JP3421773B2 - ポリウレタン弾性体の製法 - Google Patents

ポリウレタン弾性体の製法

Info

Publication number
JP3421773B2
JP3421773B2 JP24702693A JP24702693A JP3421773B2 JP 3421773 B2 JP3421773 B2 JP 3421773B2 JP 24702693 A JP24702693 A JP 24702693A JP 24702693 A JP24702693 A JP 24702693A JP 3421773 B2 JP3421773 B2 JP 3421773B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
solution
parts
molecular weight
prepolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP24702693A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07102035A (ja
Inventor
浩二 白数
基記 片岡
義一 有松
肇 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP24702693A priority Critical patent/JP3421773B2/ja
Publication of JPH07102035A publication Critical patent/JPH07102035A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3421773B2 publication Critical patent/JP3421773B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、ポリウレタン弾性体の
製造方法に関する。さらに詳しくは、ポリオール、有機
ジイソシアネート、有機ジアミンを主たる反応成分とし
て用いて得られるポリウレタンを主成分とする、加熱を
伴う成形や成形後の熱処理により高分子量化して優れた
物性を発現するポリウレタン弾性体の製造方法に関す
る。 【0002】 【従来の技術】ポリオール、有機ジイソシアネートから
成る両末端にイソシアネート基を有する中間重合体を、
有機ジアミンにより鎖延長することにより得られるポリ
ウレタン弾性体は、高度の弾性を発現し、また強度も優
れることから、繊維やフィルムなどに成形され、弾性の
要求される用途に幅広く用いられている。望ましい優れ
た物性を有する成形物は、高分子量の重合体からでない
と得ることができないが、高分子量の重合体を製造する
のは、その重合体溶液の粘度が高いなどの理由で極めて
困難である。高分子量の重合体の溶液の粘度を低下させ
るために、重合体の濃度を低くすることが考えられる
が、経済性および安全性の面で不利となる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成形
前の溶液状態における重合体の分子量を低くし、加熱を
伴う成形や成形後の熱処理により高分子量化して優れた
物性を発現するポリウレタン弾性体の製造方法を提供す
ることにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ポリ
オールと過剰の有機ジイソシアネートから得られるプレ
ポリマーを、有機ジアミンにより鎖延長反応を行いポリ
ウレタン弾性体を製造する方法において、末端停止剤と
して(A)第二級モノアミンおよび(B)化1で表され
る化合物を用いることを特徴とするポリウレタン弾性体
の製造方法である。 【0005】以下本発明をさらに詳しく説明する。本発
明のポリウレタン弾性体は、ポリオールと過剰の有機ジ
イソシアネートからなる両末端イソシアネートのプレポ
リマーを、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジ
メチルホルムアミド、ヘキサメチレンホスホンアミド等
の不活性な極性溶媒に溶解して、有機ジアミンで鎖延長
反応を行ってポリマーを得る際に、第二級モノアミンお
よび前記化1で表される化合物を末端停止剤として用い
ることにより得ることができる。 【0006】本発明で用いるポリオールは、ポリオキシ
ブチレンエーテルグリコール、ポリエチレンアジペー
ト、ポリブチレンアジペート、ポリカプロラクタム等の
任意のポリオールを用いることができる。また、分子量
も任意のものを用いることができるが、ポリウレタン弾
性体の物性の面からは1000〜3000のものが望ま
しい。 【0007】有機ジイソシアネートとしては、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、2,6−トルエンジイソシアネー
ト等の芳香族ジイソシアネートを用いることができる
が、好ましくは4,4’−ジフェニルメタンジイソシア
ネートである。これらのポリオールと有機ジイソシアネ
ートを、モル比で1.5〜3.0の範囲で有機ジイソシ
アネート過剰となるように混合し、60〜120℃の温
度で反応させてプレポリマーを得る。この時、ポリオー
ル、有機ジイソシアネート共に、得られるポリウレタン
弾性体の物性を損なわない範囲で二種類以上を用いるこ
とができる。また、少量モルのエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブタンジオール等の低分子量ジオ
ールを用いることもできる。このようにして得られたプ
レポリマーを40℃以下に冷却して、N,N−ジメチル
アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサ
メチレンホスホンアミド等の極性溶媒に溶解してプレポ
リマー溶液を得る。 【0008】このプレポリマー溶液に、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキ
サメチレンホスフィルアミド等の極性溶媒に溶解した有
機ジアミンを反応させて鎖延長反応を行う。有機ジアミ
ンとしては、エチレンジアミン、1,2−プロピレンジ
アミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,3−シ
クロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミ
ン、ヒドラジン等を用いることができるが、好ましくは
エチレンジアミンである。この有機ジアミンとの反応と
同時におよび/または前後に、N,N−ジメチルアセト
アミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチレ
ンホスフィルアミド等の極性溶媒に溶解した第二級モノ
アミンおよび化1で表される化合物によって末端停止を
行う。 【0009】第二級モノアミンとしては、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロ
ピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジシクロヘキシル
アミン等の一種または混合物が好ましい。また、前記化
1で表される化合物の例としては、2,2−ジメチルイ
ミダゾリジン、2−メチルイミダゾリジン、2−エチル
イミダゾリジン、2−エチル−2−メチルイミダゾリジ
ン、2,2,4−トリメチルイミダゾリジン、2,2−
ジメチル−1,3−ペルヒドロジアジン、2−エチル−
2−メチル−1,3−ペルヒドロジアジンなど挙げるこ
とができるが、好ましくは2,2−ジメチルイミダゾリ
ジンである。 【0010】プレポリマーを有機ジアミンにより連続式
の反応で鎖延長するには、プレポリマー溶液をアミンの
全当量がプレポリマーのイソシアネート基に対して過剰
となるように調整した、有機ジアミン、第2級モノアミ
ン、前記化1で表される化合物の混合溶液を、ミキサー
等で強力に攪拌しながら添加することにより行う。この
時、第2級モノアミン、前記化1で表される化合物の一
部または全部を有機ジアミンとの反応前および/または
反応後に反応させてもよい。 【0011】プレポリマーを有機ジアミンによりバッチ
式で鎖延長反応を行うには、プレポリマー溶液中に全ア
ミン量がプレポリマーのイソシアネートの当量よりも少
なくなるように調整した有機ジアミン、第二級モノアミ
ンおよび/または前記化1で表される化合物の混合溶液
を添加して鎖延長反応を行い、その後残存しているイソ
シアネート基に対して過剰となる、第二級モノアミンと
前記化1で表される化合物を同時に、または別々に添加
して末端停止反応を行うことができる。 【0012】この他の方法でも、プレポリマーのイソシ
アネート基が残存している状態で、2級モノアミン、お
よび前記化1で示される化合物がイソシアネートと反応
するような方法であれば、任意の方法を用いることがで
きる。 【0013】以上の方法により得られたポリウレタン溶
液に、酸化防止剤、光安定剤、艶消剤、防カビ剤、金属
石鹸などの添加剤を必要により添加し、紡糸機や成形機
に供給し、繊維やフィルム等の成形物を得ることができ
る。そして、この成形物を熱処理することにより、ポリ
ウレタンの末端基として存在する第二級モノアミンから
誘導される末端基と、前記式化1で表される化合物から
誘導される末端基との間で交換反応が起こり、高分子量
化して優れた物性を有するポリウレタン弾性体をえるこ
とができる。 【0014】 【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例により限定されるものでは
ない。なお、実施例中の部は全て重量部を表す。 【0015】〔評価試料の作製〕ポリウレタン溶液を水
中にキャストしてフィルムを作製し、溶媒を除去した
後、室温、窒素気流下で24時間乾燥を行った。これを
キャストフィルムとする。キャストフィルムを後加工工
程を想定して1時間沸水中に浸し、室温、窒素気流下で
24時間乾燥を行った。これを沸水処理フィルムとす
る。 【0016】〔対数粘度の測定法〕ポリマー0.075
gをN,N−ジメチルアセトアミド25mlに溶解し、
このポリマー溶液10mlをオストワルド粘度計に取
り、30℃の恒温槽中で落下秒数を測定して以下の式よ
り対数粘度(ηinh )を求めた。 ηinh ={ln(t/t0 )}/C t :ポリマー溶液の落下秒数(秒) t0 :溶媒の落下秒数(秒) C :ポリマー溶液の濃度(g/dl) 以上の方法により、キャストフィルムおよび沸水処理フ
ィルムの対数粘度を測定した。 【0017】〔弾性回復率の測定〕試料(厚さ約0.0
6mmのフィルム)を300%伸長後リラックスし、再
び300%伸長したときの150%伸長時の応力を測定
し、1回目の150%伸長時の応力に対する割合を次式
より求めた。 弾性回復率(%)=(2回目の150%伸長時の応力/
1回目の150%伸長時の応力)×100 優れた弾性回復性を有するポリウレタン弾性体は、伸長
による構造破壊が起こりにくいため、上記式により定義
した弾性回復率はより大きな値となる。 【0018】〔耐熱性の測定〕試料(厚さ約0.06m
mのフィルム)を100%伸長下180℃(乾熱)で1
分間加熱し、冷却後リラックスした時の試料長を測定
し、次式より耐熱性を求めた。 耐熱性(%)={(加熱後の長さ−試料長)/試料長}
×100 優れた耐熱性を有するポリウレタン弾性体は、伸長下の
加熱による永久変形が起こりにくいため、上記式により
定義した耐熱性はより小さい値となる。 【0019】実施例1 分子量1825のポリテトラメチレンエーテルグリコー
ル1033部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシア
ネート230部を100℃で1.5時間反応させて両末
端イソシアネート基のプレポリマーを得た。これにN,
N−ジメチルアセトアミド2244部を加えてプレポリ
マーを溶解し、10℃まで冷却した。これにエチレンジ
アミン16.5部、ジエチルアミン2.6部をN,N−
ジメチルアセトアミド321.1部に溶解したものを攪
拌しながら滴下すると、粘度が次第に上昇した。このま
ま攪拌を10分間続けた後、ジエチルアミン1.0部を
N,N−ジメチルアセトアミド70部に溶解したものを
添加し、5分間攪拌後続いて2,2−ジメチルイミダゾ
リジン11.2部をN,N−ジメチルアセトアミド8
6.8部に溶解したものを添加して末端停止を行い、濃
度32%のポリウレタン溶液を得た。表1に示すよう
に、得られたポリウレタン弾性体は、熱処理により高分
子量化して優れた物性を示した。 【0020】実施例2 末端停止剤の2,2−ジメチルイミダゾリジンの代わり
に、2,2,4−トリメチルイミダゾリジン12.5部
をN,N−ジメチルアセトアミド89.6部に溶解した
ものを使用した以外は、実施例1と同様にして濃度32
重量%のポリウレタン溶液を得た。後記の表1に示すよ
うに、得られたポリウレタン弾性体は、熱処理により高
分子量化して優れた物性を示した。 【0021】比較例1 実施例1と同様の鎖延長反応の後、末端停止剤としてジ
エチルアミン7.2部のみをN,N−ジメチルアセトア
ミド144部に溶解したもののみを使用した以外は、実
施例1と同様にして濃度32重量%のポリウレタン溶液
を得た。表1に示すように、得られたポリウレタン弾性
体は、熱処理によっても高分子量化せず、十分な物性を
発現しなかった。 【0022】比較例2 実施例1と同様の鎖延長反応の後、末端停止剤として
2,2−ジメチルイミダゾリジン11.6部のみをN,
N−ジメチルアセトアミド157.9部に溶解したもの
のみを使用した以外は、実施例1と同様にして濃度32
重量%のポリウレタン溶液を得た。表1に示すように、
得られたポリウレタン弾性体は、熱処理によっても高分
子量化せず、十分な物性を発現しなかった。 【0023】比較例3 実施例1と同様の鎖延長反応の後、末端停止剤として
2,2,4−トリメチルイミダゾリジン12.9部のみ
をN,N−ジメチルアセトアミド160.9部に溶解し
たもののみを使用した以外は、実施例1と同様にして濃
度32重量%のポリウレタン溶液を得た。表1に示すよ
うに、得られたポリウレタン弾性体は、熱処理によって
も高分子量化せず、十分な物性を発現しなかった。 【0024】 【表1】 【0025】 【発明の効果】本発明によれば、末端停止剤として第二
級モノアミンと化1で表される化合物を併用することに
より、熱処理により高分子量化し、優れた物性を発現し
得るポリウレタン弾性体を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−157415(JP,A) 特開 昭58−25323(JP,A) 特公 昭47−19189(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/65 - 18/66 C08G 18/06 - 18/12

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ポリオールと過剰の有機ジイソシアネー
    トから得られるプレポリマーを、有機ジアミンにより鎖
    延長反応を行いポリウレタン弾性体を製造する方法にお
    いて、末端停止剤として(A)第二級モノアミンおよび
    (B)下記式化1で表される化合物を用いることを特徴
    とするポリウレタン弾性体の製法。 【化1】 上式中、Rは炭素数2〜4の二価の炭化水素基を表し、
    1 は水素または炭素数1〜6の炭化水素基を表し、R
    2 は炭素数1〜6の炭化水素基を表す。
JP24702693A 1993-10-01 1993-10-01 ポリウレタン弾性体の製法 Expired - Lifetime JP3421773B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24702693A JP3421773B2 (ja) 1993-10-01 1993-10-01 ポリウレタン弾性体の製法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24702693A JP3421773B2 (ja) 1993-10-01 1993-10-01 ポリウレタン弾性体の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07102035A JPH07102035A (ja) 1995-04-18
JP3421773B2 true JP3421773B2 (ja) 2003-06-30

Family

ID=17157305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24702693A Expired - Lifetime JP3421773B2 (ja) 1993-10-01 1993-10-01 ポリウレタン弾性体の製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3421773B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07102035A (ja) 1995-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4999228B2 (ja) 押出可能な熱可塑性エラストマー性尿素鎖延長ポリウレタン
JPH03124813A (ja) 高弾性、高強度エラスタン繊維およびその製造法
EP0900245A4 (en) ELASTOMERIC POLYURETHANE, THERMOPLASTIC, WITH CHAIN EXTENDED IN UREA AND THAT CAN BE EXTRUDED
US20050020767A1 (en) High performance aqueous polyurethanes dispersion and methods of fabricating the same
US20030027923A1 (en) High performance aqueous polyurethanes and methods of fabricating the same
JP3421773B2 (ja) ポリウレタン弾性体の製法
JP4264912B2 (ja) ポリウレタンウレア組成物およびポリウレタン弾性繊維
JP3421772B2 (ja) ポリウレタン弾性体の製造方法
JPH0987350A (ja) 微細セル構造ポリウレタンエラストマー及びその製造方法
JP3301498B2 (ja) ポリウレタン溶液の製造方法
US3404131A (en) Elastic fibers and films
JP2000086740A (ja) 合成皮革用または弾性糸用ポリウレタンウレア樹脂の製造方法
JP3023483B2 (ja) ポリウレタン弾性繊維の製造方法
US3813361A (en) Non-discoloring thermosetting polyurethane lacquer
JPH08176268A (ja) ポリウレタンウレア成形物の製造方法
JPH05186557A (ja) ポリウレタン弾性体およびその製造方法
US3627735A (en) Polyurethane elastomeric-shaped articles containing reactive sites
JP3757527B2 (ja) ポリウレタン弾性糸
US3634360A (en) Polyurethane elastic filaments and fibers
JP3444367B2 (ja) ポリウレタン溶液の製造方法
JP4616977B2 (ja) ポリウレタン樹脂溶液の製造方法
KR100566747B1 (ko) 압출 성형용 폴리우레탄 수지 조성물
JP3775522B2 (ja) ポリウレタン
JP2939974B2 (ja) 弾性繊維
TW389776B (en) Polyurethanes prepared from amide linkages-containing diamine chanin extender

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100425

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100425

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140425

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term