JP2991568B2 - Linear segmented polyurethane urea and method for producing the same - Google Patents

Linear segmented polyurethane urea and method for producing the same

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JP2991568B2
JP2991568B2 JP4153746A JP15374692A JP2991568B2 JP 2991568 B2 JP2991568 B2 JP 2991568B2 JP 4153746 A JP4153746 A JP 4153746A JP 15374692 A JP15374692 A JP 15374692A JP 2991568 B2 JP2991568 B2 JP 2991568B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は線状のセグメント化ポリ
ウレタンウレア及びその製造法に関する。さらに詳しく
は、高物性の弾性繊維を安定して製造するのに有用な、
ポリマー中の分岐構造が著しく少ない線状セグメント化
ポリウレタンウレア及びその高濃度溶液を生産性良く製
造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear segmented polyurethane urea and a method for producing the same. More specifically, useful for stably producing elastic fibers with high physical properties,
The present invention relates to a method for producing a linear segmented polyurethane urea having a remarkably small number of branched structures in a polymer and a highly concentrated solution thereof with high productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリウレタンはフォーム、接着剤、塗
料、エラストマー、合成皮革、さらに繊維等広い分野に
進出し、多くの有用な製品を生み出している。この中で
もとりわけ高弾性が要求されるポリウレタンウレア弾性
繊維は、通常セグメント化ポリウレタンウレアから成
り、以下の(1),(2)に示すいわゆる「二段階法」
で製造される。(1)まずジイソシアネート成分とジオ
ール成分とを溶融状態で反応させ、両末端にイソシアネ
ート基を有する溶融状プレポリマーとして後でジメチル
ホルムアミドやジメチルアセトアミドの様な溶媒に溶解
させてプレポリマー溶液を得るか(溶融合成法)、また
は両成分を直接上記溶媒中で反応させてプレポリマー溶
液を得て(溶液合成法)、(2)ついで該プレポリマー
をUSP2929804に記載されているような脂肪族
ジアミンで鎖伸長し、セグメント化ポリウレタンウレア
溶液を得る。そして、該溶液より溶媒を除去して、ポリ
ウレタンウレア弾性繊維が得られる。しかし、上記のポ
リマー製造途中で好ましくない副反応(架橋反応)が生
じ易く、このため得られる最終のポリマーは多くの分岐
構造を有する。その結果、ポリマー溶液は高粘度でゲル
化し易くなり、ポリマー溶液濃度を下げると言った生産
性を無視した方法をとっても、ポリマー溶液のゲル化の
傾向は完全にはなくならない。又その後の安定剤配合等
の後工程において分岐切断による溶液粘度低下が起き、
安定した紡糸などの成型が困難になり、さらにポリマー
中のミクロゲルの為に断糸を伴う。この解決のために、
特公昭41−3472、特公昭44-22311及び特公昭47−35317
号公報に見られるように、ポリマーの分岐構造を切断
し、成形に適する粘度まで下げる方法がある。これらの
方法では切断に長時間を必要として、分岐切断が不充分
であり、時間的ロスが大であり、場合によってはポリマ
ー溶液が着色したり、失透したりする。さらに、ミクロ
ゲルは除去しきれず、成形中、たとえば細デニール糸の
紡糸や紡糸速度を上げた場合に依然断糸が起こる。また
分岐を切断せずにポリマー分子量や濃度を下げて成形可
能な粘度を有するポリマー溶液を調整した後で成形する
ことも可能であるが、後工程での分岐切断による粘度変
化は避け難く、やはり安定成形は困難であるし、高物性
の成形品は得られず、上述したようにポリマー溶液の生
産性も悪化する。
2. Description of the Related Art Polyurethane has entered a wide range of fields such as foams, adhesives, paints, elastomers, synthetic leathers, and fibers, and has produced many useful products. Among them, the polyurethane urea elastic fiber which requires particularly high elasticity is usually made of segmented polyurethane urea, and is a so-called "two-step method" shown in the following (1) and (2).
Manufactured in. (1) First, a diisocyanate component and a diol component are reacted in a molten state, and then dissolved as a molten prepolymer having isocyanate groups at both terminals in a solvent such as dimethylformamide or dimethylacetamide to obtain a prepolymer solution. (Melt synthesis method) or by directly reacting both components in the above solvent to obtain a prepolymer solution (solution synthesis method). (2) Then, the prepolymer is treated with an aliphatic diamine as described in US Pat. No. 2,929,804. The chain is extended to obtain a segmented polyurethane urea solution. Then, the solvent is removed from the solution to obtain a polyurethane urea elastic fiber. However, undesired side reactions (crosslinking reaction) are apt to occur during the production of the above-mentioned polymer, and the resulting final polymer has many branched structures. As a result, the polymer solution tends to gel at a high viscosity, and even if a method of ignoring productivity such as lowering the concentration of the polymer solution is used, the tendency of the polymer solution to gel is not completely eliminated. In addition, the solution viscosity decreases due to branch cutting in a subsequent step such as the subsequent compounding of a stabilizer,
Stable spinning and other molding are difficult, and the microgel in the polymer is accompanied by thread breakage. To solve this,
JP-B-41-3472, JP-B-44-22311 and JP-B-47-35317
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication, there is a method of cutting a branched structure of a polymer to lower the viscosity to a level suitable for molding. In these methods, a long time is required for cutting, branch cutting is insufficient, time loss is large, and in some cases, the polymer solution is colored or devitrified. Furthermore, the microgel cannot be completely removed, and thread breakage still occurs during molding, for example, when spinning fine denier yarn or increasing the spinning speed. It is also possible to mold after adjusting the polymer solution having a viscosity that can be molded by lowering the polymer molecular weight and concentration without cutting the branch, but it is difficult to avoid a change in viscosity due to branch cutting in the subsequent process. Stable molding is difficult, a molded article with high physical properties cannot be obtained, and the productivity of the polymer solution also deteriorates as described above.

【0003】これらに対し、分岐反応(架橋反応)を抑
制して分岐構造の少ないポリマーを最初から得ようとす
る試みもある。例えば、「ポリウレタン樹脂」(岩田敬
治著、日刊工業新聞社社販)には、トルエンのような中
性溶媒中又は無溶剤下にプレポリマー反応を行う場合
に、酸性物質を添加すると架橋反応を抑制できると述べ
られている。これは原料ジオール成分中に残存する、ジ
オール製造用触媒であって、架橋反応を促進するアルカ
リ化合物を酸性物質によって中和・失活するためだと考
えられる。これに対して、本発明で対象とするセグメン
ト化ポリウレタンウレアの良溶媒であり、塩基性溶媒で
あるジメチルホルムアミド(pKa =−0.01)やジメ
チルアセトアミド(pKa =−0.18)中に、少量の酸
性物質を添加しても、酸としての効力が低下してしま
う。しかも、これらの溶媒は酸性物質の存在下に、アミ
ンとカルボン酸とに分解し、結果的に添加された酸性物
質はこの分解アミンと中性塩を形成する。後にカルボン
酸が残存するが、前記溶媒中では酸としてはほとんど作
用しない。したがって、このような塩基性溶媒中では、
トルエンのような中性で分解しない溶媒と違って、酸性
物質は架橋反応を抑制する効果がないと考えられてい
た。しかし、驚くべきことに、前述したようにプレポリ
マー溶液を前記塩基性溶媒中で溶液合成法又はバルク合
成法で調製する場合には、少量の酸性物質をあらかじめ
添加しておくと、有機ジアミンによって鎖伸長し、得ら
れたポリマー中の分岐構造が著しく少ない場合があるこ
とが分かった。ただし、添加する酸性物質の種類や量に
よって、最終ポリマーの分岐構造の程度やポリマー溶液
粘度が異なり、場合によっては高粘度で分岐の多いゲル
状のポリマー溶液や、分岐は少ないが溶液粘度が異常に
低くかつ失透したポリマー溶液が得られた。この結果、
これらのポリマー溶液の紡糸性は安定せず、得られた弾
性繊維の物性も低く、又変動が大で安定しなかった。
On the other hand, there has been an attempt to suppress a branching reaction (crosslinking reaction) to obtain a polymer having a small number of branched structures from the beginning. For example, "polyurethane resin" (by Keiji Iwata, sold by Nikkan Kogyo Shimbunsha) includes a prepolymer reaction in a neutral solvent such as toluene or in the absence of a solvent. It is stated that it can be suppressed. This is considered to be due to neutralization and deactivation of an alkali compound which is a catalyst for diol production remaining in the raw material diol component and promotes a crosslinking reaction by an acidic substance. On the other hand, dimethylformamide (pKa = -0.01) or dimethylacetamide (pKa = -0.18), which is a good solvent for the segmented polyurethane urea targeted in the present invention and is a basic solvent, Even if a small amount of an acidic substance is added, the effectiveness as an acid is reduced. Moreover, these solvents decompose into amines and carboxylic acids in the presence of the acidic substance, and as a result, the added acidic substance forms a neutral salt with the decomposed amine. The carboxylic acid remains later, but hardly acts as an acid in the solvent. Therefore, in such a basic solvent,
Unlike solvents that are neutral and do not decompose, such as toluene, it has been thought that acidic substances have no effect of suppressing the crosslinking reaction. However, surprisingly, as described above, when the prepolymer solution is prepared by the solution synthesis method or the bulk synthesis method in the basic solvent, if a small amount of an acidic substance is added in advance, the organic diamine is used. It was found that the chain was elongated, and the resulting polymer sometimes had significantly less branched structures. However, depending on the type and amount of the acidic substance to be added, the degree of the branched structure of the final polymer and the viscosity of the polymer solution are different. A low and devitrified polymer solution was obtained. As a result,
The spinnability of these polymer solutions was not stable, the physical properties of the resulting elastic fibers were low, and the fluctuations were large and unstable.

【0004】この様に溶液合成法または溶融合成法によ
ってプレポリマー溶液を得、ついで有機ジアミンで鎖伸
長させてセグメント化ポリウレタンウレア溶液を製造す
る場合において、従来の技術では、高物性の製品を安定
して与える溶液、すなわち、ポリマー中の分岐構造が著
しく少ないセグメント化ポリウレタンウレアの均一透明
溶液を安定して生産性良く製造する事はできなかった。
As described above, in the case where a prepolymer solution is obtained by a solution synthesis method or a melt synthesis method, and then a chain is extended with an organic diamine to produce a segmented polyurethane urea solution, a conventional technique requires stable products of high physical properties. In other words, it was not possible to stably produce a solution given as a solution, that is, a homogeneous and transparent solution of a segmented polyurethane urea having very few branched structures in a polymer with high productivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、高物性の製品を安定して成形することができるポリ
マー中の分岐構造が著しく少ない線状セグメント化ポリ
ウレタンウレア及びその均一透明溶液を安定して高濃度
で生産性良く製造する方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear segmented polyurethane urea having a very small number of branched structures in a polymer capable of stably forming a product having high physical properties and a homogeneous transparent solution thereof. An object of the present invention is to provide a method for producing a stable and high-concentration product with high productivity.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−ト
ルエンジイソシアネート及び1,4−フェニレンジイソ
シアネートの群から選ばれた少なくとも一種の化学量論
的に過剰のジイソシアネート成分と数平均分子量が50
0〜6000のジオール成分とからなる両末端にイソシ
アネート基を有するプレポリマーをジメチルホルムアミ
ドまたはジメチルアセトアミドの有機溶媒中で有機ジア
ミンによって鎖伸長させて得られたセグメント化ポリウ
レタンウレアであって、該ポリマーの分岐度(Nb)が
3以下である線状セグメント化ポリウレタンウレアが提
供される。
According to the present invention, there are provided:
At least one stoichiometric excess diisocyanate component selected from the group consisting of 4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate and 1,4-phenylene diisocyanate and a number average molecular weight of 50
A segmented polyurethane urea obtained by chain-extending a prepolymer having isocyanate groups at both ends comprising diol components of 0 to 6000 with an organic diamine in an organic solvent of dimethylformamide or dimethylacetamide. A linear segmented polyurethane urea having a degree of branching (Nb) of 3 or less is provided.

【0007】本発明に従えば、また、4,4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソ
シアネート及び1,4−フェニレンジイソシアネートの
群から選ばれた少なくとも一種の化学量論的に過剰のジ
イソシアネート成分と数平均分子量が500〜6000
のジオール成分とを溶媒であるジメチルアセトアミドま
たはジメチルホルムアミドの存在下に反応させ、両末端
にイソシアネート基を有するプレポリマー溶液とする
か、または両成分を溶媒の不在下溶融状態で反応させ
て、溶融状プレポリマーを得た後に溶媒に溶解させてプ
レポリマー溶液を得、その後に有機ジアミンによってプ
レポリマーを鎖伸長せしめてセグメント化ポリウレタン
ウレア溶液を製造する際に、両溶媒中での酸解離指数が
9以下の酸性物質を下記式に示された範囲量(モル/1
kgのプレポリマー溶液)存在させて、プレポリマー溶液
を得、ついで有機ジアミンで鎖伸長せしめることからな
る線状セグメント化ポリウレタンウレア溶液の製造法が
提供される。
According to the present invention, there is also provided at least one stoichiometric excess diisocyanate component selected from the group consisting of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate and 1,4-phenylene diisocyanate. And the number average molecular weight is 500-6000
The diol component is reacted in the presence of dimethylacetamide or dimethylformamide as a solvent to form a prepolymer solution having isocyanate groups at both ends, or both components are reacted in a molten state in the absence of a solvent to form a melt. When a prepolymer solution is obtained by obtaining a prepolymer in the form of a solution, a prepolymer solution is obtained, and then the prepolymer is chain-extended with an organic diamine to produce a segmented polyurethane urea solution. 9 or less acidic substance in the range amount (mol / 1
kg of a prepolymer solution) to obtain a prepolymer solution, which is then chain-extended with an organic diamine.

【0008】X≦添加する酸性物質量(モル/1kgのプ
レポリマー溶液)≦A/100 (式中、X=A×B×〔1−e(B-A)kt 〕/〔A−B×
(B-A)kt 〕、
X ≦ Amount of acidic substance to be added (mol / kg of prepolymer solution) ≦ A / 100 (where X = A × B × [1-e (BA) kt ) / [ AB ×
e (BA) kt ],

【0009】Aはプレポリマー溶液合成の場合、ジイソ
シアネート成分中のイソシアネート基の初期濃度からジ
オール成分中の両末端ヒドロキシル基の初期濃度を差し
引いた値(モル/1kgのプレポリマー溶液)、もう一方
の方法である溶融状プレポリマー合成の場合は溶媒にプ
レポリマーを溶解する際のプレポリマーの両末端イソシ
アネート基濃度(モル/1kgのプレポリマー溶液)、
A is a value obtained by subtracting the initial concentration of both terminal hydroxyl groups in the diol component from the initial concentration of the isocyanate group in the diisocyanate component (mol / kg prepolymer solution) in the case of the synthesis of the prepolymer solution. In the case of melt prepolymer synthesis, which is a method, the concentration of isocyanate groups at both terminals of the prepolymer when the prepolymer is dissolved in a solvent (mol / kg prepolymer solution),

【0010】Bはプレポリマー溶液合成の場合は溶媒の
初期濃度(モル/1kgのプレポリマー溶液)、他方の場
合は溶解に用いる溶媒の濃度(モル/1kgのプレポリマ
ー溶液)、tはプレポリマー溶液合成の場合、プレポリ
マー溶液製造時間(分)、他方の場合はプレポリマー溶
解時間(分)、k=C×106 ×e(-E/RT) であり、
B is the initial concentration of the solvent (mol / 1 kg of the prepolymer solution) in the case of the synthesis of the prepolymer solution, and the concentration of the solvent used for dissolution (mol / 1 kg of the prepolymer solution) in the other case, and t is the prepolymer solution. In the case of solution synthesis, the prepolymer solution production time (min), in the other case, the prepolymer dissolution time (min), k = C × 10 6 × e (−E / RT) ,

【0011】C(kg/モル/分)及びE(kcal/モル)
はそれぞれ頻度係数及び活性化エネルギーであり、Tは
プレポリマー溶液合成の場合はプレポリマー溶液製造温
度、他方の場合は溶解時のプレポリマー温度(K)を表
し、Rはガス定数(1.9859×10-3kcal/ モル・
K)である)。
C (kg / mol / min) and E (kcal / mol)
Is the frequency coefficient and activation energy, respectively, T is the prepolymer solution production temperature in the case of prepolymer solution synthesis, and the prepolymer temperature (K) during dissolution in the other case, and R is the gas constant (1.99859). × 10 -3 kcal / mole
K)).

【0012】本発明者らは上記の課題について鋭意検討
した結果、ポリマー中の分岐度が3以下の高濃度の線状
セグメント化ポリウレタンウレア溶液によって紡糸中の
糸切れ回数が著しく減少し、製品物性が従来よりも一段
と向上する事、さらに分岐反応を促進する原因がプレポ
リマー溶液製造中に生成する物質のためである事、この
分岐反応促進物質の生成量はジイソシアネート成分及び
溶媒の種類、濃度や溶液合成法においてはプレポリマー
溶液製造温度、時間及び濃度、溶融合成法ではプレポリ
マー溶解温度、時間及び濃度に依存する事、プレポリマ
ー溶液製造時に特定の酸性物質を特定の範囲内量存在さ
せてプレポリマー溶液を製造させると、紡糸性の面のみ
ならず品質面(物性)でも優れた、ポリマーの分岐度が
3以下の線状セグメント化ポリウレタンウレアの均一透
明溶液を安定して高濃度で生産性良く製造できる事を見
い出し、本発明の完成に至った。以下、本発明の内容に
ついてさらに詳しく説明する。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the above problems, and as a result, the number of yarn breaks during spinning was remarkably reduced by a high-concentration linear segmented polyurethane urea solution having a degree of branching of 3 or less in a polymer. Is further improved than before, furthermore, the cause of accelerating the branching reaction is due to the substance generated during the production of the prepolymer solution, the amount of this branching reaction accelerating substance generated depends on the type, concentration and the like of the diisocyanate component and the solvent. In the solution synthesis method, it depends on the prepolymer solution production temperature, time and concentration, and in the melt synthesis method, it depends on the prepolymer dissolution temperature, time and concentration. When a prepolymer solution is produced, a linear segment having a degree of branching of a polymer of 3 or less is excellent not only in spinnability but also in quality (physical properties). The homogeneous clear solution of cement polyurethane urea stable found that can be produced with good productivity at a high concentration, thereby completing the present invention. Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail.

【0013】本発明中で用いられるジオール成分は数平
均分子量が500〜6000、好ましくは900〜25
00のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、
ポリカーボネートジオールからなる群から選ばれるジオ
ールである。
The diol component used in the present invention has a number average molecular weight of 500 to 6000, preferably 900 to 25.
00 polyester diol, polyether diol,
It is a diol selected from the group consisting of polycarbonate diols.

【0014】ポリエステルジオールとしてエチレングリ
コール1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール類の一
種または混合物とコハク酸、グルタール酸、アジピン
酸、スペリン酸、マゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸
の一種または混合物、更に一部はテレフタル酸、イソフ
タル酸などの芳香族ジカルボン酸なども含まれてよいジ
カルボン酸とから製造される融点が60℃以下、好まし
くは40℃以下のポリエステルジオールの単独または2
種以上の混合物があげられる。
As the polyester diol, one or a mixture of glycols such as ethylene glycol 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and the like, and succinic acid, glutaric acid, adipic acid, speric acid, mazelaic acid, etc. Polyester having a melting point of 60 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or lower, which is produced from one or a mixture of aliphatic dicarboxylic acids and a dicarboxylic acid which may further contain an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid or isophthalic acid. Diol alone or 2
Mixtures of more than one species.

【0015】ポリエーテルジオールとしてポリテトラメ
チレンエーテルグリコール、ポリカプロラクトンジオー
ル、ポリエチレンエーテルグリコール、ポリプロピレン
エーテルグリコール等が挙げられる。
Examples of the polyether diol include polytetramethylene ether glycol, polycaprolactone diol, polyethylene ether glycol, polypropylene ether glycol and the like.

【0016】ポリカーボネートジオールとしてはジアル
キルカーボネート等とヒドロキシ化合物、例えば1,4
−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,5
−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等との
反応により得られるポリ(ブタン−1,4−カーボネー
トジオール、ポリ(ペンタン−1,5−カーボネートジ
オール)、ポリ(ペンタン−1,3−カーボネートジオ
ール)、ポリ(ヘキサン−1,6−カーボネートジオー
ル)及びそれらの共重合体並びに混合物から選ばれるポ
リカーボネートジオールが挙げられる。
As the polycarbonate diol, a dialkyl carbonate or the like and a hydroxy compound such as 1,4
-Butanediol, 1,3-pentanediol, 1,5
Poly (butane-1,4-carbonatediol), poly (pentane-1,5-carbonatediol), poly (pentane-1,3-carbonatediol) obtained by reaction with -pentanediol, 1,6-hexanediol, etc. ), Poly (hexane-1,6-carbonatediol) and their copolymers and polycarbonate diols.

【0017】本発明中、ジイソシアネート成分とジオー
ル成分とのモル比を1.3〜2.5の範囲にしてプレポ
リマーを製造するのが好ましい。この範囲外であるとソ
フトセグメントとして機能するプレポリマーの本来有す
る特性が損なわれてしまい、好ましくない。
In the present invention, it is preferable to prepare a prepolymer with the molar ratio of the diisocyanate component to the diol component in the range of 1.3 to 2.5. Outside this range, the inherent properties of the prepolymer functioning as a soft segment are impaired, which is not preferable.

【0018】本発明で用いるプレポリマーの鎖伸長剤で
ある有機ジアミンは公知の脂肪族、脂環族及び芳香族ジ
アミンを用いることができる。たとえば、エチレンジア
ミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ピペラ
ジン、2−メチルピペラジン、フェニレンジアミン、ト
リレンジアミン、キシレンジアミン、3,3′−ジクロ
ル−4,4′−ビフェニルジアミン、2,6−ジアミノ
ピリジン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、水素
化されたm−フェニレンジアミン、p−フェニレンジア
ミン、テトラクロロ−m−フェニレンジアミン、テトラ
クロロ−p−フェニレンジアミン及びそれらの混合物か
らなる群から選ばれる。
As the organic diamine which is a chain extender of the prepolymer used in the present invention, known aliphatic, alicyclic and aromatic diamines can be used. For example, ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, hexamethylenediamine, cyclohexylenediamine, piperazine, 2-methylpiperazine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, 3,3′-dichloro-4,4′-biphenyldiamine, Consists of 2,6-diaminopyridine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, hydrogenated m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, tetrachloro-m-phenylenediamine, tetrachloro-p-phenylenediamine and mixtures thereof Selected from the group.

【0019】更に日本特許出願4-116692号(1992年4月
10日出願)に記載されているような有機ジイソシアネー
トと有機ジアミンとからなるジアミノウレア化合物も含
まれる。このような化合物としては、例えば4,4′メ
チレン−ビス〔〔〔(2−アミノエチル)アミノ〕カル
ボニル〕アニリン〕〔化合物 (1)〕、4,4′メチレン
−ビス〔〔〔(2−アミノプロピル)アミノ〕カルボニ
ル〕アニリン〕〔化合物 (2)〕、4,4′メチレン−ビ
ス〔〔〔(6−アミノヘキシル)アミノ〕カルボニル〕
アニリン〕〔化合物 (3)〕や下式に示される化合物(4)
〜(13)があげられる。
Further, Japanese Patent Application No. 4-16691 (April 1992
And a diaminourea compound comprising an organic diisocyanate and an organic diamine as described in US Pat. Such compounds include, for example, 4,4'methylene-bis [[[(2-aminoethyl) amino] carbonyl] aniline] [compound (1)], 4,4'methylene-bis [[(2- [Aminopropyl) amino] carbonyl] aniline] [compound (2)], 4,4'methylene-bis [[[(6-aminohexyl) amino] carbonyl]
Aniline] (compound (3)) or a compound represented by the following formula (4)
~ (13).

【0020】[0020]

【化1】 Embedded image

【0021】[0021]

【化2】 Embedded image

【0022】[0022]

【化3】 Embedded image

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】本発明中で使用される鎖伸長剤の量はプレ
ポリマー遊離イソシアネート含量の80〜98%(化学
量論量にもとづいて)の範囲が好適である。この範囲よ
りも少ないとポリマー分子量が低くなりすぎて高物性が
得られないし、この範囲よりも多いと、逆にポリマー分
子量が大きくなり過ぎて、成形不可能になる。この際、
ポリマー分子量調整剤として、たとえば、ジエチルアミ
ンやジエタノールアミン等の末端停止剤を用いてもよ
い。
The amount of chain extender used in the present invention is preferably in the range from 80 to 98% (based on stoichiometric) of the prepolymer free isocyanate content. If it is less than this range, the polymer molecular weight will be too low to obtain high physical properties, and if it is more than this range, on the contrary, the polymer molecular weight will be too large to make molding impossible. On this occasion,
As the polymer molecular weight modifier, for example, a terminal terminator such as diethylamine or diethanolamine may be used.

【0025】本発明に適する酸性物質としては、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド溶媒中での酸解
離指数が1〜9の酸クロライド、リン酸エステル、ホウ
酸エステル、亜リン酸エステル、スルホン酸、オキシ
酸、亜硫酸ガス、無機酸などであり、例えば塩化ベンゾ
イル、アルキルリン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトル
エンスルホン酸、亜硫酸ガス、塩酸、硫酸などから選ば
れた少なくとも1種類の酸である。酸解離定数が9より
も大きい酸性物質ではプレポリマー溶液中に存在する分
岐促進物質を完全に中和できず、従って分岐抑制効果が
小さい。尚、酸解離指数は酸解離定数(25℃)の逆数
の対数値を示し、測定法は化学便覧基礎編II(化学同人
社)に記載の方法によって求める。
The acidic substances suitable for the present invention include dimethylformamide, acid chloride having an acid dissociation index of 1 to 9 in dimethylacetamide solvent, phosphate ester, borate ester, phosphite ester, sulfonic acid, oxyacid , Sulfuric acid gas, inorganic acid and the like, for example, at least one acid selected from benzoyl chloride, alkyl phosphoric acid, benzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, sulfurous acid gas, hydrochloric acid, sulfuric acid and the like. An acidic substance having an acid dissociation constant of greater than 9 cannot completely neutralize the branching promoter present in the prepolymer solution, and therefore has a small branching suppressing effect. The acid dissociation index indicates the logarithm of the reciprocal of the acid dissociation constant (25 ° C.), and the measurement method is determined by the method described in Chemical Handbook Basic Edition II (Chemical Dojinsha).

【0026】次に該酸性物質の添加量であるが、これは
下式で表される範囲になければならない。
Next, the amount of the acidic substance to be added must be within the range represented by the following formula.

【0027】X≦添加する酸性物質量(モル/1kgのプ
レポリマー溶液)≦A/100 (式中、X=A×B×〔1−e(B-A)kt 〕/〔A−B×
(B-A)kt 〕、
X ≦ Amount of acidic substance to be added (mol / kg of prepolymer solution) ≦ A / 100 (where X = A × B × [1-e (BA) kt ) / [A−B ×
e (BA) kt ],

【0028】Aはプレポリマー溶液合成の場合、ジイソ
シアネート成分中のイソシアネート基の初期濃度からジ
オール成分中の両末端ヒドロキシル基の初期濃度を差し
引いた値(モル/1kgのプレポリマー溶液)、もう一方
の方法である溶融状プレポリマー合成の場合は溶媒にプ
レポリマーを溶解する際のプレポリマーの両末端イソシ
アネート基濃度(モル/1kgのプレポリマー溶液)、
A is a value obtained by subtracting the initial concentration of both terminal hydroxyl groups in the diol component from the initial concentration of the isocyanate group in the diisocyanate component (mol / kg prepolymer solution) in the case of the synthesis of the prepolymer solution. In the case of melt prepolymer synthesis, which is a method, the concentration of isocyanate groups at both terminals of the prepolymer when the prepolymer is dissolved in a solvent (mol / kg prepolymer solution),

【0029】Bはプレポリマー溶液合成の場合は溶媒の
初期濃度(モル/1kgのプレポリマー溶液)、他方の場
合は溶解に用いる溶媒の濃度(モル/1kgのプレポリマ
ー溶液)、
B is the initial concentration of the solvent (mol / 1 kg prepolymer solution) in the case of prepolymer solution synthesis, the concentration of the solvent used for dissolution (mol / 1 kg prepolymer solution) in the other case,

【0030】tはプレポリマー溶液合成の場合、プレポ
リマー溶液製造時間(分)、他方の場合はプレポリマー
溶解時間(分)、k=C×106 ×e(-E/RT) であり、
T is the prepolymer solution production time (min) in the case of prepolymer solution synthesis, and the prepolymer dissolution time (min) in the other case, k = C × 10 6 × e (-E / RT) ,

【0031】Tはプレポリマー溶液合成の場合はプレポ
リマー溶液製造温度(K)、他方の場合は溶解時のプレ
ポリマー温度(K)を表し、Rはガス定数(1.985
9×10-3kcal/モル・K)であり、
T represents the prepolymer solution production temperature (K) in the case of synthesizing the prepolymer solution, and T represents the prepolymer temperature (K) during dissolution, and R represents the gas constant (1.985).
9 × 10 −3 kcal / mol · K)

【0032】C値(頻度係数、kg/モル分)とE値(活
性化エネルギー、kcal/モル))はジイソシアネートと
溶媒との組合せによって決まる定数であり、表1のよう
になる。
The C value (frequency coefficient, kg / mol) and E value (activation energy, kcal / mol) are constants determined by the combination of diisocyanate and solvent, and are shown in Table 1.

【0033】 表 1 ─────────────────────────── 溶 媒 イソシアネート ───────────── ジメチルホ ジメチルア ルムアミド セトアミド ─────────────────────────── 4,4′−ジフェニ C値 20.0 2.5 ルメタンジイソシア ──────────────── ネート E値 16.8 17.9 ─────────────────────────── 2,4−トルエンジイ C値 30.0 3.5 ソシアネート ──────────────── E値 16.9 18.1 ─────────────────────────── 1,4−フェニレンジ C値 40.0 4.5 イソシアネート ──────────────── E値 13.9 14.9 ─────────────────────────── Table 1 ───────────────────────────Solvent Isocyanate ─────────────Dimethylphodimethyla Lumamide Cetamide 4 , 4,4'-diphenyl C value 20.0 2.5 Lumethane diisocyanate ─────── ───────── Nate E value 16.8 17.9 2 , 2,4-Toluenedi value C value 30.0 3.5 Socyanate ──────────────── E value 16.9 18.1 ─────────────────────────── 1, 4-phenylene C value 40.0 4.5 Isocyanate ──────────────── E value 13.9 14.9 ───────────────────── ──────

【0034】酸性物質の添加量がこの範囲より少ないと
(式中のX以下)、ポリマーの分岐度が大きくなり、ポ
リマー溶液が高粘度でゲル状になる。その結果、高濃度
のポリマー溶液が得られず生産性が悪くなり、その後の
安定剤配合等の後工程において分岐切断による溶液粘度
の低下が起き、安定した成形が困難になる。さらに、ポ
リマー中のミクロゲルのために、紡糸などの成形中に断
糸を招く。逆に、この範囲より多い(式中のA/100
以上)と、鎖伸長時に存在する過剰の酸性物質によって
鎖伸長剤である有機ジアミンの官能基能力が減退し、所
望するポリマー分子量が得られず、高物性の成形品を与
えるポリマー溶液が得られない。また、ポリマー溶液が
経時的に失透し易くなり、工程上の種々のトラブルを引
き起こす。酸性物質を添加する時期は好ましくは反応開
始時であるが、イソシアネート基のウレタン基への転化
率が95%になった時点でも可能である。
When the amount of the acidic substance added is less than this range (X or less in the formula), the degree of branching of the polymer increases, and the polymer solution becomes a gel with high viscosity. As a result, a high-concentration polymer solution cannot be obtained, resulting in poor productivity, and in a subsequent step such as compounding of a stabilizer, a decrease in solution viscosity due to branch cutting occurs, and stable molding becomes difficult. In addition, microgels in the polymer cause breakage during molding, such as spinning. Conversely, it is larger than this range (A / 100 in the formula)
Above) and the excess acidic substance present during chain elongation reduces the functional group ability of the organic diamine, which is a chain extender, so that a desired polymer molecular weight cannot be obtained and a polymer solution that gives a molded article with high physical properties can be obtained. Absent. In addition, the polymer solution is easily devitrified with time, causing various troubles in the process. The timing of adding the acidic substance is preferably at the start of the reaction, but may be at the time when the conversion of isocyanate groups to urethane groups reaches 95%.

【0035】本発明中、プレポリマー溶液製造温度はプ
レポリマー溶液合成の場合は、5〜70℃が好ましい。
5℃未満であると製造時間が大幅に長くなるし、70℃
を超えると上記の副反応以外の反応、例えばイソシアネ
ート基の三量化などが顕著になり望ましくないからであ
る。溶融合成の場合のプレポリマー製造温度は、30〜
120℃が好ましい。この範囲外の温度条件はプレポリ
マー溶液合成の場合と同じ理由で好ましくない。
In the present invention, the prepolymer solution production temperature is preferably 5 to 70 ° C. in the case of prepolymer solution synthesis.
If the temperature is lower than 5 ° C., the production time is significantly increased,
If the number exceeds 3, reactions other than the above side reactions, for example, trimerization of isocyanate groups, etc., become remarkable, which is not desirable. The prepolymer production temperature in the case of melt synthesis is 30 to
120 ° C. is preferred. Temperature conditions outside this range are not preferred for the same reasons as in the prepolymer solution synthesis.

【0036】鎖伸長反応は0〜30℃が好適である。こ
れ以下だと、プレポリマーの溶解性が悪化し、系が不均
一になってくるし、これ以上だとイソシアネート基とア
ミノ基との反応が異常に速くなって反応を制御しにくく
なるからである。
The chain extension reaction is preferably carried out at 0 to 30 ° C. If it is less than this, the solubility of the prepolymer deteriorates and the system becomes non-uniform, and if it is more than this, the reaction between the isocyanate group and the amino group becomes abnormally fast, making it difficult to control the reaction. .

【0037】この様にして得られる本発明の線状セグメ
ント化ポリウレタンウレアは分岐度(Nb)が3以下で
あり、その均一透明溶液は製造後の工程に於いても粘度
低下がほとんど見られず安定であり、しかも低粘度であ
るので、ポリマー溶液濃度を従来よりも高濃度にでき、
生産性が向上する。さらに、均一透明であるために紡糸
などの成形安定性に優れ、紡糸中の糸切れの回数も従来
に比べ著しく減少する。さらに成形後の製品は高物性を
示し、満足のいくものである。
The thus obtained linear segmented polyurethane urea of the present invention has a degree of branching (Nb) of 3 or less, and its homogeneous transparent solution shows almost no decrease in viscosity even in the steps after production. Because it is stable and has low viscosity, the polymer solution concentration can be made higher than before,
Productivity is improved. Furthermore, since it is uniform and transparent, it is excellent in molding stability such as spinning, and the number of times of yarn breakage during spinning is significantly reduced as compared with the conventional case. Further, the product after molding shows high physical properties and is satisfactory.

【0038】以上述べた線状ポリウレタンウレアの製造
において、プレポリマー反応及び鎖伸長反応は回分式に
よるものであった。プレポリマーを回分式で製造する
際、バッチ毎の原料仕込み比がずれたり、大容量の反応
釜中でしばしば観測される系内の反応温度むらが原因
で、プレポリマー溶液中のイソシアネート基濃度が変動
する場合がある。さらに、釜内でプレポリマーが滞留す
ると、架橋構造につながる副反応が起こりやすくなる。
又、鎖伸長反応を回分式で行なう場合は、イソシアネー
ト基とアミノ基との反応が極めて速いために、プレポリ
マー溶液とアミン液とが均一に混合する前に反応が起こ
り所望する性状を有するポリマー溶液が得られない場合
がある。これらの問題点は高精度の秤量器を用いたり、
釜内の溶液ができるだけ均一に混合できるように攪拌羽
根の形状を工夫するなどエンジニアリング面からかなり
解決できうるが充分とはいい難く、プレポリマー、ポリ
マー両溶液の製造法は回分式から連続式にかえる方がよ
り好ましい。
In the production of the linear polyurethane urea described above, the prepolymer reaction and the chain extension reaction were performed in a batch system. When manufacturing a prepolymer in a batch mode, the isocyanate group concentration in the prepolymer solution may be reduced due to a shift in the raw material charging ratio for each batch or a reaction temperature unevenness in the system often observed in a large-capacity reactor. May fluctuate. Furthermore, when the prepolymer stays in the kettle, side reactions leading to a crosslinked structure are likely to occur.
When the chain extension reaction is carried out batchwise, the reaction between the isocyanate group and the amino group is extremely fast, so that the reaction occurs before the prepolymer solution and the amine solution are uniformly mixed, and a polymer having desired properties is obtained. Solution may not be obtained. These problems are due to the use of high-precision scales,
The shape of the stirring blades can be considerably improved from the engineering aspect, such as devising the shape of the stirring blade so that the solution in the kettle can be mixed as uniformly as possible.However, it is difficult to say that it is not enough. Frogs are more preferred.

【0039】プレポリマー溶液及びポリマー溶液の連続
合成については、以下に記載する方法で達成できる。す
なわち、図1に示す様に化学量論的過剰のジイソシアネ
ート成分Aとジオール成分B及び溶媒Cの各原料フロー
を連続的に定量ポンプで供給混合した後、反応器2中で
ウレタン化反応せしめ、両末端にイソシアネート基を有
するプレポリマー溶液を得るか、ジイソシアネート成分
Aとジオール成分Bとを連続的に混合し、ウレタン化反
応せしめた後で溶媒Cのフローを該溶融状プレポリマー
に連続的に加え、混合器3で混合し、プレポリマー溶液
とした後に、該溶液フローを有機ジアミンDのフローと
連続的にそれぞれ定量ポンプを用いて供給し、混合器4
で混合し、プレポリマーを鎖伸長しポリマー溶液Eを得
る。
The continuous synthesis of the prepolymer solution and the polymer solution can be achieved by the method described below. That is, as shown in FIG. 1, after each raw material flow of the stoichiometric excess of diisocyanate component A, diol component B and solvent C is continuously supplied and mixed by a quantitative pump, urethanation reaction is carried out in reactor 2, A prepolymer solution having isocyanate groups at both ends is obtained, or a diisocyanate component A and a diol component B are continuously mixed, and after a urethanization reaction, the flow of the solvent C is continuously fed to the molten prepolymer. In addition, after mixing in the mixer 3 to form a prepolymer solution, the solution flow is continuously supplied to the flow of the organic diamine D using a metering pump, respectively.
To extend the prepolymer to obtain a polymer solution E.

【0040】本発明において原料として用いられるジイ
ソシアネート成分、ジオール成分、溶媒及び有機ジアミ
ンは前述したバッチ式(回分式)方法によるプレポリマ
ー、ポリマー両溶液製造法の場合に用いたものと同様の
ものを使用できる。又、ジイソシアネート成分とジオー
ル成分とのモル比、鎖伸長剤の量及び酸性物質の種類、
量もバッチ式製造法の場合と同様である。さらにプレポ
リマー溶液製造温度及び鎖伸長反応温度もバッチ式製造
法の場合と同様である。
The diisocyanate component, diol component, solvent and organic diamine used as the raw materials in the present invention are the same as those used in the case of the above-mentioned batch (batch) method for producing both prepolymer and polymer solutions. Can be used. Further, the molar ratio of the diisocyanate component and the diol component, the amount of the chain extender and the type of the acidic substance,
The amount is the same as in the case of the batch production method. Further, the prepolymer solution production temperature and the chain extension reaction temperature are the same as those in the batch production method.

【0041】本発明に係るプレポリマー、ポリマー両溶
液の連続製造法において、ジイソシアネート成分とジオ
ール成分及び溶媒の各原料フローの連続的混合及びプレ
ポリマー溶液と有機ジアミン溶液フローとの混合は、充
分な混合効果が得られるならスタテックタイプ又ダイナ
ミックタイプのミキサーのいずれでもよい。
In the continuous production method of both the prepolymer and polymer solutions according to the present invention, the continuous mixing of the raw material flows of the diisocyanate component, the diol component and the solvent and the mixing of the prepolymer solution and the organic diamine solution flow are sufficient. If a mixing effect can be obtained, either a static type mixer or a dynamic type mixer may be used.

【0042】プレポリマー溶液の連続製造用に用いられ
る反応器は、パイプライン型の空管反応器、パイプライ
ン型でスタテックミキサーを装着したものや、完全混合
槽列型反応器、さらには Polymer Extrusion(Chris Ra
uwendeal著、 Hanser Publishers,1986年) に記載されて
いる様な単軸又は多軸押出器タイプの反応器なども挙げ
られる。
The reactor used for continuous production of the prepolymer solution is a pipeline type hollow tube reactor, a pipeline type reactor equipped with a static mixer, a complete mixing tank row type reactor, and a polymer type reactor. Extrusion (Chris Ra
uwendeal, Hanser Publishers, 1986), and a single-screw or multi-screw extruder type reactor.

【0043】この様にして得られる本発明の線状セグメ
ント化ポリウレタンウレアの分岐度はバッチ式の製造方
法で得られたものに比べ、さらに少なく、ポリマー溶液
も均一透明である。従って、紡糸などの成形安定性及び
成形後の製品は高物性を示し、しかもバッチ式で得られ
たものより、さらに満足のいくものである。
The degree of branching of the linear segmented polyurethane urea of the present invention obtained in this manner is further smaller than that obtained by a batch-type production method, and the polymer solution is uniformly transparent. Therefore, the molding stability such as spinning and the product after molding exhibit high physical properties, and are more satisfactory than those obtained by a batch method.

【0044】分岐度(Nb)はプレポリマー中のアロフ
ァネート、ビューレット結合数を示す指数で、n−ブチ
ルアミンによる化学分解法を用いて、以下のようにして
求める事ができる。本発明中で対象となるセグメント化
ポリウレタンウレアの0.005g/ml濃度のDMAc
溶液に0.1容量%のn−ブチルアミンを加え、その還
元粘度(ηsp/C)を25℃で測定し、その値を Dml/
gとする。この溶液を50℃、4時間処理後の還元粘度
(ηsp′/C)を Eml/gとする。加熱前後の還元粘度
変化から次式で定義される分岐度(Nb)を算出する。
The degree of branching (Nb) is an index indicating the number of allophanate and burette bonds in the prepolymer, and can be determined as follows using a chemical decomposition method with n-butylamine. DMAc having a concentration of 0.005 g / ml of the segmented polyurethane urea of interest in the present invention.
0.1% by volume of n-butylamine was added to the solution, and its reduced viscosity (ηsp / C) was measured at 25 ° C.
g. The reduced viscosity (ηsp ′ / C) after treating this solution at 50 ° C. for 4 hours is defined as Eml / g. The degree of branching (Nb) defined by the following equation is calculated from the change in reduced viscosity before and after heating.

【0045】Nb=(D−E)/D×100Nb = (DE) / D × 100

【0046】この方法によってアロファネート、ビュー
レットの両分岐結合だけが定量的に切断される事はOkut
o(Macromol.Chem., 98, 148(1966))やFurukawaおよびYo
koyamaらによって明らかにされている(J.Polym Sci.,Po
lym.lett.Ed.,17,175(1979)) 。
This method quantitatively cleaves only the allophanate and biuret branch bonds.
o (Macromol.Chem., 98, 148 (1966)) and Furukawa and Yo
Koyama et al. (J. Polym Sci., Po
lym.lett.Ed., 17,175 (1979)).

【0047】又、ポリマー溶液が均一透明とは以下の2
つの測定結果より判断した。(i)ポリマーの30重量
%のジメチルホルムアミドまたはジメチルアセトアミド
溶液の透過率が90%以上であること。ただし、透過率
はポリマー溶液を20℃で2週間経時後に濁度計(日製
産業製、モデル:LT−11)を用いて測定した。(ii)
製造後20℃で2週間経時したポリマー溶液中に、ミク
ロゲル及び目視判定ができる程度の大きさのマクロゲル
が認められないこと。ただし、ミクロゲルがないとはポ
リマーの1重量%のジメチルホルムアミドまたはジメチ
ルアセトアミド溶液中に50μm以上の粒子が存在しな
いことを意味する。ミクロゲル粒子の測定法はいろいろ
あるが、ここではコールーターカウンター(Coulter Ele
ctronics社.モデル:TA−2)を用いた。
Further, that the polymer solution is uniform and transparent is the following 2
Judgment was made from the two measurement results. (I) Permeability of a 30% by weight dimethylformamide or dimethylacetamide solution of the polymer is 90% or more. However, the transmittance was measured using a turbidity meter (manufactured by Nissan Sangyo, model: LT-11) after aging the polymer solution at 20 ° C. for 2 weeks. (ii)
Microgels and macrogels large enough to allow visual judgment are not observed in the polymer solution aged at 20 ° C. for 2 weeks after production. However, the absence of a microgel means that there is no particle of 50 μm or more in a dimethylformamide or dimethylacetamide solution containing 1% by weight of the polymer. There are various methods for measuring microgel particles, but here we use a coulter counter (Coulter Ele
ctronics. Model: TA-2) was used.

【0048】[0048]

【実施例】次に本発明の実施態様を具体的に実施例で説
明する。なお、実施例中の部は断わりのない限り重量
(g)に関するものである。
Next, the embodiments of the present invention will be described specifically with reference to examples. The parts in the examples relate to weight (g) unless otherwise specified.

【0049】ポリマー溶液の成型安定性については、回
転円筒レオメーターを用いて、ポリマー溶液を80℃で
5時間攪拌(シェアレートはlsec-1)後の粘度と攪
拌前の初期粘度との差と、ポリマー溶液を通常の方法で
毎分500mの速度で40デニール/4フィラメントの
糸を10時間連続で乾式紡糸し、その間の糸切れ回数の
2つの結果から評価した。ただし、ポリマー粘度の低下
幅が小さく紡糸中の糸切れ回数が極めて少ない場合を
“+”、逆にポリマー粘度の低下幅が大きく紡糸中の糸
切れ回数が極めて多い場合を“−”とし、両者の中間を
“±”とした。
Regarding the molding stability of the polymer solution, the difference between the viscosity after stirring the polymer solution at 80 ° C. for 5 hours (shear rate is 1 sec −1 ) and the initial viscosity before stirring was measured using a rotary cylindrical rheometer. The polymer solution was subjected to dry spinning of a yarn of 40 denier / 4 filaments at a speed of 500 m / min for 10 hours continuously at a speed of 500 m / min, and the number of yarn breakage during the spinning was evaluated from two results. However, “+” indicates that the decrease in the polymer viscosity is small and the number of yarn breaks during spinning is extremely small, and “−” indicates that the decrease in the polymer viscosity is large and the number of yarn breaks during spinning is extremely large. Is set to “±”.

【0050】得られた糸の物性はASTM−D−273
−72の一般的方法によって測定した。各測定には5cm
のゲージ長の5本糸を用い、試料に毎分1000%の一
定の引っ張り速度で1回伸長を行い、100%モジュラ
ス(g)、破断時に於ける伸び(%)及び強度(g)を
測定した。
The physical properties of the obtained yarn were ASTM-D-273.
Measured by the general method of -72. 5cm for each measurement
The sample is stretched once at a constant pulling rate of 1000% per minute using five yarns with a gauge length of 100%, and the 100% modulus (g), elongation at break (%) and strength (g) are measured. did.

【0051】ポリマー中の特定カルボニル基の伸縮振動
に由来する1688cm-1における吸収の吸光度(Aν(C=
O、1688cm-1))及びベンゼン環の伸縮振動に由来する
1610cm-1におけるもの(Aν(C=C、1610cm-1))は次
の様にして測定した。ポリマーの20重量%溶液からキ
ャスト法により、厚さ10μmのポリマーフィルムを得
る(成膜条件:減圧下(2Torr)、50℃、24時
間)。BIO−RAD社製FT−IR、モデルFTS−
60Aを用い透過法により、このフィルムの1750cm-1
1600cm-1の領域の赤外吸収を測定する。Yamamotoら(Po
lymer J.,Vol.21,No.11,1989) の方法によって、この領
域の赤外スペクトルをカーブフィッティング法によって
9種類の波形に波形分離する(各波形のピーク位置は、
高波数側からそれぞれ、1737、1730、1709、1685、166
5、1638、1633、1610と1592cm-1)。波形分離後の1688及
び1610cm-1における吸光度から、両吸光度比、すなわち
Aν(C=O、1688cm-1) /Aν′(C=C、1610c
m-1)が求まる。
The absorbance of the absorption at 1688 cm -1 (Aν (C =
O, 1688 cm -1 )) and derived from the stretching vibration of the benzene ring
The value at 1610 cm -1 (Aν (C = C, 1610 cm -1 )) was measured as follows. A polymer film having a thickness of 10 μm is obtained from a 20% by weight solution of the polymer by a casting method (film formation conditions: under reduced pressure (2 Torr), 50 ° C., 24 hours). BIO-RAD FT-IR, Model FTS-
By using a 60A and a permeation method, 1750 cm -1
The infrared absorption in the region of 1600 cm -1 is measured. Yamamoto et al. (Po
lymer J., Vol. 21, No. 11, 1989), the infrared spectrum in this region is separated into nine types of waveforms by curve fitting (the peak position of each waveform is
1737, 1730, 1709, 1685, 166 from high wave number side
5, 1638, 1633, 1610 and 1592 cm -1 ). From the absorbances at 1688 and 1610 cm -1 after the waveform separation, the ratio of both absorbances, that is, Av (C = O, 1688 cm -1 ) / Aν '(C = C, 1610c
m -1 ) is obtained.

【0052】実施例1 酸性物質をプレポリマー溶液反応時に最低必要量Xの2
倍量の1.1×10-4モル添加して、プレポリマー溶液
を得、ついで鎖伸長反応によりポリマー溶液を製造する
例を示す。攪拌機、温度計、窒素シール管などを備えた
反応容器内に、まず570部のジメチルアセトアミド
(DMAc)を入れ、次に470部のポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール(PTMG,数平均分子量Mn=
2000)、最後に100部の4,4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(MDI)を仕込み、30℃で90
分間、50重量%のDMAc溶液中でプレポリマー反応
を行うものとして、塩化ベンゾイルを15.4mg(1.
1×10-4モル)精秤して反応容器内に加えた。反応終
了時に於ける残存イソシアネート基濃度は0.271モ
ルであった。ただし、残存イソシアネート基濃度は、An
alytical Chemistry of Polyurethanes(New York, Wile
y-Interscience, 1969) のPolyurethanes, Sect.III に
記載されている方法等により求めた。そのあとで、7.
6部のエチレンジアミン(EDA)と1.3部のジエチ
ルアミン(DEA)を含む514部のDMAc溶液を調
製し(EDAのモル数/DEAモル数=7.12、ポリ
マー濃度=35重量%)、15℃で該溶液を高速攪拌さ
れたプレポリマー溶液中に迅速に加えた。該溶液のイソ
シアネート基の2260cm-1に於ける吸収が認められな
くなった時点で鎖伸長反応を終了した。このポリマーの
分岐度(Nb)は2.5で、ポリマー溶液性状は均一透
明であり、成形安定性は極めて良好であり、弾性糸(4
0d)のモジュラス(100%伸長時)、破断強度及び
伸度はそれぞれ3.2g,72g,750%と極めて高
物性に示した。更に得られたポリマー中のカルボニル基
とベンゼン環=重結合の赤外吸収比
Example 1 A minimum amount X of 2
An example of producing a prepolymer solution by adding a double amount of 1.1 × 10 −4 mol and then producing a polymer solution by a chain extension reaction will be described. First, 570 parts of dimethylacetamide (DMAc) is placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen seal tube, and the like, and then 470 parts of polytetramethylene ether glycol (PTMG, number average molecular weight Mn =
2000) and finally 100 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)
15.4 mg of benzoyl chloride (1.
(1 × 10 -4 mol) was precisely weighed and added to the reaction vessel. At the end of the reaction, the residual isocyanate group concentration was 0.271 mol. However, the residual isocyanate group concentration is An
alytical Chemistry of Polyurethanes (New York, Wile
y-Interscience, 1969) Polyurethanes, Sect. III. After that, 7.
A 514 parts DMAc solution containing 6 parts ethylenediamine (EDA) and 1.3 parts diethylamine (DEA) was prepared (moles of EDA / moles of DEA = 7.12, polymer concentration = 35% by weight), and 15 At C the solution was quickly added into the rapidly stirred prepolymer solution. When the absorption of the isocyanate group in the solution at 2260 cm -1 was no longer observed, the chain extension reaction was terminated. The degree of branching (Nb) of this polymer was 2.5, the properties of the polymer solution were uniform and transparent, the molding stability was extremely good, and the elastic yarn (4
The modulus (0d), elongation at break (100%), elongation at break and elongation at 3.2%, 72g and 750%, respectively, were extremely high. Furthermore, the infrared absorption ratio of the carbonyl group and the benzene ring = heavy bond in the obtained polymer

【0053】 [0053]

【0054】(式中、Aν(C=O,1688cm-1):ポリ
マーの1688cm-1における吸光度、Aν′ (C=C,1610
cm-1) :ポリマーの1610cm-1における吸光度)は0.1
以下であった。弾性糸の物性値を表2に示す。
(Where Aν (C = O, 1688 cm −1 ): absorbance of polymer at 1688 cm −1 , Aν ′ (C = C, 1610
cm -1): absorbance at 1610 cm -1 of the polymer) 0.1
It was below. Table 2 shows the physical property values of the elastic yarn.

【0055】比較例1及び2 比較例1ではプレポリマー溶液反応時に添加する塩化ベ
ンゾイル量を最低必要量Xの1/3の1.7×10-5
ルとし、比較例2では塩化ベンゾイル量を上限値A/1
00の2倍の5.6×10-3モルとする以外は実施例1
と同一条件でポリマー溶液を得た。結果を表2に示す。
Comparative Examples 1 and 2 In Comparative Example 1, the amount of benzoyl chloride added at the time of the reaction of the prepolymer solution was set to 1.7 × 10 −5 mol, which is 3 of the minimum required amount X. In Comparative Example 2, the amount of benzoyl chloride was decreased. Upper limit A / 1
Example 1 except that it was 5.6 × 10 -3 mol twice as large as 00.
Under the same conditions as above, a polymer solution was obtained. Table 2 shows the results.

【0056】比較例3 ここではプレポリマー溶液反応時に塩化ベンゾイルをま
ったく添加せずにプレポリマー溶液を製造する以外は実
施例1と同一条件でポリマー溶液を得た。結果を表2に
示す。
Comparative Example 3 A polymer solution was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the prepolymer solution was prepared without adding any benzoyl chloride during the reaction of the prepolymer solution. Table 2 shows the results.

【0057】比較例4 ここではプレポリマー溶液反応時にジメチルアセトアミ
ド中での酸解離定数が9以上である酢酸を添加する(最
低必要量Xの2倍量の1.1×10-4モル)以外は実施
例1と同一条件でポリマー溶液を得た。結果を表2に示
す。
Comparative Example 4 Here, except that acetic acid having an acid dissociation constant of 9 or more in dimethylacetamide during the reaction of the prepolymer solution was added (1.1 × 10 −4 mol, twice the minimum required amount X). A polymer solution was obtained under the same conditions as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0058】実施例2 ここではプレポリマー溶液反応時に添加する酸性物質の
種類を変える。塩化ベンゾイルの代わりに濃硫酸(97
%)を1.1×10-4モル添加する(最低必要量Xの2
倍で)以外は実施例1と同一条件でポリマー溶液を得
た。結果を表2に示す。
Example 2 Here, the kind of the acidic substance added at the time of the reaction of the prepolymer solution was changed. Concentrated sulfuric acid (97 instead of benzoyl chloride)
%) (1.1 × 10 −4 mol) (2 of minimum required amount X).
Except that the polymer solution was obtained under the same conditions as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0059】比較例5及び6 比較例5ではプレポリマー溶液反応時に濃硫酸 (97
%)を最低必要量Xの1/3で1.7×10-5モル添加
し、比較例6では濃硫酸量を上限値A/100の2倍の
5.6×10-3モル添加する以外は実施例1と同一条件
でポリマー溶液を得た。結果を表2に示す。
Comparative Examples 5 and 6 In Comparative Example 5, concentrated sulfuric acid (97%) was used during the prepolymer solution reaction.
%), Which is 1/3 of the minimum required amount X and 1.7 × 10 -5 mol, and in Comparative Example 6, the amount of concentrated sulfuric acid is 5.6 × 10 -3 mol twice as large as the upper limit A / 100. A polymer solution was obtained under the same conditions as in Example 1 except for the above. Table 2 shows the results.

【0060】実施例3 ここでは実施例1のプレポリマー溶液反応条件の内、反
応温度、反応時間をそれぞれ50℃、50分に変更する
例を示す。この条件変更に伴って、塩化ベンゾイル量を
3.8×10-4モルとする(最少必要量Xの2倍)以外
は実施例1と同一の条件でポリマー溶液を製造した。結
果を表3に示す。
Example 3 Here, an example is shown in which the reaction temperature and the reaction time are changed to 50 ° C. and 50 minutes, respectively, among the prepolymer solution reaction conditions of Example 1. A polymer solution was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of benzoyl chloride was changed to 3.8 × 10 -4 mol (twice the minimum required amount X) in accordance with the change in the conditions. Table 3 shows the results.

【0061】実施例4 ここでは実施例1のプレポリマー溶液反応条件の内、プ
レポリマー溶液濃度を70重量%に変更する例を示す。
それに伴いプレポリマー製造時間を70分に、塩化ベン
ゾイル量は5×10-5モルとする(最低必要量の2倍)
以外は実施例1と同一の条件でポリマー溶液を製造し
た。結果を表3に示す。
Example 4 Here, an example is shown in which the prepolymer solution concentration is changed to 70% by weight among the prepolymer solution reaction conditions of Example 1.
Accordingly, the prepolymer production time is reduced to 70 minutes, and the amount of benzoyl chloride is adjusted to 5 × 10 -5 mol (twice the minimum required amount).
A polymer solution was produced under the same conditions as in Example 1 except for the above. Table 3 shows the results.

【0062】実施例5 実施例1で用いた溶媒をDMAcからDMFに変える。
プレポリマー溶液の製造温度、時間を30℃,70min.
とし、塩化ベンゾイルを2.1×10-3モル添加する
(最少必要量)以外は実施例1と実質上同一条件でポリ
マー溶液を得た。結果を表3に示す。
Example 5 The solvent used in Example 1 was changed from DMAc to DMF.
The production temperature and time of the prepolymer solution were 30 ° C and 70 min.
A polymer solution was obtained under substantially the same conditions as in Example 1 except that 2.1 × 10 −3 mol of benzoyl chloride was added (the minimum required amount). Table 3 shows the results.

【0063】実施例6 ここでは本発明の溶融状プレポリマー合成法の例を述べ
る。攪拌機、温度計、窒素シール管を備えた反応容器中
に100部の固形状のMDIを入れ、45℃で溶解す
る。次に、470.0部のPTMG(Mn=2000)
を添加し、80℃で150分間プレポリマー反応を行っ
た。反応終了後、溶融状プレポリマーを30℃まで冷却
し、570部のDMAcを加え、90分攪拌下溶解し
た。この際、塩化ベンゾイルを最低必要量の2倍である
15.4mg(1.1×10-4モル)精秤して反応容器内
に加えた。溶解終了時に於ける残存イソシアネート基濃
度が0.323モルであった。次に、7.6部のエチレ
ンジアミン(EDA)と1.3部のジエチルアミン(D
EA)を含む514部のDMAc溶液を調製し、実施例
1と同様にしてポリウレタン溶液を得た。結果を表4に
示す。
Example 6 Here, an example of the method for synthesizing a molten prepolymer of the present invention will be described. 100 parts of solid MDI is placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen sealed tube, and dissolved at 45 ° C. Next, 470.0 parts of PTMG (Mn = 2000)
Was added and a prepolymer reaction was performed at 80 ° C. for 150 minutes. After the completion of the reaction, the molten prepolymer was cooled to 30 ° C., 570 parts of DMAc was added, and dissolved under stirring for 90 minutes. At this time, 15.4 mg (1.1 × 10 −4 mol) of benzoyl chloride, which was twice the minimum required amount, was precisely weighed and added to the reaction vessel. The concentration of residual isocyanate groups at the end of dissolution was 0.323 mol. Next, 7.6 parts of ethylenediamine (EDA) and 1.3 parts of diethylamine (D
514 parts of a DMAc solution containing EA) was prepared, and a polyurethane solution was obtained in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0064】比較例7及び8 比較例7では溶融状プレポリマーをDMAcに溶解する
際に塩化ベンゾイル量を最低必要量の1/3の量の1.
7×10-5、比較例8では5.6×10-3モル添加する
以外は実施例7と同一条件でポリマー溶液を得た。結果
を表3に示す。
Comparative Examples 7 and 8 In Comparative Example 7, when dissolving the molten prepolymer in DMAc, the amount of benzoyl chloride was reduced to 1/3 of the minimum required amount.
A polymer solution was obtained under the same conditions as in Example 7 except that 7 × 10 −5 and 5.6 × 10 −3 mol in Comparative Example 8 were added. Table 3 shows the results.

【0065】尚、各表中の符号は次の通りである。 1)量が少ない、多いとは添加した酸性物質が請求範囲
量に比べ、それぞれ少ない、多い事を示す。 2)40デニール糸の100%モジュラス(%) 3) 〃 糸破断時の強度(g) 4) 〃 糸破断時の伸度(g)
The symbols in each table are as follows. 1) A small amount and a large amount indicate that the amount of the added acidic substance is small and large, respectively, as compared with the claimed amount. 2) 100% modulus (%) of 40 denier yarn 3) 強度 Strength at break (g) 4) 〃 Elongation at break (g)

【0066】比較例9 特公昭47-35317号公報に記載されているように、比較例
1で製造したポリマーを70℃で10時間加熱攪拌し、
分岐切断したものを得た(処理後の分岐度5.3)。結
果を表2に示す。
Comparative Example 9 As described in JP-B-47-35317, the polymer produced in Comparative Example 1 was heated and stirred at 70 ° C. for 10 hours.
A branch cut was obtained (the degree of branching after processing was 5.3). Table 2 shows the results.

【0067】実施例7 図1に示す様に、100部/分の4,4′−ジフェニル
メタンジイソシアネートのフロー、470部/分のテト
ラメチレンエーテルグリコールのフロー及び570部/
分のジメチルアセトアミド(2.7×10-2重量%の塩
化ベンゾイルを含む)のフローを定量ポンプによって、
連続的に強制攪拌式の混合器内に導く(平均滞留時間1
分)。その後パイプライン式の反応器に混合后の溶液を
導き、平均滞留時間100分、30℃の条件下で反応せ
しめ、連続的にプレポリマー溶液を得る。次に該溶液フ
ロー(1140部/分)と514部/分のアミン溶液フ
ロー(7.6部のエチレンジアミン、1.3部のジエチ
ルアミン及び505.1部のジメチルアセトアミドから
なる)とを連続的に強制攪拌式の混合器内に導き(平均
滞留時間3秒)、15℃で鎖伸長を行ないポリマー溶液
を得た。鎖伸長反応の終了確認は実施例1と同様にして
行なった。結果は表2に示す。
EXAMPLE 7 As shown in FIG. 1, a flow of 100 parts / min of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, a flow of 470 parts / min of tetramethylene ether glycol and a flow of 570 parts / min
Of dimethylacetamide (containing 2.7 × 10 -2 % by weight benzoyl chloride) through a metering pump
Continuously guided into a forced stirring mixer (average residence time 1
Minutes). Thereafter, the solution after mixing is introduced into a pipeline type reactor, and reacted under the condition of an average residence time of 100 minutes and 30 ° C. to continuously obtain a prepolymer solution. Next, the solution flow (1140 parts / min) and the amine solution flow (514 parts / min, consisting of 7.6 parts of ethylenediamine, 1.3 parts of diethylamine and 505.1 parts of dimethylacetamide) are continuously applied. The mixture was guided into a forced stirring mixer (average residence time: 3 seconds), and the chain was extended at 15 ° C. to obtain a polymer solution. The completion of the chain extension reaction was confirmed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】[0069]

【表2】 [Table 2]

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】[0071]

【発明の効果】表2の結果から分かるように、本発明の
線状セグメント化ポリウレタンウレアは、プレポリマー
溶液反応時に酸性物質を全く添加しない場合(比較例
3)や少ない場合(比較例1,5)及びDMAc中での
酸解離定数が9以上の酸性物質を添加した場合(比較例
4)に比べ、又逆に多い場合(比較例2,6)に比べ、
更に後工程で分岐切断したもの(比較例9)に比べ、本
発明のポリマーの分岐度が3以下でその溶液は均一透明
であるために、成形安定性に優れ、得られた成形品は従
来法では得られなかった高物性、即ちモジュラスが向上
して、しかも高伸度、高強度を発現し得ることがわか
る。同様の事が溶融状プレポリマー合成の場合にも言え
る(表3)。さらに、表4の結果から分かるようにプレ
ポリマー溶液製造条件を大幅に変更しても、本発明の効
果が十分に発見されていることが分かる。また、ポリマ
ーの製造法においてプレポリマー合成、重合までの全工
程を連続化することによって得られたポリマーの物性
(実施例7)はバッチ法によるものに比べ、より好まし
いこともわかる。
As can be seen from the results shown in Table 2, the linear segmented polyurethane urea of the present invention has no acidic substance added at all during the reaction of the prepolymer solution (Comparative Example 3) or a small amount (Comparative Example 1, Comparative Example 1). 5) and a case where an acid substance having an acid dissociation constant in DMAc of 9 or more was added (Comparative Example 4), and conversely, a case where the amount was large (Comparative Examples 2 and 6).
Furthermore, as compared with a product obtained by branch-cut in the subsequent step (Comparative Example 9), the polymer of the present invention has a degree of branching of 3 or less and its solution is uniformly transparent, so that it has excellent molding stability. It can be seen that the high physical properties that could not be obtained by the method, that is, the modulus is improved, and that high elongation and high strength can be exhibited. The same can be said for the synthesis of a molten prepolymer (Table 3). Furthermore, as can be seen from the results in Table 4, it can be seen that the effects of the present invention were sufficiently discovered even when the conditions for producing the prepolymer solution were significantly changed. In addition, it can be seen that the physical properties (Example 7) of the polymer obtained by making all the processes from prepolymer synthesis to polymerization continuous in the polymer production method are more preferable than those obtained by the batch method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明に従った線状セグメント化ポリウ
レタンウレア溶液の連続製造法のフローの一例を示す図
面である。
FIG. 1 is a drawing showing an example of a flow of a continuous production method of a linear segmented polyurethane urea solution according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A…ジイソシアネート成分 B…ジオール成分 C…溶媒 D…アミン成分 E…ポリマー成分 1…混合器 2…プレポリマー合成反応器 3…混合器 4…混合器 5…定量ポンプ A ... diisocyanate component B ... diol component C ... solvent D ... amine component E ... polymer component 1 ... mixer 2 ... prepolymer synthesis reactor 3 ... mixer 4 ... mixer 5 ... metering pump

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−97097(JP,A) 特開 昭47−15498(JP,A) 特開 昭48−20895(JP,A) 特開 平3−124813(JP,A) 特公 昭48−19719(JP,B1) 特公 昭46−14473(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08G 18/65 - 18/66 C08G 18/32 C08G 18/40 - 18/48 C08G 18/10 Continuation of the front page (56) References JP-A-49-97097 (JP, A) JP-A-47-15498 (JP, A) JP-A-48-20895 (JP, A) JP-A-3-128413 (JP) , A) JP-B-48-19719 (JP, B1) JP-B-46-14473 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C08G 18/65-18/66 C08G 18/32 C08G 18/40-18/48 C08G 18/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、2,4−トルエンジイソシアネート及び1,4
−フェニレンジイソシアネートの群から選ばれた化学量
論的に過剰のジイソシアネート成分と数平均分子量が5
00〜6000のジオール成分とからなる両末端にイソ
シアネート基を有するプレポリマーをジメチルホルムア
ミドまたはジメチルアセトアミドの有機溶媒中で有機ジ
アミンによって鎖伸長させて得られたセグメント化ポリ
ウレタンウレアであって、該ポリマーの分岐度(Nb)
が3以下である線状セグメント化ポリウレタンウレア。
1. A method according to claim 1, wherein 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate and 1,4
A stoichiometric excess diisocyanate component selected from the group of phenylene diisocyanates and a number average molecular weight of 5
A segmented polyurethane urea obtained by chain-extending a prepolymer having isocyanate groups at both ends comprising a diol component of 00 to 6000 with an organic diamine in an organic solvent of dimethylformamide or dimethylacetamide, wherein Branching degree (Nb)
Is 3 or less.
【請求項2】 線状セグメント化ポリウレタンウレア中
のカルボニル基の赤外分光法における吸光度が下式の関
係を満足する請求項1記載の線状セグメント化ポリウレ
タンウレア。 式中、Aν(C=O,1688cm-1):ポリマーの1688cm-1
における吸光度 Aν′(C=C,1610cm-1):ポリマーの1610cm-1にお
ける吸光度
2. The linear segmented polyurethane urea according to claim 1, wherein the absorbance of the carbonyl group in the linear segmented polyurethane urea by infrared spectroscopy satisfies the following relationship. In the formula, Aν (C = O, 1688 cm −1 ): 1688 cm −1 of polymer
Av '(C = C, 1610 cm -1 ): absorbance of polymer at 1610 cm -1
【請求項3】 4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、2,4−トルエンジイソシアネート及び1,4
−フェニレンジイソシアネートの群から選ばれた化学量
論的に過剰のジイソシアネート成分と数平均分子量が5
00〜6000のジオール成分とを溶媒であるジメチル
アセトアミドまたはジメチルホルムアミドの存在下に反
応させ、両末端にイソシアネート基を有するプレポリマ
ー溶液とするか、または両成分を溶媒の不在下溶融状態
で反応させて、溶融状プレポリマーを得た後に溶媒に溶
解させてプレポリマー溶液を得、その後に有機ジアミン
によってプレポリマーを鎖伸長せしめてセグメント化ポ
リウレタンウレア溶液を製造する際に、両溶媒中での酸
解離指数が9以下の酸性物質を下記式に示された範囲量
(モル/1kgのプレポリマー溶液)存在させて、プレポ
リマー溶液を得、ついで有機ジアミンで鎖伸長せしめる
ことからなる線状セグメント化ポリウレタンウレア溶液
の製造法。 X≦添加する酸性物質量(モル/1kgのプレポリマー溶
液)≦A/100 (式中、X=A×B×〔1−e(B-A)kt 〕/〔A−B×
(B-A)kt 〕、 Aはプレポリマー溶液合成の場合、ジイソシアネート成
分中のイソシアネート基の初期濃度からジオール成分中
の両末端ヒドロキシル基の初期濃度を差し引いた値(モ
ル/1kgのプレポリマー溶液)、もう一方の方法である
溶融状プレポリマー合成の場合は溶媒にプレポリマーを
溶解する際のプレポリマーの両末端イソシアネート基濃
度(モル/1kgのプレポリマー溶液)、 Bはプレポリマー溶液合成の場合は溶媒の初期濃度(モ
ル/1kgのプレポリマー溶液)、他方の場合は溶解に用
いる溶媒の濃度(モル/1kgのプレポリマー溶液)、 tはプレポリマー溶液合成の場合、プレポリマー溶液製
造時間(分)、他方の場合はプレポリマー溶解時間
(分)、k=C×106 ×e(-E/RT) であり、 C(kg/モル/分)及びE(kcal/モル)はそれぞれ頻
度係数及び活性化エネルギーであり、Tはプレポリマー
溶液合成の場合はプレポリマー溶液製造温度、他方の場
合は溶解時のプレポリマー温度(K)を表し、Rはガス
定数(1.9859×10-3kcal/モル・K)であ
る)。
3. 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate and 1,4
A stoichiometric excess diisocyanate component selected from the group of phenylene diisocyanates and a number average molecular weight of 5
A diol component of from 0.00 to 6000 is reacted in the presence of dimethylacetamide or dimethylformamide as a solvent to form a prepolymer solution having isocyanate groups at both ends, or the components are reacted in a molten state in the absence of a solvent. Then, after obtaining a molten prepolymer, it is dissolved in a solvent to obtain a prepolymer solution, and then, when the prepolymer is chain-extended with an organic diamine to produce a segmented polyurethane urea solution, the acid in both solvents is used. An acidic substance having a dissociation index of 9 or less is present in the amount shown in the following formula (mol / 1 kg of a prepolymer solution) to obtain a prepolymer solution, and then linear segmentation is performed by chain extension with an organic diamine. A method for producing a polyurethaneurea solution. X ≦ Amount of acidic substance to be added (mol / kg prepolymer solution) ≦ A / 100 (where X = A × B × [1-e (BA) kt ) / [A−B ×
e (BA) kt ], where A is the value obtained by subtracting the initial concentration of both terminal hydroxyl groups in the diol component from the initial concentration of isocyanate groups in the diisocyanate component (mol / kg prepolymer solution) In the case of the synthesis of a molten prepolymer, which is the other method, the concentration of isocyanate groups at both terminals of the prepolymer when the prepolymer is dissolved in a solvent (mol / kg of a prepolymer solution). Is the initial concentration of the solvent (mol / kg of the prepolymer solution); in the other case, the concentration of the solvent used for dissolution (mol / kg of the prepolymer solution); min), in the case of other prepolymers dissolution time (minutes), a k = C × 10 6 × e (-E / RT), C (kg / mol / min) and E (kcal / mol) T represents the prepolymer solution production temperature in the case of prepolymer solution synthesis, and T represents the prepolymer temperature (K) at the time of dissolution in the case of prepolymer solution synthesis, and R represents the gas constant (1.99859 × 10 −3 kcal / mol · K)).
【請求項4】 化学量論的に過剰のジイソシアネート成
分、ジオール成分及び溶媒の各原料フローを連続的に混
合し、ウレタン化反応せしめ、両末端にイソシアネート
基を有するプレポリマー溶液を得るか、ジイソシアネー
ト成分とジオール成分とを連続的に混合し、ウレタン化
反応せしめた後に溶媒フローを連続的に加え、該プレポ
リマー溶液を得、さらに該溶液フローを有機ジアミンの
フローと連続的に混合して、プレポリマー鎖伸長反応を
行わしめる請求項3記載の線状セグメント化ポリウレタ
ンウレア溶液の連続製造法。
4. A stoichiometric excess of a diisocyanate component, a diol component and a raw material flow of a solvent are continuously mixed and reacted by urethanation to obtain a prepolymer solution having isocyanate groups at both ends, or a diisocyanate. The components and the diol component are continuously mixed, and after the urethanization reaction, the solvent flow is continuously added to obtain the prepolymer solution.The solution flow is continuously mixed with the organic diamine flow, 4. The method for continuously producing a linear segmented polyurethane urea solution according to claim 3, wherein a prepolymer chain extension reaction is carried out.
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