JPH06298891A - ポリアシルウレア及びその製造法 - Google Patents

ポリアシルウレア及びその製造法

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JPH06298891A
JPH06298891A JP5112348A JP11234893A JPH06298891A JP H06298891 A JPH06298891 A JP H06298891A JP 5112348 A JP5112348 A JP 5112348A JP 11234893 A JP11234893 A JP 11234893A JP H06298891 A JPH06298891 A JP H06298891A
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JP
Japan
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group
unsubstituted
carbon atoms
formula
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Application number
JP5112348A
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English (en)
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Masami Kanamaru
正実 金丸
Takeshi Endo
剛 遠藤
Toshikazu Takada
十志和 高田
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 まだ報告されていない新規なポリマーである
ポリアシルウレアを提供するともに、立体障害の大きい
2級ジアミンに由来する構成単位を含む高分子量のポリ
ウレア及びその好適な製造方法を提供する。 【構成】 下記一般式[I] 【化1】 [式中、X及びYは炭素数40以下の置換若しくは無置
換のアルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキ
レン基、置換若しくは無置換のシクロアルキリデン基、
置換若しくは無置換のアリーレン基又は下記一般式 【化2】 (式中、Wは−O−、−S−、−SO−、−SO2−、
−CO−、−CH2−又は−C(CH32−を表わ
す。)で示される2価の基であり、Zは水素原子又は炭
素数1〜10の置換若しくは無置換のアルキル基である
か、或は−Z−Z−結合で炭素数2〜10の置換若しく
は無置換のアルキレン基を形成している。]で表わされ
る繰り返し単位を有するポリアシルウレア及び下記一般
式[II] 【化3】 で表わされるビス(カルボニルイソシアナート)化合物
と下記一般式[III] 【化4】 で表わされるジアミン化合物とを反応させるポリアシル
ウレアの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶媒中から金属イオン
を取り除く機能性ポリマーとして好適に用いられる新規
なポリアシルウレア及びその好適な製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリウレアはジイソシアナートとジアミ
ンとの反応により合成されているが、従来のポリウレア
の合成においてはその溶媒に対する溶解性の低さから、
ジイソシアナートと立体障害の大きな2級ジアミンとの
重付加反応では高重合度のポリウレアを得ることは困難
であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は反応性の高い
ビス(カルボニルイソシアナート)化合物を用いて、ま
だ報告されていない新規なポリマーであるポリアシルウ
レアを提供すると共に、その好適な製造法を提供するこ
とを目的とする。
【0004】本発明はまた立体障害の大きい2級ジアミ
ンに由来する構成単位を含む高分子量のポリウレアとそ
の好適な製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を行った結果、ビス(カルボニ
ルイソシアナート)化合物とジアミン化合物とを反応さ
せることにより高分子量のポリアシルウレアが得られる
ことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。
【0006】すなわち、本発明は、下記一般式[I]
【0007】
【化7】 [式中、X及びYは炭素数40以下の置換若しくは無置
換のアルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキ
レン基、置換若しくは無置換のシクロアルキリデン基、
置換若しくは無置換のアリーレン基又は下記一般式
【0008】
【化8】 (式中、Wは−O−、−S−、−SO−、−SO2−、
−CO−、−CH2−又は−C(CH32−を表わ
す。)で示される2価の基であり、Zは水素原子又は炭
素数1〜10の置換若しくは無置換のアルキル基である
か、或は−Z−Z−結合で炭素数2〜10の置換若しく
は無置換のアルキレン基を形成している。]で表わされ
る繰り返し単位を有し、かつ数平均分子量が1,000
〜100,000であることを特徴とするポリアシルウ
レアを提供するものである。
【0009】本発明のポリアシルウレアの数平均分子量
が1,000未満であると、機械的強度と耐久性が実用
上十分であるとはいえない。数平均分子量が100,0
00を超えると、溶媒に対する溶解性が低下し、成形性
が低下する。したがって、数平均分子量の好ましい範囲
は2,000〜90,000である。
【0010】一般式[I]のXで表わされるアルキレン
基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、2−n
−ブチル−1,3−プロピレン、2−n−デシル−1,
3−プロピレン、2−ドデシル−1,3−プロピレン、
2,2−ジフェニル−1,3−プロピレン、n−ブチレ
ン、i−ブチレン、t−ブチレン、n−アミレン、イソ
アミレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメ
チレン、ノナメチレン、デカメチレン等が挙げられる。
シクロアルキレン基、シクロアルキリデン基としては、
シクロペンチレン、シクロペンチリデン、シクロヘキシ
レン、シクロヘキシリデン、メチルシクロヘキシレン、
シクロヘプチリデン、シクロヘプチレン、シクロオクチ
リデン、シクロオクチレン、シクロノニリデン、シクロ
ノニレン、シクロデシリデン、シクロデシレン等が挙げ
られる。アリーレン基としてはフェニレン、t−ブチル
−フェニレン、クロロフェニレン、ブロモフェニレン、
フルオロフェニレン、ニトロフェニレン、シアノフェニ
レン、イソシアナートフェニレン、メチルフェニレン、
キシリレン、ビフェニレン、ナフチレン、ビナフチレ
ン、アントラセニレン、フェナントリレン等が挙げられ
る。また、Wを含む2価の基としては、ビフェニルエー
テル−4,4′−ジイル等が挙げられる。好ましいXは
5−t−ブチル−1,3−フェニレンである。
【0011】Zで表わされるアルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i
−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチ
ル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、シクロプ
ロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、
シクロデシル等が挙げられる。また、−Z−Z−結合で
形成されているアルキレン基としては、1,2−エチレ
ンが好ましい。
【0012】一般式[III]で表わされるジアミン化
合物のYとしては前記Xと同様のものが挙げられる。好
ましいYは1,2−エチレン、m−キシリレン、2,2
−ジメチル−1,3−プロピレンである。
【0013】本発明のポリアシルウレアは例えば、下記
一般式[II]
【0014】
【化9】 (式中、Xは前記と同じ。)で表わされるビス(カルボ
ニルイソシアナート)化合物と下記一般式[III]
【0015】
【化10】 (式中、Yは前記と同じ。)で表わされるジアミン化合
物とを反応させることにより得られる。
【0016】本発明で用いられるビス(カルボニルイソ
シアナート)化合物の具体例としては、テレフタロイル
ジイソシアナート、イソフタロイルジイソシアナート、
5−t−ブチル−イソフタロイルジイソシアナート、ア
ジポイルジイソシアナート等が挙げられる。
【0017】ジアミン化合物の具体例としては、ピペラ
ジン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、
m−キシリレンジアミン等が挙げられる。
【0018】本発明においてビス(カルボニルイソシア
ナート)化合物及びジアミン類は1種の化合物としてだ
けでなく、2種以上の化合物の混合物として用いてもよ
い。
【0019】重合反応は溶媒の不存在下で行ってもよい
が、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ヘ
キサメチルホスホラスアミド、ジメチルアセトアミドな
どのアミド系炭化水素、ベンゼン、キシレン、トルエ
ン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチレンなどの
芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの
脂肪族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、テトラ
クロロエチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、
トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素等のような
溶媒の存在下で行ってもよい。反応原料の濃度は、溶媒
1リットル当りポリマー250〜3,000gとなるよ
うな濃度で行うことが好ましい。
【0020】重合反応の温度は、通常−78〜200
℃、好ましくは−20〜50℃の範囲の温度が選択され
る。反応時間は通常1〜100時間の範囲内から選ばれ
る。所望の重合度に到達した後、公知の方法により得ら
れたポリマーを単離、精製する。
【0021】重合圧力は減圧から加圧のいかなる圧力下
でも行い得るが、好ましくは常圧で行われる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、物性値は下記の方法により測定した。1 H−NMR及び13C−NMR:日本電子製EX−90
型 IR:日本分光工業製フーリエ変換赤外分光光度計FT
/IR−5300 分子量測定:東ソー製HLC−8020(ポリスチレン
ゲルカラム:TSKゲルG5000HXL、G4000
HXL、G2500HXL、移動相溶媒塩化リチウム2
モル%DMF、流速:1.0ml/分、検出器:UV、
ポリスチレン換算値)
【0023】実施例1 5−t−ブチルイソフタロイルジイソシアナート272
mg、ピペラジン43mg及びジメチルアセトアミド
0.25mlを乾燥アルゴン気流、氷浴下でガラス製容
器に仕込み、20分後氷浴を取り除き、室温下160分
間攪拌した。反応混合液をエーテル40mlに再沈殿し
て白色固体300mgを得た。該生成物の数平均分子量
は7,000であった。該生成物の1H−NMRスペク
トルを測定したところ、9.50、8.15、8.0
1、3.56及び1.35ppmにピーク面積比2:
1:2:8:9ピークが観察された。該生成物のIRス
ペクトルを測定したところ、3233、2963、16
61、1497、1426、1217、1055、99
2及び754cm-1にピークが観察された。これらの結
果から、該生成物は下記の繰り返し単位からなる構造の
ポリマーであることが確認された。
【0024】
【化11】
【0025】実施例2 実施例1において、5−t−ブチル−イソフタロイルイ
ソシアナート及び、ピペラジンに代えてイソフタロイル
ジイソシアナート108mg、N,N′−ジエチル−
2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン79mg
を用いた以外は実施例1と同様にして重合を行い、白色
固体183mgを得た。該生成物の数平均分子量は5,
300であった。該生成物の1H−NMRスペクトル及
びIRスペクトルからイソフタロイルジイソシアナー
ト、N,N′−ジエチル−2,2−ジメチル−1,3−
プロパンジアミンが付加重合した構造のポリマーである
ことが確認された。
【0026】実施例3 実施例2において、N,N′−ジエチル−2,2−ジメ
チル−1,3−プロパンジアミンに代えてN,N′−ジ
ベンジルヘキサメチレンジアミン148mgを用いた以
外は実施例1と同様にして重合を行い、白色固体242
mgを得た。該生成物の数平均分子量は5,700であ
った。該生成物の1H−NMRスペクトル及びIRスペ
クトルからイソフタロイルジイソシアナート、N,N′
−ジベンジルヘキサメチレンジアミンが付加重合した構
造のポリマーであることが確認された。
【0027】比較例 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナート250m
g、m−キシリレンジアミン136mg及びジメチルア
セトアミド0.25mlを乾燥アルゴン気流、氷浴下で
ガラス製容器に仕込み、20分後氷浴を取り除き室温下
160分間攪拌した。反応混合液をエーテル40mlに
再沈殿して白色固体380mgを得た。重合途中で系は
不均一になり、得られた重合体は塩化メチレン等の溶媒
に不溶であった。該生成物の数平均分子量は6,000
であった。該生成物の1H−NMRスペクトル及びIR
スペクトルから4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ナート、m−キシリレンジアミンが付加重合した構造の
ポリマーであることが確認された。
【0028】
【発明の効果】本発明により、新規な重合体であるポリ
アシルウレアを得ることができた。このポリアシルウレ
ア中のアシルウレア結合は通常のウレア結合と異なり、
カルボニル基が1つ多いため金属イオンに対する配位能
力が高く、溶媒から金属イオンを取り除く機能性ポリマ
ーとしての用途が期待される。また、本発明のポリアシ
ルウレアの製造法によれば立体障害の大きい2級ジアミ
ンを用いても効率よく重合が進行し、高重合度のポリウ
レアが得られた。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式[I] 【化1】 [式中、X及びYは炭素数40以下の置換若しくは無置
    換のアルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキ
    レン基、置換若しくは無置換のシクロアルキリデン基、
    置換若しくは無置換のアリーレン基又は下記一般式 【化2】 (式中、Wは−O−、−S−、−SO−、−SO2−、
    −CO−、−CH2−又は−C(CH32−を表わ
    す。)で示される2価の基であり、Zは水素原子又は炭
    素数1〜10の置換若しくは無置換のアルキル基である
    か、或は−Z−Z−結合で炭素数2〜10の置換若しく
    は無置換のアルキレン基を形成している。]で表わされ
    る繰り返し単位を有し、かつ数平均分子量が1,000
    〜100,000であることを特徴とするポリアシルウ
    レア。
  2. 【請求項2】 下記一般式[II] 【化3】 [式中、Xは炭素数40以下の置換若しくは無置換のア
    ルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン
    基、置換若しくは無置換のシクロアルキリデン基、置換
    若しくは無置換のアリーレン基又は下記一般式 【化4】 (式中、Zは−O−、−S−、−SO−、−SO2−、
    −CO−、−CH2−又は−C(CH32−を表わ
    す。)で示される2価の基である。]で表わされるビス
    (カルボニルイソシアナート)化合物と下記一般式[I
    II] 【化5】 [式中、Yは炭素数40以下の置換若しくは無置換のア
    ルキレン基、置換若しくは無置換のシクロアルキレン
    基、置換若しくは無置換のシクロアルキリデン基、置換
    若しくは無置換のアリーレン基又は下記一般式 【化6】 (式中、Wは−O−、−S−、−SO−、−SO2−、
    −CO−、−CH2−又は−C(CH32−を表わ
    す。)で示される2価の基であり、Zは水素原子又は炭
    素数1〜10の置換若しくは無置換のアルキル基である
    か、或は−Z−Z−結合で炭素数2〜10の置換若しく
    は無置換のアルキレン基を形成している。]で表わされ
    るジアミン化合物とを反応させることを特徴とするポリ
    アシルウレアの製造法。
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