JPH0455223B2 - - Google Patents

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JPH0455223B2
JPH0455223B2 JP58098686A JP9868683A JPH0455223B2 JP H0455223 B2 JPH0455223 B2 JP H0455223B2 JP 58098686 A JP58098686 A JP 58098686A JP 9868683 A JP9868683 A JP 9868683A JP H0455223 B2 JPH0455223 B2 JP H0455223B2
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JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
tertiary nitrogen
diisocyanate
parts
containing polymer
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58098686A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59223751A (en
Inventor
Minoru Saito
Giichi Arimatsu
Katsuya Tani
Hideyuki Mitamura
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
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Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP58098686A priority Critical patent/JPS59223751A/en
Priority to DE3420308A priority patent/DE3420308C2/en
Priority to GB08413852A priority patent/GB2142641B/en
Priority to US06/615,647 priority patent/US4499221A/en
Publication of JPS59223751A publication Critical patent/JPS59223751A/en
Publication of JPH0455223B2 publication Critical patent/JPH0455223B2/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は安定化されたポリウレタン組成物に関
し、更に詳しくは外気条件あるいは燃焼ガスおよ
び光による変色、劣化に対し安定化され、同時に
染色性の改善されたポリウレタン組成物に関す
る。 一般にポリウレタン製品、例えばポリウレタン
弾性糸、フオーム、エラストマー、合成皮革等は
炭化水素系ガスの燃焼ガスや酸化窒素ガスの雰囲
気、あるいは外気条件に長時間さらすとき変色を
起しやすい欠点がある。また、光によつて変色し
たり、劣化したりする欠点がある。 本発明は、このようなポリウレタンの欠点を克
服し、同時にポリウレタンの染色性も改善しよう
とするものである。 尿素結合、ウレタン結合、エーテル結合あるい
はエステル結合等を分子中に有するポリウレタン
の場合通常光や熱に対する安定化のために酸化防
止剤や場合により紫外線吸収剤の配合が不可欠と
されているが、これらの添加剤は燃焼ガス等によ
る着色をむしろ助長する傾向にある。 ガス着色防止剤としては、これまで数多くの提
案がなされているが、満足すべき性能を有するも
のが少く、また耐ガス着色性が優れていても他の
性質を損なつたり、耐久性に乏しいなど実用に供
しうるものは少い。 一方、ウレタン重合体の染色性を改善するため
には一般に3級アミン化合物を添加したり、共重
合したりすることが起われている。例えば特公昭
36−19491号公報や特公昭46−2904号公報に提案
されているようなN,N−ジアルキル−β−アミ
ノエチルメタクリレート系重合体などはウレタン
重合体表面にブリードアウトし、紡糸工程におい
てスカムを生成し、糸切れが多発の原因を生じる
こと、得られる弾性糸がガス黄変し易いこと等の
欠点を有している。 本発明者等は、このような問題点を考慮し鋭意
検討の結果、本発明に到達した。すなわち本発明
は下記の化学式() で表わされる第3級窒素を含有するジオールと過
剰量の有機ジイソシアネートとの反応生成物を末
端イソシアネート基がモノアミンおよび/または
ジアルキルヒドラジンにより末端封鎖されてなる
第3級窒素含有ポリマーを、ポリウレタンに対し
安定化量配合してなるポリウレタン組成物であ
る。 本発明によれば、ポリウレタンの耐ガス黄変性
が著しく改善されるほか染色性の改善も顕著であ
り、堅牢かつ鮮明染色物が得られる特長を有す
る。更に抗酸化剤、耐光剤等との併用により相乗
的に耐光安定性が改良される特徴も有していた。
また、組成物から成形品を成形する際成形工程中
および成形品の後加工中にトラブルを生じないこ
と、物性低下、白度低下を生じないこと、熱履歴
により染色むらを生じないこと等多くの特長も有
している。更にエチル置換体は他のアルキル基置
換体に比し耐光性、耐ガス黄変性が優れると共に
これら性質や染色性と耐塩素性および染色堅牢度
とのバランスが優れるのが特長である。 本発明の化学式()で表わされる第3級窒素
含有ジオールを利用して第3級窒素含有ポリマー
を製造する際に用いられる有機ジイソアネートと
しては、4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネ
ート、1,4−フエニレンジイソシアネート、
2,4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン
ジイソシアネートのような芳香族ジイソシアネー
ト、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、
4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、イソフオロンジイソシアネート、エチレンジ
イソシアネート、トリメチレンジイソシアネー
ト、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、3,3′−ジメチルペン
タンジイソシアネートのような脂肪族ジイソシア
ネート等が挙げられる。これらの内脂肪族ジイソ
シアネートが好ましい。 また、式()で表わされるジオールを用いて
第3級窒素含有ポリマーで製造する際に加えられ
る有機ジイソシアネートの量は式()で表わさ
れるジオールに対して過剰量であり、この有機ジ
イソシアネートの過剰量は、モル比でジオール成
分1に対し1.02〜2.0であり、好ましくは1.05〜
1.7である。 このモル比が1.02未満では効果が不充分であ
り、2.0以上になると組成物から成形品を成形す
る際成形工程中および成形品の後加工中にスカム
が発生する原因を生じるため好ましくない。 上記の過剰ジイソシアネートと式()で表わ
されるジオールを反応させた後、反応物中の末端
イソシアネート基をモノアミンおよび/またはジ
アルキルヒドラジンと反応させ末端封鎖を行な
う。この際の末端封鎖剤として使用されるモノア
ミンとしては、たとえばジエチルアミン、ジイソ
ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソシ
プロピルアミン、アリルエチルアミン、ジシクロ
ブチルアミン、ピベリジン、エチレンイミン、プ
ロピレンイミンのような第2級アミン、エチルア
ミン、n−ブチルアミン、ラウリルアミンのよう
な第1級アミン等が例示されるが、第1〜2級ア
ミン共炭素数は合計で20個程度までが好ましい。
また、ジアルキルヒドラジンとしてはN,N−ジ
メチルヒドラジン、N,N−ジイソプロピルヒド
ラジン、N−メチルN−エチルヒドラジン、N−
メチルN−ラウリルヒドラジン等が例示される
が、炭素数は合計で20個程度までが好ましい。炭
素数が多過ぎると、第3級窒素含有ポリマーにお
ける末端封鎖剤の占める割合が多くなり安定化の
ために多量の配合を必要とするだけでなく、ポリ
ウレタンとの相溶性も低下する欠点を生じる。 特に好ましい末端封鎖剤はジエチルアミンおよ
びジメチルヒドラシである。 本発明の上記第3級窒素含有ポリマーのポリウ
レタンへの添加量はことに耐ガス黄変性を得るた
めに安定化量であり、また要求性能により適量用
いることが出来るが、通常第3級窒素濃度として
10〜400ミリ当量/Kg・ポリマーが適当である。
これは以下では十分な性能が得られず、多過ぎる
ときは染色性が大きすぎ、染色堅牢度の低下を生
じる等のトラブルを生じる。第3級窒素含有ポリ
マー中の第3級窒素の濃度が低いと多量の配合が
必要となり、ポリウレタンの物性を悪化させるこ
とから第3級窒素含有ポリマーの配合量を少くす
るためには該ポリマー中の第3級窒素の濃度を高
める必要がある。通常第3級窒素含有ポリマーの
配合量は0.1〜20重量%、特に0.2〜10重量%であ
るのが好ましく、したがつて配合用ポリマーには
このような配合量に見合う量の第3級窒素を含有
させるのが好ましい。 本発明に用いられるポリウレタンは4,4′−ジ
フエニルメタンジイソシアネート、1,4−フエ
ニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイ
ソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジソシアネート、1,4−シクロヘ
キサンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネートなどのジイソシアネートの1種または
これらの混合物を、好ましくは4,4′−ジフエニ
ルメタンジイソシアネートと、両末端にヒドロキ
シル基を持つ分子量が600〜7000の実質的に線状
の重合体、例えばポリテトラメチレンエーテルジ
オール、ポリカプロラクトンジオール、およびエ
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1種または混合物とコ
ハク酸、グルタール酸、アジピン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカル
ボン酸、β−メチルアジピン酸、ヘキサヒドロテ
レフタル酸などの脂肪族ジカルボン酸の1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も含まれてもよいジ
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、ある
いはこれらの混合物、および多官能活性水素化合
物たとえばヒドラジン、エチレンアミン、1,2
−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、キシリレンジアミン、4,4′−ジアミノジフ
エニルメタンなどのポリアミン、4,4′−ジフエ
ニルメタンジセミカルバジド、β−アミノプロピ
オン酸ヒドラジド、カーボジヒドラジド、水、エ
チレングリコール、1,4−ブタンジオールなど
の一種または混合物を反応させて得られる分子内
にウレタン結合を有する弾性高分子重合体であ
る。 本発明の組成物には所望により更にヒンダ−ド
フエノール系抗酸化剤、ヒンダ−ドアミン系抗酸
化剤のような抗酸化剤および/またはベンズトリ
アゾール系紫外線吸収剤のような紫外線吸収剤を
配合することができる。その際特に耐ガス変色性
を低下させない添加剤を選ぶことが重要である。
耐ガス変色性を低下させないヒンダ−ドフエノー
ル系抗酸化剤としては特に下記一般式()およ
び/または()で示される化合物が例示され、
本発明の第3級窒素含有ポリマーとの相乗的効果
により耐光性を向上する。 (但し、式中R4はアルキル基、シクロアルキル
基、ネオペンチル基またはアラルキル基を示し、
R5およびR6は水素原子、アルキル基およびアル
コキシ基から選ばれた基を示す。) 一般式()で表わされるフエノール系化合物
の例としては1,3,5−トリス(4−t−ブチ
ル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジ
ル)イソシアヌール酸、1,3,5−トリス(4
−sec−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメ
チルベンジル)イソシアネール酸、1,3,5−
トリス(4−ネオペンチル−3−ヒドロキシ2,
6−ジメチルベンジル)イソシアヌール酸などが
挙げられる。製造上および効果から特に好ましい
のは1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−
ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシ
アヌール酸である。 また、一般式()で示されるフエノール系化
合物の特に好ましい例はR4が分岐した炭素数4
〜8のアルキル基、シクロアルキル基、ネオペン
チル基またはアラルキル基である化合物であり、
更に具体例としては、 Γ10−(2′,6′−ジメチル−4′−t−ブチル−3′−
ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9
−オキサ−10−フオスフアフエナンスレン−10
−オキサイド Γ6−メチル−10−(2′,6′−ジメチル−4′−t−
ブチル−3′−ヒドロキシベンジル)−9,10−
ジヒドロ−9−オキサ−10−フオスフアフエナ
ンスレン−10−オキサイド Γ6−メトキシ−10−(2′,6′−ジメチル−4′−t
−ブチル−3′−ヒドロキシベンジル)−9,10
−ジヒドロ−9−オキサ−10−フオスフアフエ
ナンスレン−10−オキサイド Γ10−(2′,6′−ジメチル−4′−シクロヘキシル−
3′−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ
−9−オキサ−10−フオスフアフエナンスレン
−10−オキサイド Γ10−{2′,6′−ジメチル−4′−(α,α−ジメチ
ルベンジル)−3′−ヒドロキシベンジル}−9,
10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フオスフアフ
エナンスレン−10−オキサイド Γ10−(2′,6′−ジメチル−4′−ネオベンチル−
3′−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ
−9−オキサ−10−フオスフアフエナンスレン
−10−オキサイド 等が例示される。 これらのフエノール系化合物の配合量は光に対
する安定化量であり、ポリウレタンに対して通常
0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜8重量%であ
る。 本発明の組成物を得るためのポリウレタンへの
配合は、ポリウレタンを製造する任意の段階で添
加して行うことが出来るが、ポリウレタン重合終
了後成形段階の前に混合するのが好ましい。 更に、本発明の組成物には所望により硫酸バリ
ウム、珪酸塩、塩化亜鉛のような無機微粒子、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウ
ム、ポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリ
シロキサンのような粘着防止剤、防黴剤、着色
剤、その他配合剤を適宜配合することができる。 このようにして得られたポリウレタン組成物は
乾式、湿式または溶融成形等により繊維、テー
プ、フイルム等に成形できる他、フオーム、エラ
ストマー、合成皮革および塗料などにも利用でき
るが、繊維、特に衣料用繊維、およびテープ用途
に有用である。 以下、実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例の範囲に限定される
ものではない。なお、実施例中の部および%は重
量部および重量%を示す。また、実施例中の特性
値の測定法は以下により行つた。 ポリウレタン繊維のガス変色テスト JIS L 0855−1976に準じて3ユニツトの強試
験を行い、テスト前後のb値を日本電色工業社製
ND−101D型 色差計により測定し、その変化
(Δb)で変色の程度を表わした。 ポリウレタン繊維の染色性テスト 40デニールのポリウレタン繊維を精練後、次の
条件で染色し、その染着例、洗濯堅牢度(JIS L
−0844−1976、A−2法、同布汚染、綿汚染、絹
汚染)を調べた。 C.Iアシツレツド6 1%owf ニユーボンTS(日華化学製均染剤) 5%owf PH 3.5 浴比1:50、100℃×60分染色 ポリウレタン繊維の耐光性テスト 40デニール・ポリウレタン繊維をノイゲンHC
(第一工業社製非イオン活性剤)の1g/水溶
液中80℃で20分間精練した後、フエード・オ・メ
ーターで20時間、40時間、60時間および80時間照
射し、テンシロン測定機で測定した強力変化曲線
から強力が半減する照射時間(T1/2)を求め
た。 ポリウレタン繊維の耐塩素性テスト 40デニールポリウレタン繊維を水道水
(0.15ppm塩素含有)流水中で24時間、36時間、
48時間処理した後、引張強力を測定し、得られた
強力から保持率を算出し、24時間、36時間、48時
間の保持率の総合計値で耐塩素性を表わした。 実施例 1 分子量が1950のポリテトラメチレンエーテルグ
リコール1950部と4,4′−ジフエニルメタンジイ
ソシアネート500部とを70℃で60分間反応させ両
末端基がイソシアネート基であるプレポリマーを
得た。これにジメチルホルムアミド4478部を加え
て溶解し均一溶液にした。この溶液を0℃に冷却
し、ジメチルホルムアミドに分散させた少量の青
味付け顔料を含む酸化チタン顔料の46%ペースト
145部を加え、更に撹拌しながらジメチルホルム
アミド983部に溶解した74部の1,2−プロピレ
ンジアミンの溶液をはじめ早く最後にはゆつくり
添加して鎖延長反応を行つた。1,2−プロピレ
ンジアミン溶液の90%を添加して25℃で2500ポイ
ズに達した。この時点でジメチルホルムアミド72
部に溶解した12部のモノエタノールアミンを加え
て重合体溶液中の遊離イソシアネートを消失さ
せ、その後ジメチルホルムアミド72部に溶解した
10部の無水酢酸を加えてポリマー溶液の粘度を安
定化した。得られた固形分32%、25℃における粘
度2200ポイズの重合体溶液をAドープとする。 一方、86.5部の4−エチル−4−アザ−2,6
−ヘプタンジオールに250.0部のジメチルホルム
アミドを加えて撹拌混合し、65〜70℃に昇温さ
せ、更に撹拌を続けながら156.2部の4,4′−ジ
シクロヘキシルメタンジイソシアネートを徐々に
加えた。添加終了後65〜70℃で約20時間反応さ
せ、その後7.3部のジメチルヒドラジンを徐々に
加え、赤外吸収スペクトルにおける2250cm-1
NCO基による吸収がなくなるのを確認して反応
を終了させ、第3級窒素含有ポリマー(分子量約
4000)の溶液を得た。得られた第3級窒素含有ポ
リマー溶液をポリウレタン1Kg当り第3級窒素の
含有量が80ミリ当量となるようにAドープに溶解
し、更に1,3,5−トリス(4−t−ブチル−
3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イ
ソシアヌール酸0.32部を上記ドープ100部に対し
て加え、これを常法により乾式紡糸し、40デニー
ルのポリウレタン弾性繊維を得た。 得られた繊維のガス変色テスト、染色テストお
よび耐光性テスト結果を実施例2、比較例1〜2
と共に表1に示した。 実施例 2 68.4部の4−エチル−4−アザ−2,6−ヘプ
タンジオールを200.0部のジメチルホルムアミド
に混合溶解し、65〜70℃に昇温したあと撹拌しな
がら124.7部の4,4′−ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネートを徐々に加え、全部添加後更に
65〜70℃で20時間撹拌下反応させ、反応後6.9部
のジエチルアミンを徐々に加えて反応させ、赤外
スペクトルにおける2250cm-1のイソシアネートの
吸収ピークがなくなるのを確認して反応を終了さ
せ、第3級窒素を含有するポリマー(分子量約
4000)の溶液を得た。得られた第3級窒素含有ポ
リマー溶液をポリウレタン1Kg当り第3級窒素の
含有量が80ミリ当量になるように、実施例1記載
のAドープに溶解し、更に10−(2′,6′−ジメチ
ル−4′−t−ブチル−3′−ヒドロキシベンジル)
−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フオスフ
アフエナンスレン−10−オキサイドを上記Aドー
プ100部に対し0.32部添加して、乾式紡糸により
40デニールのポリウレタン弾性繊維を得た。 比較例 1 化学式()で表わされるジオールとジイソシ
アネートを反応させるときジイソシアネート量を
ジオールに対して過剰量とせず、しかもモノアミ
ンあるいはヒドラジンで末端封鎖しない場合を比
較例1とした。すなわち、60.8部の4−エチル−
4−アザ−2,6−ヘプタンジオールを150部の
ジメチルホルムアミドに溶解し、65〜70℃に加熱
撹拌しながら89.2部の4,4′−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネートを徐々に加え、更に65〜
70℃で20時間反応させて第3級窒素含有ポリマー
(分子量約4000)の溶液を得た。得られた第3級
窒素含有ポリマー溶液をポリウレタン1Kg当り第
3級窒素の含有量が80ミリ当量となるように実施
例1記載のAドープに溶解し、更に1,3,5−
トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,
6−ジメチルベンジル)イソシアヌール酸0.32部
を上記Aドープ100部に対して加え、これを乾式
紡糸して40デニールのポリウレタン弾性繊維を得
た。 比較例 2 実施例1のAドープに添加剤を加えず乾式紡糸
して40デニールのポリウレタン弾性繊維を得た。
The present invention relates to a stabilized polyurethane composition, and more particularly to a polyurethane composition that is stabilized against discoloration and deterioration caused by outside air conditions, combustion gases, and light, and at the same time has improved dyeability. In general, polyurethane products such as polyurethane elastic yarns, foams, elastomers, synthetic leathers, etc. have the disadvantage that they tend to discolor when exposed to an atmosphere of hydrocarbon combustion gas, nitrogen oxide gas, or outside air conditions for a long time. It also has the drawback of discoloration and deterioration due to light. The present invention aims to overcome these drawbacks of polyurethane and at the same time improve the dyeability of polyurethane. In the case of polyurethane that has urea bonds, urethane bonds, ether bonds, or ester bonds in its molecules, it is generally considered essential to add antioxidants and in some cases ultraviolet absorbers to stabilize it against light and heat. These additives tend to promote coloring caused by combustion gas, etc. Many proposals have been made as gas coloring inhibitors, but few have satisfactory performance, and even if they have excellent gas coloring resistance, they may impair other properties or lack durability. There are very few things that can be put to practical use. On the other hand, in order to improve the dyeability of urethane polymers, tertiary amine compounds are generally added or copolymerized. For example, Tokkosho
N,N-dialkyl-β-aminoethyl methacrylate polymers, such as those proposed in Japanese Patent Publication No. 36-19491 and Japanese Patent Publication No. 46-2904, bleed out onto the surface of the urethane polymer and form scum during the spinning process. The disadvantages include that the resulting elastic yarn is easily yellowed due to gas, and the resulting elastic yarn is prone to gas yellowing. The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies in consideration of such problems. That is, the present invention is based on the following chemical formula () A tertiary nitrogen-containing polymer in which the terminal isocyanate groups are end-capped with a monoamine and/or dialkyl hydrazine is prepared from the reaction product of a tertiary nitrogen-containing diol represented by the formula and an excess amount of an organic diisocyanate, and is used as a polyurethane. This is a polyurethane composition containing a stabilizing amount. According to the present invention, not only the resistance to gas yellowing of polyurethane is significantly improved, but also the dyeing properties are significantly improved, and a strong and vivid dyed product can be obtained. Furthermore, it also had the characteristic that the light resistance stability was synergistically improved when used in combination with an antioxidant, a light stabilizer, etc.
In addition, when molding a molded product from the composition, there are many things such as not causing trouble during the molding process or during post-processing of the molded product, no deterioration in physical properties or whiteness, and no uneven dyeing due to heat history. It also has the following features. Furthermore, ethyl-substituted products are characterized by superior light resistance and gas yellowing resistance compared to other alkyl-substituted products, as well as an excellent balance between these properties, dyeability, chlorine resistance, and color fastness. Examples of organic diisocyanates used in producing a tertiary nitrogen-containing polymer using a tertiary nitrogen-containing diol represented by the chemical formula () of the present invention include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,4 - phenylene diisocyanate,
Aromatic diisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate,
Examples include aliphatic diisocyanates such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and 3,3'-dimethylpentane diisocyanate. These internal aliphatic diisocyanates are preferred. Furthermore, the amount of organic diisocyanate added when producing a tertiary nitrogen-containing polymer using the diol represented by formula () is in excess of the diol represented by formula (); The amount is 1.02 to 2.0, preferably 1.05 to 2.0, per 1 diol component in molar ratio.
It is 1.7. When this molar ratio is less than 1.02, the effect is insufficient, and when it is more than 2.0, it is not preferable because it causes scum to be generated during the molding process and during the post-processing of the molded product when molding the composition. After reacting the above excess diisocyanate with the diol represented by the formula (), the terminal isocyanate group in the reaction product is reacted with a monoamine and/or dialkylhydrazine to perform terminal blocking. Examples of monoamines used as terminal blocking agents include diethylamine, diisobutylamine, di-n-butylamine, diisocypropylamine, allylethylamine, dicyclobutylamine, piveridine, ethyleneimine, and propyleneimine. Examples include primary amines such as primary amines, ethylamine, n-butylamine, and laurylamine, and the total number of carbon atoms in the primary to secondary amines is preferably up to about 20.
Further, as dialkylhydrazine, N,N-dimethylhydrazine, N,N-diisopropylhydrazine, N-methylN-ethylhydrazine, N-
Examples include methyl N-laurylhydrazine, but the total number of carbon atoms is preferably up to about 20. If the number of carbon atoms is too large, the proportion of the end-blocking agent in the tertiary nitrogen-containing polymer increases, which not only requires a large amount of compounding for stabilization, but also causes the drawback that compatibility with polyurethane decreases. . Particularly preferred endcapping agents are diethylamine and dimethyl hydroxide. The amount of the above-mentioned tertiary nitrogen-containing polymer of the present invention added to polyurethane is a stabilizing amount in order to obtain resistance to gas yellowing, and it can be used in an appropriate amount depending on the required performance, but usually the tertiary nitrogen concentration is as
10 to 400 milliequivalents/Kg of polymer is suitable.
If the amount is less than this, sufficient performance cannot be obtained, and if it is too much, the dyeing properties are too high, causing problems such as a decrease in color fastness. If the concentration of tertiary nitrogen in the tertiary nitrogen-containing polymer is low, a large amount of tertiary nitrogen must be added, which deteriorates the physical properties of polyurethane. It is necessary to increase the concentration of tertiary nitrogen. Usually, the amount of the tertiary nitrogen-containing polymer is preferably 0.1 to 20% by weight, particularly 0.2 to 10% by weight, and therefore the compounding polymer contains an amount of tertiary nitrogen corresponding to this amount. It is preferable to contain. The polyurethanes used in the present invention are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4, One type of diisocyanate such as 4'-dicyclohexylmethane diisocyanate or xylylene diisocyanate or a mixture thereof, preferably 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and a substantially diisocyanate having a molecular weight of 600 to 7000 having hydroxyl groups at both ends. linear polymers such as polytetramethylene ether diol, polycaprolactone diol, and ethylene glycol, 1,4-butane diol,
One or a mixture of glycols such as 1,6-hexanediol and neopentyl glycol and succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, β-methyladipic acid, hexahydro A dicarboxylic acid having a melting point of 60°C or less, preferably produced from one or a mixture of aliphatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, and a dicarboxylic acid which may also partially contain aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid. Polyester diols below 40°C, or mixtures thereof, and polyfunctional active hydrogen compounds such as hydrazine, ethyleneamine, 1,2
- Polyamines such as propylene diamine, hexamethylene diamine, xylylene diamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diphenylmethane disemicarbazide, β-aminopropionic acid hydrazide, carbodihydrazide, water, ethylene glycol , 1,4-butanediol, etc., or a mixture thereof, and is an elastic polymer having urethane bonds in the molecule. The composition of the present invention may further contain an antioxidant such as a hindered phenol antioxidant or a hindered amine antioxidant and/or a UV absorber such as a benztriazole UV absorber, if desired. I can do it. In this case, it is particularly important to select additives that do not reduce gas discoloration resistance.
Examples of hindered phenol antioxidants that do not reduce gas discoloration resistance include compounds represented by the following general formulas () and/or (),
The synergistic effect with the tertiary nitrogen-containing polymer of the present invention improves light resistance. (However, in the formula, R 4 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a neopentyl group, or an aralkyl group,
R 5 and R 6 represent a group selected from a hydrogen atom, an alkyl group and an alkoxy group. ) Examples of the phenolic compound represented by the general formula () are 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid, 1,3,5- Tris (4
-sec-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanate, 1,3,5-
Tris(4-neopentyl-3-hydroxy 2,
Examples include 6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid. 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-
Hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid. Further, a particularly preferred example of the phenolic compound represented by the general formula () is a compound in which R 4 is branched and has 4 carbon atoms.
~8 alkyl group, cycloalkyl group, neopentyl group or aralkyl group,
More specific examples include Γ10-(2',6'-dimethyl-4'-t-butyl-3'-
hydroxybenzyl)-9,10-dihydro-9
-Oxa-10-Phosphor Afenethrene-10
-oxide Γ6-methyl-10-(2',6'-dimethyl-4'-t-
Butyl-3'-hydroxybenzyl)-9,10-
Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide Γ6-methoxy-10-(2',6'-dimethyl-4'-t
-butyl-3'-hydroxybenzyl)-9,10
-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide Γ10-(2',6'-dimethyl-4'-cyclohexyl-
3′-Hydroxybenzyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide Γ10-{2′,6′-dimethyl-4′-(α,α-dimethylbenzyl) -3′-hydroxybenzyl}-9,
10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide Γ10-(2',6'-dimethyl-4'-neobentyl-
Examples include 3'-hydroxybenzyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide. The amount of these phenolic compounds is a stabilizing amount against light, which is normally compared to polyurethane.
0.1-10% by weight, preferably 0.5-8% by weight. Blending into polyurethane to obtain the composition of the present invention can be carried out by adding it at any stage of producing polyurethane, but it is preferable to mix it after the completion of polyurethane polymerization and before the molding stage. Furthermore, the composition of the present invention may optionally contain inorganic fine particles such as barium sulfate, silicates, and zinc chloride, anti-blocking agents such as calcium stearate, magnesium stearate, polytetrafluoroethylene, and organopolysiloxane, and antifungal agents. , a coloring agent, and other compounding agents may be appropriately blended. The polyurethane composition thus obtained can be formed into fibers, tapes, films, etc. by dry, wet, or melt molding, and can also be used for foams, elastomers, synthetic leather, paints, etc.; Useful in fiber and tape applications. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to the scope of these Examples. Note that parts and % in the examples indicate parts by weight and % by weight. In addition, the characteristic values in the Examples were measured as follows. Gas discoloration test for polyurethane fibers A 3-unit strength test was conducted in accordance with JIS L 0855-1976, and the b value before and after the test was calculated using Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.
Measurement was performed using a ND-101D color difference meter, and the degree of discoloration was expressed as the change (Δb). Dyeability test for polyurethane fibers After scouring 40 denier polyurethane fibers, dyeing was carried out under the following conditions, and the dyeing examples and washing fastness (JIS L
-0844-1976, A-2 method, fabric staining, cotton staining, silk staining). CI Ashitsuredo 6 1% owf Newbon TS (Level dyeing agent manufactured by Nicca Chemical Co., Ltd.) 5% owf PH 3.5 Light resistance test of dyed polyurethane fiber at bath ratio 1:50, 100℃ x 60 minutes 40 denier polyurethane fiber with Neugen HC
After scouring 1 g of (nonionic activator manufactured by Dai-ichi Kogyo Co., Ltd.) in an aqueous solution at 80°C for 20 minutes, irradiation was performed using a fade-o-meter for 20 hours, 40 hours, 60 hours, and 80 hours, and measurement was performed using a Tensilon meter. The irradiation time (T1/2) at which the intensity was reduced by half was determined from the intensity change curve obtained. Chlorine resistance test of polyurethane fibers 40 denier polyurethane fibers were exposed to running tap water (containing 0.15 ppm chlorine) for 24 and 36 hours.
After 48 hours of treatment, the tensile strength was measured, and the retention rate was calculated from the strength obtained, and the chlorine resistance was expressed as the total value of the retention rates for 24 hours, 36 hours, and 48 hours. Example 1 1950 parts of polytetramethylene ether glycol having a molecular weight of 1950 and 500 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate were reacted at 70°C for 60 minutes to obtain a prepolymer having isocyanate groups at both end groups. 4478 parts of dimethylformamide was added to this and dissolved to make a homogeneous solution. This solution was cooled to 0°C and a 46% paste of titanium oxide pigment containing a small amount of blue-tinting pigment dispersed in dimethylformamide was prepared.
145 parts of the reaction mixture were added, and a solution of 74 parts of 1,2-propylene diamine dissolved in 983 parts of dimethylformamide was added first and slowly at the end while stirring to carry out a chain extension reaction. 90% of the 1,2-propylene diamine solution was added to reach 2500 poise at 25°C. At this point dimethylformamide 72
The free isocyanate in the polymer solution was quenched by adding 12 parts of monoethanolamine dissolved in 72 parts of dimethylformamide.
10 parts of acetic anhydride was added to stabilize the viscosity of the polymer solution. The obtained polymer solution having a solid content of 32% and a viscosity of 2200 poise at 25°C is designated as A dope. On the other hand, 86.5 parts of 4-ethyl-4-aza-2,6
250.0 parts of dimethylformamide was added to heptanediol and mixed with stirring, the temperature was raised to 65-70°C, and while stirring was continued, 156.2 parts of 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate was gradually added. After the addition was completed, the reaction was carried out at 65 to 70°C for about 20 hours, and then 7.3 parts of dimethylhydrazine was gradually added.
After confirming that absorption by NCO groups has disappeared, the reaction is terminated, and the tertiary nitrogen-containing polymer (molecular weight
4000) was obtained. The resulting tertiary nitrogen-containing polymer solution was dissolved in A dope so that the tertiary nitrogen content was 80 milliequivalents per 1 kg of polyurethane, and 1,3,5-tris(4-t-butyl-
0.32 parts of 3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid was added to 100 parts of the above dope, and this was dry-spun in a conventional manner to obtain a 40-denier polyurethane elastic fiber. The results of the gas discoloration test, dyeing test and light fastness test of the obtained fibers are shown in Example 2 and Comparative Examples 1 and 2.
It is shown in Table 1. Example 2 68.4 parts of 4-ethyl-4-aza-2,6-heptanediol was mixed and dissolved in 200.0 parts of dimethylformamide, heated to 65 to 70°C, and then 124.7 parts of 4,4' was added while stirring. - Gradually add dicyclohexylmethane diisocyanate, and then
The reaction was carried out under stirring at 65 to 70°C for 20 hours, and after the reaction, 6.9 parts of diethylamine was gradually added to react, and the reaction was completed after confirming that the isocyanate absorption peak at 2250 cm -1 in the infrared spectrum disappeared. Polymers containing tertiary nitrogen (molecular weight approx.
4000) was obtained. The obtained tertiary nitrogen-containing polymer solution was dissolved in the A dope described in Example 1 so that the content of tertiary nitrogen per 1 kg of polyurethane was 80 meq. -dimethyl-4'-t-butyl-3'-hydroxybenzyl)
-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide was added in an amount of 0.32 parts to 100 parts of the above A dope, and by dry spinning.
A 40 denier polyurethane elastic fiber was obtained. Comparative Example 1 Comparative Example 1 is a case in which when the diol represented by the chemical formula () and the diisocyanate are reacted, the amount of the diisocyanate is not in excess of the diol, and furthermore, the terminals are not blocked with a monoamine or hydrazine. That is, 60.8 parts of 4-ethyl-
Dissolve 4-aza-2,6-heptanediol in 150 parts of dimethylformamide, gradually add 89.2 parts of 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate while stirring and heating to 65-70°C, and then
The reaction was carried out at 70°C for 20 hours to obtain a solution of a tertiary nitrogen-containing polymer (molecular weight approximately 4000). The obtained tertiary nitrogen-containing polymer solution was dissolved in the A dope described in Example 1 so that the content of tertiary nitrogen was 80 milliequivalents per 1 kg of polyurethane, and further 1,3,5-
Tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,
0.32 part of 6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid was added to 100 parts of the above A dope, and this was dry spun to obtain a 40 denier polyurethane elastic fiber. Comparative Example 2 A 40-denier polyurethane elastic fiber was obtained by dry spinning the A dope of Example 1 without adding any additives.

【表】 その結果、本発明により耐ガス黄変性、染色性
および耐光性の著しく改善された、しかも洗濯堅
牢度の良好なポリウレタン弾性繊維が得られた。
一方、有機ジイソシアネートを過剰とせず末端封
鎖剤を使用しない第3級窒素含有ポリマーを使用
した比較例は耐ガス黄変性が劣るほか耐光性、染
色性、洗濯堅牢度も劣つていた。 実施例 3 実施例1で用いた第3級窒素含有ポリマー溶液
をポリウレタン1Kg当り第3級窒素の含有量が80
ミリ当量となるようにAドープに溶解し、これを
常法により乾式紡糸して40デニールのポリウレタ
ン弾性繊維を得た。得られた繊維のガス変色テス
ト、染色テスト、耐光性テストおよび耐塩素性テ
ストを行い表2の結果を得た。また、4−エチル
−4−アザ−2,6−ヘプタンジオールに代えて
4−メチル−4−アザ−2,6−ヘプタンジオー
ル、4−イソプロピル−4−アザ−2,6−ヘプ
タンジオールを使用し同様にして第3級窒素含有
ポリマーを製造し、実施例と同様にしてポリウレ
タン弾性繊維を紡糸し、比較テストをした結果も
表2に示した。
[Table] As a result, according to the present invention, polyurethane elastic fibers with significantly improved gas yellowing resistance, dyeability and light fastness, and good washing fastness were obtained.
On the other hand, a comparative example using a tertiary nitrogen-containing polymer without using an excess of organic diisocyanate or an end-capping agent had poor gas yellowing resistance, as well as poor light fastness, dyeability, and washing fastness. Example 3 The tertiary nitrogen-containing polymer solution used in Example 1 was mixed with a tertiary nitrogen content of 80% per 1 kg of polyurethane.
It was dissolved in A dope to give a milliequivalent weight, and this was dry-spun by a conventional method to obtain a 40-denier polyurethane elastic fiber. The obtained fibers were subjected to a gas discoloration test, a dyeing test, a light fastness test, and a chlorine resistance test, and the results shown in Table 2 were obtained. Also, 4-methyl-4-aza-2,6-heptanediol and 4-isopropyl-4-aza-2,6-heptanediol were used instead of 4-ethyl-4-aza-2,6-heptanediol. A tertiary nitrogen-containing polymer was produced in the same manner, polyurethane elastic fibers were spun in the same manner as in the examples, and comparative tests were conducted. The results are also shown in Table 2.

【表】 その結果、本発明によるポリウレタン弾性繊維
が耐ガス黄変性、染着性、耐光性および耐塩素性
にすぐれ、しかもこれらの性能がバランスした繊
維であつた。
[Table] As a result, the polyurethane elastic fiber according to the present invention was found to be excellent in gas yellowing resistance, dyeing property, light resistance, and chlorine resistance, and was a fiber with well-balanced properties.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記化学式()で表わされる第3級窒素含
有ジオールと過剰量の有機ジイソシアネートとの
反応生成物の末端イソシアネート基がモノアミン
および/またはジアルキルヒドラジンにより封鎖
されてなる第3級窒素含有ポリマーを、ポリウレ
タンに対し安定化量配合してなることを特徴とす
るポリウレタン組成物。 2 第3級窒素含有ジオールと有機ジイソシアネ
ートとの反応モル比が1:1.02〜1.7である特許
請求の範囲第1項記載のポリウレタン組成物。 3 第3級窒素含有ポリマーが1000〜8000の分子
量を有する第3級窒素含有ポリマーである特許請
求の範囲第1項記載のポリウレタン組成物。 4 紫外線吸収剤および/または抗酸化剤の安定
化量を付加的に配合してなる特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載のポリウレタン
組成物。
[Scope of Claims] 1. A tertiary compound in which the terminal isocyanate group of the reaction product of a tertiary nitrogen-containing diol represented by the following chemical formula () and an excess amount of organic diisocyanate is blocked with a monoamine and/or dialkylhydrazine. A polyurethane composition characterized in that a nitrogen-containing polymer is blended into polyurethane in a stabilizing amount. 2. The polyurethane composition according to claim 1, wherein the reaction molar ratio of the tertiary nitrogen-containing diol and the organic diisocyanate is 1:1.02 to 1.7. 3. The polyurethane composition according to claim 1, wherein the tertiary nitrogen-containing polymer is a tertiary nitrogen-containing polymer having a molecular weight of 1,000 to 8,000. 4 Claim 1 additionally containing a stabilizing amount of an ultraviolet absorber and/or an antioxidant
The polyurethane composition according to any one of Items 1 to 3.
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