重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Aにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中のパラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)の濃度が、NMPに基づいて20重量%〜40重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Aにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中のパラフェニレン−ジイソシアネート(PPDI)の濃度が、NMPに基づいて20重量%〜25重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Bにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中のパラフェニレンジアミン(PPDA)の濃度が、NMPに基づいて5重量%〜15重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Bにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中のパラフェニレンジアミン(PPDA)の濃度が、NMPに基づいて5重量%〜10重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Bにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中のパラフェニレンジアミン(PPDA)の濃度が、NMPに基づいて5重量%〜8重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Bにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中の塩化カルシウムの濃度が、NMPに基づいて10重量%〜40重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Bにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中の塩化カルシウムの濃度が、NMPに基づいて20重量%〜30重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Bにおける無水N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中の塩化カルシウムの濃度が、NMPに基づいて20重量%〜25重量%の範囲にあることを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- 溶液Dにおけるエタノールの濃度が、溶液Cの40倍を超えることを特徴とする請求項7記載の方法。
- さらに、ケトンで芳香族ポリ尿素系繊維を濯ぐ工程を含むことを特徴とする請求項7記載の製造方法。
- さらに、オーブン中で芳香族ポリ尿素系繊維を乾燥させる工程を含むことを特徴とする 請求項7記載の製造方法。
- オーブンの温度がほぼ約30℃を超えることを特徴とする請求項19記載の製造方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019182705A (ja) * | 2018-04-10 | 2019-10-24 | 国立大学法人茨城大学 | 高純度イソシアン酸の生成方法、生成装置、内蔵キット、ガス発生装置及び分析方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016126756A1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-11 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Cyclic dynamic polyureas for polymeric urea processing |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2292443A (en) * | 1940-07-17 | 1942-08-11 | Du Pont | Process for preparing polymeric polyamides |
US2813775A (en) * | 1955-02-21 | 1957-11-19 | Du Pont | Process for forming films and filaments directly from polymer intermediates |
US2888438A (en) * | 1957-03-08 | 1959-05-26 | Du Pont | Polyureas of aromatic diamines and aromatic diisocyanates |
JPS4985193A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-08-15 | Rhone Poulenc Textile | |
JPH08319420A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-12-03 | Teijin Ltd | ポリアミド溶液組成物及びそれを用いるフィブリッド、紙状シートの製造法 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2511544A (en) * | 1937-11-12 | 1950-06-13 | Rinke Heinrich | Diol-dilsocyanate high molecular polymerization products |
US2284896A (en) * | 1939-05-24 | 1942-06-02 | Du Pont | Process for making polymeric products and for modifying polymeric products |
US2284869A (en) * | 1940-02-27 | 1942-06-02 | Frank J Hinderliter | Blowout preventer |
DE906213C (de) | 1951-12-30 | 1954-03-11 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung ueberfaerbeechter Faerbungen auf Acetylcellulose sowie linearen Polyamiden oder Polyurethanen |
NL229891A (ja) * | 1957-07-25 | |||
MX3465E (es) | 1960-10-14 | 1980-09-12 | Wander Ltd Wander Ag Wander S | Procedimiento para la obtencion de ureas n,n'-difenil |
CH479557A (de) | 1961-09-11 | 1969-10-15 | Wander Ag Dr A | Verfahren zur Herstellung neuer mehrbasischer Verbindungen |
CH525898A (de) | 1961-09-11 | 1972-07-31 | Wander Ag Dr A | Verfahren zur Herstellung mehrbasischer Verbindungen |
NL290764A (ja) * | 1962-03-29 | |||
DE1213553B (de) | 1962-09-20 | 1966-03-31 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von wasserunloeslichen Azofarbstoffen |
US3418275A (en) * | 1962-11-08 | 1968-12-24 | Du Pont | Aromatic polyamides from n,n'-diphenyl diamines |
DE1544864A1 (de) * | 1963-07-24 | 1970-05-21 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Elastomeren |
US3386942A (en) * | 1964-06-29 | 1968-06-04 | Eastman Kodak Co | Stabilization of non-yellowing segmented polyurethane copolymers of polymeric diols, functionally aliphatic diisocyanates and functionally aliphatic diamines |
US3671542A (en) * | 1966-06-13 | 1972-06-20 | Du Pont | Optically anisotropic aromatic polyamide dopes |
JPS572810B2 (ja) | 1974-02-06 | 1982-01-19 | ||
US4035344A (en) * | 1974-11-29 | 1977-07-12 | The Firestone Tire & Rubber Company | Process for preparing ordered aromatic copolyamide urea polymer |
JPS53149881A (en) | 1977-06-03 | 1978-12-27 | Asahi Glass Co Ltd | Strengthened cation exchange resin membrane and production thereof |
JPS5742717A (en) | 1980-08-28 | 1982-03-10 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Polycarbonate-urea and its production |
US4433067A (en) | 1982-04-23 | 1984-02-21 | Texaco Inc. | Reaction injection molded elastomers prepared from amine terminated polyethers, amine terminated chain extender and aromatic polyisocyanate |
US5414118A (en) * | 1991-04-12 | 1995-05-09 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Diaminourea compound and process for production thereof and high heat resistant polyurethaneurea and process for production thereof |
US5541346A (en) * | 1992-10-21 | 1996-07-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polymerization of, and depolymerization to, cyclic ethers using selected metal compound catalysts |
US5401825A (en) * | 1993-05-05 | 1995-03-28 | Gould Inc. | Styrene type monomers containing substituents thereon, e.g. urea, and polymers and copolymers thereof |
US5723568A (en) * | 1995-01-17 | 1998-03-03 | Teijin Limited | Polyamide solution composition and methods for producing fibrids and paper-like sheets using the same |
JPH0913068A (ja) | 1995-06-30 | 1997-01-14 | Tonen Corp | グリース組成物 |
JPH1044618A (ja) | 1996-08-06 | 1998-02-17 | Kemipuro Kasei Kk | ビス(p−トルエンスルホニルアミノカルボニルアミノ)−ジフェニル誘導体よりなる新規顕色剤 |
US7015299B2 (en) * | 2001-04-30 | 2006-03-21 | Wilkinson W Kenneth | Melt spun thermoplastic polyurethanes useful as textile fibers |
JP2004149626A (ja) | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Ajinomoto Co Inc | 木質熱可塑性樹脂組成物 |
-
2010
- 2010-06-24 JP JP2012517720A patent/JP2012531534A/ja active Pending
- 2010-06-24 EP EP10727635A patent/EP2446074A1/en not_active Withdrawn
- 2010-06-24 WO PCT/US2010/039790 patent/WO2010151645A1/en active Application Filing
- 2010-06-24 US US12/822,567 patent/US20110082274A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2292443A (en) * | 1940-07-17 | 1942-08-11 | Du Pont | Process for preparing polymeric polyamides |
US2813775A (en) * | 1955-02-21 | 1957-11-19 | Du Pont | Process for forming films and filaments directly from polymer intermediates |
US2888438A (en) * | 1957-03-08 | 1959-05-26 | Du Pont | Polyureas of aromatic diamines and aromatic diisocyanates |
JPS4985193A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-08-15 | Rhone Poulenc Textile | |
JPH08319420A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-12-03 | Teijin Ltd | ポリアミド溶液組成物及びそれを用いるフィブリッド、紙状シートの製造法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019182705A (ja) * | 2018-04-10 | 2019-10-24 | 国立大学法人茨城大学 | 高純度イソシアン酸の生成方法、生成装置、内蔵キット、ガス発生装置及び分析方法 |
JP7150257B2 (ja) | 2018-04-10 | 2022-10-11 | 国立大学法人茨城大学 | イソシアン酸の生成方法、生成装置、内蔵キット及びガス発生装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2446074A1 (en) | 2012-05-02 |
WO2010151645A1 (en) | 2010-12-29 |
US20110082274A1 (en) | 2011-04-07 |
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