JPH1060262A - ポリウレタンウレア組成物 - Google Patents

ポリウレタンウレア組成物

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JPH1060262A
JPH1060262A JP8222144A JP22214496A JPH1060262A JP H1060262 A JPH1060262 A JP H1060262A JP 8222144 A JP8222144 A JP 8222144A JP 22214496 A JP22214496 A JP 22214496A JP H1060262 A JPH1060262 A JP H1060262A
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JP
Japan
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polyurethane
compound
benzotriazole
polyurethane urea
diisocyanate
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JP8222144A
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English (en)
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Yoshinori Morifuji
義紀 森藤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ヒンダードフェノール系化合物及びに第3級
窒素含有ポリウレタン化合物を含有したポリウレタンウ
レア組成物において、常温で液体であるベンゾトリアゾ
ール系化合物をポリウレタンウレアに対し0.3〜3.
0重量%含むポリウレタンウレア組成物。 【効果】 このポリウレタンウレア組成物は光脆化防止
性能が優れている。この組成物を弾性繊維に使用した場
合、紡糸工程や編み、織り等の加工工程での安定剤によ
る糸かすの析出が抑えられるため作業性が著しく向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐光性に優れたポ
リウレタンウレア組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】過剰の有機ジイソシアネートと高分子量
ジオールで調整された両末端にイソシアナート基をもつ
プレポリマーをジアミンで鎖長伸長させて得られるポリ
ウレタンウレアからなる弾性繊維は、ポリアミド繊維や
ポリエステル繊維と交編されファンデーション、ソック
ス、パンティストッキング、スポーツウェア等、多分野
に伸縮機能素材として広く使用されている。
【0003】これらの伸縮機能素材は、製品になって屋
内展示された時、アウトウェアとして着用時された時及
び着用後洗濯して屋外で干す場合等に光によって脆化を
受けることがある。ポリウレタンウレア組成物の光脆化
防止性能の向上剤としてヒンダードフェノール系化合
物,ヒンダードアミン系化合物,ベンゾフェノン系化合
物,ベンゾトリアゾール系化合物,トリアジン系化合物
等が提案されている。
【0004】例えば、特公昭62−61612号公報に
は、特定の構造をもったフェノール系化合物とベンゾト
リアゾール系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系抗酸化
剤及び(1)式で示される基
【0005】
【化1】
【0006】を少なくとも1種有するヒドラジン誘導体
から選ばれた1種または2種の化合物とを含有させてな
るポリウレタン組成物の提案がなされている。この中
で、ベンゾトリアゾール系化合物はヒンダードフェノー
ル系化合物と組み合わせて用いることで光脆化防止性能
に好結果を出すことが知られている。しかしながら、ベ
ンゾトリアゾール系化合物はポリウレタンウレアからブ
リードアウトしやすく、繊維の製造における紡糸工程
や、編み、織り等の加工工程で析出するため作業を中断
して析出物を除去せねばならず、著しく作業性を低下さ
せる欠点を有していた。
【0007】また、特公平5−24246号公報には、
特定の構造をもったフェノール系化合物と第3級窒素を
持ったポリウレタン化合物とを含有させてなるポリウレ
タン組成物の提案があるが、光脆化防止性能が十分では
ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
ウレタンウレア組成物の前記問題点を解決することであ
る。特に、弾性繊維として使用した場合、紡糸工程や編
み、織り等の加工工程で安定剤の析出が抑えられ、かつ
耐光性が高められたポリウレタンウレア組成物を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、特定のベン
ゾトリアゾール系化合物を用いることによって目的とす
るポリウレタンウレア組成物が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。即ち、本発明はヒンダード
フェノール系化合物及び第3級窒素含有ポリウレタン化
合物を含有したポリウレタンウレア組成物において、常
温で液体であるベンゾトリアゾール系化合物をポリウレ
タンウレアに対し0.3〜3.0重量%含むポリウレタ
ンウレア組成物である。
【0010】ベンゾトリアゾール系化合物が、2−(2
H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(ドデシ
ル)−4−メチルフェノール又はメチル3−(3−(2
H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチ
レングリコールとの反応生成物であることが好ましい。
ポリウレタンウレア組成物を弾性繊維に使用した場合、
紡糸工程での安定剤の析出は、従来知られている固体の
ベンゾトリアゾール系化合物では昇華のしやすやと関連
がみられ、加熱下での重量減少の少ない方が紡糸工程で
の析出も少ない。一方、製編、製織等の加工工程での析
出は、紡糸で巻き取られたチーズのままで放置された糸
を使用する場合に比べ、芯糸のポリウレタンウレア糸に
鞘糸のポリアミド繊維を巻き付けたカバー糸を用いる場
合の方が著しく多い。この原因は、ポリウレタンウレア
弾性繊維はチーズの状態よりもカバー糸の方がより緊張
されているため、経時的にポリウレタンウレアと相溶性
の良くない固体のベンゾトリアゾール系化合物は分離
し、繊維表面に析出してくる為と考えられる。
【0011】本発明に用いられる常温で液体のベンゾト
リアゾール系化合物は、ポリウレタンウレアと相溶性が
良いために、緊張下に長期間保管しても糸表面に析出し
難い。 以下、本発明を詳細に説明する。本発明に用い
るベンゾトリアゾール化合物は、室温(20℃)で液体
であればよく、(2H−ベンゾトリアゾール−2−イ
ル)−6−(ドデシル)−4−メチルフェノール、メチ
ル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)
−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネートとポリエチレングリコールとの反応生成物が好ま
しい。後者の化合物は、ポリエチエングリコールの一端
又は両端がエステル交換されたもの又はこれらの混合物
である。ポリエチレングリコールの分子量は大きすぎる
と、1分子中のベンゾトリアゾール成分の比率が低くな
るため、100〜800が好ましい。
【0012】常温で液体であるベンゾトリアゾール化合
物は、ポリウレタン組成物の重量に基づいて0.3〜3
重量%であることが必要であり、0.5〜1.5重量%
が好ましい。0.3重量%未満では耐光性向上効果が少
なく、3重量%を越えても性能が向上しない。本発明に
用いるヒンダードフェノール化合物は、煙霧に対し変色
しないフェノールのO位が立体的に嵩高な置換基で置換
されたヒンダードフェノールであればよい。ヒンダード
フェノール化合物の比率は、用途に要求される光脆化防
止性能を満たす範囲でよく、通常はポリウレタンウレア
重量に基づいて、0.5〜3重量%が好ましく、より好
ましくは0.8〜1.5重量%である。
【0013】本発明に用いる第3級窒素含有ポリウレタ
ン化合物としては、1,6−ヘキサメチレンジイソシア
ナート、メチレン−ビス(4−シクロヘキシルイソシア
ナート)、1,3−及び1,4−シクロヘキシレンジイ
ソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペン
タメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシ
アナート、イソフォロンジイソシアナート等の脂肪族ジ
イソシアナートの中から選ばれた1種または2種と次式
(2)に示されるNアルキルN,Nジヒドロキシアルキ
ルの様な第3級窒素含有ジオールとの反応で得られるも
のを挙げることができる。
【0014】
【化2】
【0015】ここにR1は炭素数C2〜C5の直鎖或いは
分岐したアルキル基であり、R2は式(3)式..
(4)式で示す基である。
【0016】
【化3】
【0017】
【化4】
【0018】第3級窒素含有ポリウレタン化合物の比率
は、用途に要求される黄変防止性及び光脆化防止性を満
たす範囲でよく、通常はポリウレタンウレア重量に基づ
いて1.0〜5重量%が好ましく、より好ましくは1.
5〜3.5重量%である。本発明のポリウレタンウレア
組成物を用いて弾性繊維を製造する場合、基本的には過
剰の有機ジイソシアナートと実質的に線状の高分子ジオ
ールとで調整された両末端にイソシアナート基をもつプ
レポリマーに、多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤
および単官能性活性水素原子を有する末端封鎖剤を、1
段または多段階に反応せしめて得られる分子内にウレタ
ン基を有する弾性重合体を乾式紡糸又は湿式紡糸する。
【0019】ポリウレタンウレア弾性繊維を構成するポ
リウレタンウレアの他の調製の仕方としては、上述の両
端にヒドロキシル基をもち分子量600〜5,000で
ある実質的に線状の重合体と有機ジイソシアネ−トとか
らなる両末端にイソシアネート基をもつプレポリマ−
に、多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤と単官能性
活性水素原子を有する末端停止剤とを反応させながら紡
糸する方法がある。
【0020】ポリウレタンウレアの原料の一つである高
分子ジオールとしては、両末端にヒドロキシル基を持つ
分子量400〜3,000の実質的に線状の高分子体で
あり、例えばポリオキシエチレングリコール、ポリオキ
シプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレング
リコール、ポリオキシペンタメチレングリコール等のポ
リエーテルジオール;アジピン酸、セバチン酸、マレイ
ン酸、イタコン酸、アゼライン酸、マロン酸等の二塩基
酸の一種または二種以上とエチレングリコール、1,2
−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコー
ル、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、
1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、ヘ
キサメチレングリコール、ジエチレングリコール、1,
10−デカンジオール、1,3−ジメチロールシクロヘ
キサン、1,4−ジメチロールシクロヘキサン等のグリ
コールの一種または二種以上とから得られたポリエステ
ルジオール;ポリエステルアミドジオール、ポリエーテ
ルエステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオー
ル、ポリバレロラクトンジオール等のポリラクトンジオ
ール、ポリカーボネートジオール等を挙げることができ
る。
【0021】有機ジイソシアナートとしては、例えば脂
肪族、脂環族、芳香族のジイソシアナートの中で、反応
条件下で溶解または液状を示すものすべてを適用でき
る。例えば、メチレン−ビス(4−フェニルイソシアナ
ート)、メチレン−ビス(3−メチル−4−フェニルイ
ソシアナート)、2,4−トリレンジイソシアナート、
2,6−トリレンジイソシアナート、m−及びp−キシ
リレンジイソシアナート、α,α,α’,α’−テトラ
メチル−p−キシリレンジイソシアナート、m−及びp
−フェニレンジイソシアナート、4,4’−ジメチル−
1,3−キシリレンジイソシアナート、1−アルキルフ
ェニレン−2,4及び2,6−ジイソシアナート、3−
(α−イソシアナートエチル)フェニルイソシアナー
ト、2,6−ジエチルフェニレン−1,4−ジイソシア
ナート、ジフェニル−ジメチルメタン−4,4−ジイソ
シアナート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシ
アナート、ナフチレン−1,5−ジイソシアナート、6
−ヘキサメチレンジイソシアナート、メチレン−ビス
(4−シクロヘキシルイソシアナート)、1,3−及び
1,4−シクロヘキシレンジイソシアナート、トリメチ
レンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナー
ト、ペンタメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレン
ジイソシアナート、イソフォロンジイソシアナート等が
例示される。好ましくは、メチレン−ビス(4−フェニ
ルイソシアナート)である。
【0022】多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤と
しては、例えばヒドラジン、ポリヒドラジド、ポリオ−
ル、エチレンジアミン,プロピレンジアミン等のポリア
ミン、ヒドロキシルアミン、水等を用いることができ
る。単官能性活性水素原子を有する末端停止剤として
は、例えば、ジエチルアミンのようなジアルキルアミン
等が用いられる。これらの鎖伸長剤、末端停止剤は1種
単独でまたは2種以上混合して用いてもよい。
【0023】また、上記ポリウレタンウレア重合体組成
物には、所望により、公知のポリウレタン重合体組成物
に有用である特定の化学構造を有する有機または無機の
配合剤、例えば、防黴剤;硫酸バリウム、酸化マグネシ
ウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、酸化亜鉛、
ハイドロタルサイト等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等の粘着防
止剤を適宜配合することもできる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明を実施例で更に詳しく説明
するが、これに限定されるものではない。 (破断強伸度)引張試験機(オリエンテック(株)製U
TM−III−100型)により20℃、65%RH雰
囲気下で 試料長5cmの弾性糸を把持長5cmで、
1,000%/分の歪速度で破断させ破断時の強力と伸
度を測定する。
【0025】(ポリウレタンウレア糸の耐光劣化テス
ト)50%緊張下に下記条件で処理したポリウレタン繊
維を16時間、20℃、65%RH雰囲気下で放縮させ
た後、無緊張でフェードメーターで光暴露する。光暴露
後の破断強伸度を測定し初期強力の50%になる暴露時
間を求める。 精錬剤 スコアール700 1g/リットル 温度、時間 80℃、30分 (ポリウレタンウレア糸の糸粕テスト)ポリウレタンウ
レア糸を鞘糸(ポリアミド繊維)でカバリングし室温で
90日保管した後、消極送りで給糸し、巻き取り速度4
00m/分で巻き取りながら糸道の途中に置かれたガイ
ドに蓄積される糸粕の量を5点法で(1点多い,5点殆
ど蓄積無し)表す。
【0026】
【実施例1〜4、比較例1〜6】数平均分子量1,20
0のポリテトラメチレングリコール1,000g(重量
部、以下同じ)およびメチレン−ビス(4−フェニルイ
ソシアナ−ト)312gを、窒素ガス気流中95℃にお
いて90分間攪拌しつつ反応させて、イソシアネート基
残基のプレポリマーを得た。次いで、これを室温まで冷
却した後、乾燥ジメチルホルムアミド2,360gを加
え、溶解してプレポリマー溶液とした。
【0027】一方、エチレンジアミン23.4gおよび
ジエチルアミン3.7gを乾燥ジメチルホルムアミド
1,570gに溶解し、これに前記プレポリマー溶液を
室温で添加して、粘度1,200ポイズ(30℃)のポ
リウレタンウレア溶液を得た。こうして得られた粘稠な
重合体溶液を原液とする。この原液に表1に示す安
定剤組成で紡糸原液a〜fを調整した。(添加量は対ポ
リウレタンウレア固形分重量%で示す。) これら(a)〜(j)の紡糸原液を用いて常法に従って
乾式紡糸を行ないそれぞれ20d/2fの弾性繊維A〜
Jを得た。
【0028】得られた繊維の物性(強度,伸度,光脆化
防止性能,糸粕析出量)について表2に示す。糸粕評価
用のカバリング糸の加工条件はドラフト=3.0でレオ
ナ(旭化成)12d/7fを、撚数=1500t/mで
シングルカバーした。表2によると、本発明の室温で
液体であるベンゾトリアゾール化合物を用いた場合は糸
粕析出が殆ど見られないことが分かる。
【0029】また、添加するベンゾトリアゾール化合物
の添加量の適正な範囲は0.3〜3重量%でありヒンダ
ードフェノール系化合物並びに第3級窒素含有ポリウレ
タン化合物と併用した場合に優れた光脆化防止性能を示
すことが分かる。 表1に用いた安定剤の略号 H−1:p−クレゾールとジシクロペンタジエンとの縮合物のイソブチレンガ ス反応物 (分子量3200) U−1:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(ドデシル)− 4−メチルフェノール(チバガイギー製Tin571) bp:174℃(1.1Pa) U−2:2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,αジメチルベンジル)フ ェニル]−2H−ベンゾトリアゾール(チバガイギー製Tin234 ) mp:137〜141℃ U−3:2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾト リアゾール(チバガイギー製Tin328) mp:80〜88℃ U−4:2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−ク ロロベンゾトリアゾール(チバガイギー製Tin327) mp:154〜157℃ U−5:メチル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t −ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレン グリコール(分子量300)の反応生成物(チバガイギー製Tin2 13) bp:166℃(0.011kPa) T−1:N−nブチル,N,N,ジエタノールアミンとイソホロンじイソシア ナート)との縮合物(分子量3000)
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】このポリウレタンウレア組成物は光脆化
防止性能が優れている。この組成物を弾性繊維に使用し
た場合、安定剤が紡糸工程や編み、織り等の加工工程で
ポリウレタンウレアからブリードアウトする事がないの
で作業性に優れており、優れた耐光性によって着用時ま
たは着用後洗濯して屋外で干された場合、優れた耐光脆
化性能を示すので衣料用として好適な糸を提供すること
ができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒンダードフェノール系化合物及び第3
    級窒素含有ポリウレタン化合物を含有したポリウレタン
    ウレア組成物において、常温で液体であるベンゾトリア
    ゾール系化合物をポリウレタンウレアに対し0.3〜
    3.0重量%含むポリウレタンウレア組成物。
  2. 【請求項2】 ベンゾトリアゾール系化合物が、2−
    (2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(ドデ
    シル)−4−メチルフェノール又はメチル3−(3−
    (2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t−ブ
    チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリ
    エチレングリコールとの反応生成物である請求項1記載
    のポリウレタンウレア組成物。
JP8222144A 1996-08-23 1996-08-23 ポリウレタンウレア組成物 Withdrawn JPH1060262A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008069506A (ja) * 2006-08-18 2008-03-27 Opelontex Co Ltd ポリウレタン弾性糸およびその製造方法
JP2014095162A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Asahi Kasei Fibers Corp ポリウレタン弾性繊維及びその繊維製品

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20031104