JPS6147749A - ポリウレタン用安定剤 - Google Patents

ポリウレタン用安定剤

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JPS6147749A
JPS6147749A JP59170055A JP17005584A JPS6147749A JP S6147749 A JPS6147749 A JP S6147749A JP 59170055 A JP59170055 A JP 59170055A JP 17005584 A JP17005584 A JP 17005584A JP S6147749 A JPS6147749 A JP S6147749A
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Hiroyuki Hanabatake
博之 花畑
Kunio Kondo
近土 邦雄
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、新規なポリウレタン用安定剤に関し、さらに
詳しくは、/ ’)ウレタンの光、熱、及び燃焼ガス等
による着色、劣化を防止し、又、熟成量、染色加工時及
び、製品使用の際の繰シ返し洗濯処理等による安定剤の
脱離や変質に抵抗性を示す事ができる安定剤に関する。
産業上の利用分野 本発明安定剤を配合したポリウレタンは、製品加工、染
色時及び製品使用時の安定剤の脱離及び変質に対して、
極めて高い抵抗性を示す事から、フオーム、エラストマ
ー、塗料、合成皮革、繊維等の広範囲な製品に利用する
ことができる。
従来の技術 ポリウレタンの安定剤として、例えば特公昭43−16
856号公報に示される、1,3.5−)ジ−メチル−
2,4,6−トリ゛ス(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシ−フェノール)ベンゼン、商品名Ionox
 330(Shel1社)、@公昭56−11948号
公報に示される、1.3@、5−トリス(4−1−ブチ
ル−3−ヒドロキシ−2,6−シフチルペンジル)イン
シアヌル酸、商品名サイアノ、クス1790 (R0C
社)はそれぞれ公知の化合物でアシ、燃焼ガスや塩素、
日光による変色等の副作用が少ない安定剤として知られ
ている。
しかし、上記安定剤をポリウレタンに添加後、たとえば
繊維、テープ、人工皮革として出荷された場合、最終製
品に至るまでに、精練、漂白、染色、熱処理等の加工工
程を経たシ、使用段階における家庭洗濯やドライクリー
ニング時に製品から安定剤が脱落し、その安定化効果が
著しく低下する。
発明の構成 問題点を解決するための手段及びその作用本発明者は、
前記した従来技術の問題点を克服すべく鋭意研究を重ね
た結果、ポリウレタンポリマーが上述した製品に加工さ
れる時及び製品使用時の諸処層を受けた後でも、ポリウ
レタンポリマーの安定化効果を維持しつつ、かつ燃焼ガ
ス、塩素、光に対しても安定であるポリウレタン用安定
剤モ発明するに至った。
すなわち、本発明に従ったポリウレタン用安定剤は下記
一般式CI)〜UV)で表わされる、3官能フ工ノール
化合物と有機ジイソシアネートとから得られるポリウレ
タンであって、該ポリウレタンlI中にlXl0−’モ
ル以上のOH基を有し、かつ分子量が1000〜5oo
ooの範囲にあるポリウレタンから成るポリウレタン用
安定剤でめる。
〔式中、R4は式 CH,R。
(式中、R2及びR3は独立にt−ブチル基、就−ブチ
ル基及びネオペンチル基よシ選ばれた基を示す)から選
ばれる基を示す〕 OH (式中、R4及びR5は独立にt−ブチル基、就−ブチ
ル基及びネオペンチル基よシ選ばれた基を表わす。) (式中、R6はt−ブチル基、戴−ブチル基及びネオペ
ンチル基よシ選ばれた基を表わす。)(式中、R2は炭
素数が1〜6のアルキル基よシ選ばれた基を表わす・) 以下K、前記した式(1)〜(■)の3官能フエノール
の具体例を示す。
式(I)の例: 匡3 巴 〆\ぎ ω 式CI[l)の例; L:a3 などの化合物が挙げられる。ここで、製造上、及び効果
の面で特に好ましいのは(、)、商品名Cyunox1
790(AC3社)、(d)商品名Goodr、ite
 3114(Goodrich社)、0)商品名Goo
dhlte 3125(Goodrip’h社)、(j
)商品名Ionox 330(Sha11社)及び(ハ
)、商品名AntioxydLnt 80 (AC3社
)である。
式(I’ll’)の例; 又、有機ジイソシアネートとしては、以下の式(8)〜
(Z)等で示される化合物が挙げられ、これらの化合物
は単独又は任意−一組み合わせて用いることができる。
NCO+CH2) 6−NC0(a) NCO<E>CH2<E>NCO(t)CH。
Nco−cH2−c−ca2aH2ca2cH2Nco
    (x)CH5 CH。
C00CH。
さらに、上記(−)〜(、)の有機ジインシアネートと
ジオールとの反応で得られる両末端インシアネート基含
有セミポリマー、いわめるイソシアネート再生化合物も
含まれる。
インシアネート再生化合物は例として示した(易)〜(
1L)等の有機ジインシアネートとジオールやジフェノ
ールを有機ジインシアネートをモル比で過剰にして、通
常のウレタン化反応用の触媒を使用して得ることができ
る。
以下にジオールとシフエノールの具体例を示す。
0H−C12C120H(1) OH−0M20H2C)I2−OH(2)CH。
OH−CM2CM2C)I2CH2−OH(4)OH−
CH2C)i20CH2CH2−OH(5)OI(CH
2CH20−@/−OC)I20M20H(6)又、ポ
リエチレングリコールやIリテトラメチレンエーテルグ
リコール、ポリエステルジオール。
ポリラクトンジオール、ポリエステルアミドジオール、
ポリチオエーテルジオール、ポリ炭化水素ジオール、ポ
リカー−ネートジオール、ポリシロキサンジオール、/
リウレタンジオール等の高分子量ジオールを挙げる事が
できるが、上記ジオールの分子量があまシ過大なもので
あると、本発明化合物の単位重量部あたシに占めるフェ
ノール性OH基濃度が減少するので、適当でなく、好適
な分子量範囲は200〜5000である。ただし、フェ
ノール性OE基濃度が維持できるなら、さらに高分子量
であってもよい。
本発明に従った高分子化合物は、前記し九3官能フェノ
ール化合物と有機ジイソシアネート化合物とを所望の7
8ノール性OH残基を持つ高分子化合物が生成するよう
な配合比で、有機溶媒中、通常のウレタン化反応に用勝
られる触媒を存在させる事によって得ることができる。
ところが、3官能78ノ一ル化合物と有機ジイソシアネ
ート化合物との反応では、条件によってはグル化が起こ
シ、グル化を起こさないようにするためには、3官能フ
工ノール化合物と有機ジイソシアネートの組み合わせ、
3官能フ工ノール化合物と有機ジイソシアネートとの反
応時における配合比等を考慮する必要がある。
具体例を挙げると、1,3.5−)リス(4−1−ブチ
ル−3−ヒドロキシ−2,6−シフチルペンジル)イソ
シアヌル酸(商品名サイアノ、クス1790)とメチレ
ンビス(4−シクロヘキシルイソシアナート)との反応
でのグル化点における配合比(サイアノックス1790
のモル数/メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシア
*−))の七ル数ヂは0.9であった。反応条件は溶媒
にジメチルホルムアマイド、触媒にジ−n−ブチルスズ
ジ−ラウレート(対固形分2000μ)、窒素ガス気流
下、70℃で反応させる。
この反応系では配合比が0.9よシ大きい場合、含成物
はグル化せず安定であるが、余り配合化を大きくてると
、高分子量化合物が得られず、分子量が1000未満で
は、ポリウレタン加工時及び製品使用時における洗濯や
ドライクリーニング処理によりて、安定剤がポリウレタ
ンよシ抽出されやすく、効果が消:、する。逆に1配合
比が小さすぎて、分子量が50000を越える様な場合
にはポリウレタンから安定剤がツルーミングし易すくな
ったシ、又、ポリウレタンの物性へも悪影響を及ぼす様
になるので好ましくない。抽出性、ポリウレタンとの相
溶性を鑑み、特に好ましい分子量は2000〜2000
0程度である。
分子量はウォーターズ社製、高速液体クロマトグラフ、
U6に型で、溶媒にクロロホルムを用いて測定したもの
で、ポリスチレン数平均分子量を表わす。以下、分子量
はすべてこの方法で求めた。
又、本発明高分子化合物のOI(基の定量は、一定量の
試料を101Ltのクロロホルムに溶解し、紫外分光光
度計によって、フェノール基の最大吸収波長における吸
光夏を測定し、あらかじめ作成しておいた検量線から求
めた。以下、OH基の表示は試料19中のOH基のモル
数で表わす。
反応溶媒はフェノール化合物及びイソシアネート化合物
に対して不活性で、且つ反応組成物を溶解する溶媒が好
ましい。好ましい溶媒として、N、N−ジメチルホルム
アマイド、N、N−ジメチルアセトアマイド、N、N−
ジエチルアセトアマイド、N−メチル−2−ピロリドン
等のアマイド系極性有機溶媒が上げられる・ 合成触媒の具体例としては、トリエチレンジアミン、ジ
グチル−スズ−ジー2−エチルヘキソエート、ジ−n−
ブチル−スズ−ジラウレート、スタナスオクトエート等
のスズ系触媒、又、カリウム−1−ブトキシド、ナトリ
ウムメチラート等の金属アルコラード系触媒も含まれる
上記の条件に従って得られた本発明化合物、すなわち、
特許精求範囲に示される化合物をポリウレタンに0.O
1〜10重量%配合する事によって、その効果が発現さ
れるが、10重量%以上配合しても単なる資源の無駄に
なシ、好ましい配合量は0.5〜10重量%である。t
た、ポリウレタンに配合する場合、本発明化合物と一緒
に、公知の安定剤、顔料、染料等を配合する事もできる
・尚、本発明において用いられるポリウレタンは、両末
端にヒドロキシ基を持ち、分子量が600〜5000で
ある実質的に線状の重合体、たとえばポリエステルノオ
ール、/リラクトンジオール。
ポリエーテルジオール、/リエステルアミドジオール、
ポリチオエーテルジオール、f!り炭化水素ジオール、
ポリカーボネートジオール、/リシロキサンジオール、
/リウレタンジオールの1種あるいは2種以上と、有機
ジイソシアネート及び多官能性活性水素原子を有する鎖
伸長剤、たとえばしドラジン、ポリヒドラジド、ポリセ
ミカルバジド、ポリオール、fジアミン、ヒドロキシル
アミン、5イ一段又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高分子重合体を示す。
本発明の7エノール性OH残基を有する高分子量化合物
を配合したポリウレタンは光や熱による劣化に対する抵
抗性に極めて優れておシ、特に、ポリウレタン繊維の場
合、最終製品までに、精練。
漂白、染色、熱処理等種々の工程を蝕たシ、製品使用時
も家庭洗濯やドライクリーニング等による安定剤の抽出
に対して、極めて高い抵抗性を示し、ポリウレタンの劣
化を防止する事ができ、又燃料極めて必要である。
以下余白 以下、本発明化合物の詳しい製造例及び笑施例を述べる
。なお、本1g!施例中における処理及び特性値の測定
法は以下の通夛とした。
洗濯処理は40デニールポリウレタン繊維を50チ伸長
下で1時間がイルした後、界面活性剤(花王石鹸社新ニ
ュービーズ)を1.3117ノの濃度で溶解した洗濯液
中で、40℃で40分洗濯した後、水洗し、45℃で1
5分間乾燥する方法で実施した。
ドライクリーニング処理は40デニールポリウレタン繊
維を50%伸長下で、25℃のパークレン中に2時間浸
漬した後、45℃で15分間乾燥する方法で、パークレ
ン浸漬時の浴比はに1’OOOとした。
1光試験はフェードメーター(スガ試sea式会社製)
によりて、40デニールIリウレタン繊維に25時間紫
外線を照射し、テンシロン試験機(東洋ゲールドウィン
社製)で糸強力を測定した。
ここで、強力保持率は次式によシ求めた。
燃焼ガステストは、40デニールウレタン繊維をAAT
CC−23に従って、洗濯処理後及びドライクリーニン
グ処理後について行なった。燃焼ガス暴露後の変色度を
、1級・・・黄褐色、2級・・・黄色、3級・・・淡黄
色、4級・・・わずかに着色、5級・・・無着色の5う
1ンクに分けて目視判定した。ただし色相が各級の中間
におる場合には、上の級から0.5級を減じる方法で表
示した。
製造例 攪拌器付きフラスコ中へ、1,3.5−)リス(4−1
−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−シフチルペンジル
)インシアヌル酸(商品名サイアノ、クス1790)1
00重量部と乾燥ジメチル。
ホルムアマイド131.76重量部を入れ、定素ガス気
流、下、70℃、1時間でサイアノ、クス1790を完
全に溶解せしめた。次に31.76Fのインホロンジイ
ソシアネートを加え、さらに触媒であるジ−n−ブチル
−スズ−ジラウレート0.11滴下し、70℃で8時間
反応させた。赤外分光光度計で% 2270cm−’の
イソシアネート基が残存していない事を確認した上で、
合成を終了した。ここで得た高分子量化合物の分子量は
8000、OH基は0.18X10  %ルでありた。
実施例1 平均分子量2000のポリテトラメチレンエーテルグリ
コール100重量部と4.4′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート25重量部を、窒素ガス気流中、85℃に
て2時間攪拌しつつ反応させて、インシアネート基を両
末端に持つプレポリマーを得た。ついで室温に冷却した
後、これに乾燥ジメチルホルムアマイド200重量部を
加え溶解した。別にエチレンジアミン2.85重量部、
ジエチルアミン0.57重−I!部を乾燥ジメチルホル
ムアマイド313mtflilXに溶解させておき、こ
れにプレポリマー溶液を室温で添加すると、1500/
イズ/30℃のドープが得られた。この溶液に製造例1
で得られた高分子量化合物溶液(SOZ量%)をポリウ
レタンの固形分100重量部に対して、3.01量部と
酸化チタン4.5重量部とを均一に攪拌混合した後、通
常の乾式紡糸によって紡糸し、40デニールの弾性体を
得た。この弾性体をサンプルAとする。
比較例1 実施例1と同様のポリウレタンドープにサイアノヴクス
1790の粉末をポリウレタン固形分1001ii部に
対して1.5重量部と、酸化チタンを4.5重量部とを
均−攪拌混合後、通常の乾式紡糸をし、40デニールの
弾性体を得た。この弾性体をサンプルBとする。
表工に、サンプル人とサンプルBとを同時に洗溜処理、
並ひにドライクリーニング処理した後の耐光性試験の結
果と、燃焼ガス試験の結果とを示した。
尚、表■中に示したサンプル人及びBは以下のものであ
る。
以下余e 」91匹1 製造例1と同様の合成方法で、3官能フ工ノール化合物
をトリス(3,5,ジ−t−ブチル−4−ヒドロ井ジフ
ェニル)インシアヌル酸(商品名Goodrite 3
114 )とし、有機ジイソシアネートヲメチレンーピ
ス(4−シクロヘキシルイソシアネート)として、両者
のモル比(Goodrit・3114のモル数/ジイソ
シアネートのモル数)を1.0で反応させて得られたジ
メチルホルムアマイド503i量チ溶液(得られた高分
子量化合物の分子量は7500、OH基!、02X10
  モル)を実施例1で用いたポリウレタンドープにポ
リウレタン固形分100重量部に対して、3.0重量部
、酸化チタン4.5重量部を加えて、紡糸された40デ
ニールの弾性糸をサンプルC1とし、モル化を1.2に
して得られた高分子量化合物をポリウレタンドープに、
上記と同量の3.0重量部、酸化チタン4.51i部均
−攪拌混合し、乾式紡糸して得られた弾性糸をサンプル
C3とした。この高分子量化合物の分子量は6000、
OH基は1.43 X 10”モルてらった。さらにモ
ル化を1.5にして、ポリウレタンに混合し、得られた
弾性糸をサンプルCsとした(分子量3000、OH基
は1.87 X 1fr5モルであった。) 3官能フエノールを1.3.5−)リーメチル−2、4
、6−)リス(3,5−t−ブチル−4−ヒドロキシ−
ベンジル)ベンゼン(商品名Ionox  330 )
に変え、それ以外の合成条件やポリウレタンへの配合量
を上記サンプルC1を作成したのと同様にして得られた
弾性糸をサンプルD(分子量8000、OH基は0.9
7 X 10’−3モル)、さらに、3官能フ工ノール
化合物をトリス〔β−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
−フェニル)プロピオニル−オキシエチル)イソシアヌ
ル酸(商品名Goodrit@3125 )にして、他
をサンプルC1+Dが得られた条件と全く同様にしたサ
ンプルをサンプルE(分子量9000、OH基は0.7
6X 10−3モル)とする。
比較例2 比較例1と同様の方法で、ポリウレタンドープに%Go
odr1te 3114%  Ionoz330及びG
oodrit@3125のそれぞれを加え、得られた弾
性糸のサンプルを順に、サンプルF1サンプルG及びサ
ンプルHとした。
表■に表■と同様の1光試験結果を示した。
尚、表■のサンプルに配合した高分子量化合物の組成は
以下に示すとおシ。
以下余白 !I!施例3 2,6−ビス(2′−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−
5′−メチル−ベンジル)4−メチル−フェノール(商
品名Antioxlムat80)100重量部及び乾燥
ジメチルホルムアマイド148.25重量部を攪拌器付
きフラスコ中へ入れ、g素ガス気流下にて70℃で1時
間攪拌溶解させた。溶解後48.25重−1部のインホ
ロンジイソシアネートを加え、触媒でちるスタナスオク
トエートを0.II滴下混合し、70℃で8時間反応さ
せた彼、赤外分光光度計(日立製作新製)でインシアナ
ートの吸収(22703−’)が消失している事を確認
した後、反応を終了した。得られた高分子量化合物ノ分
子量d7500、OH基は1.46 X 10−’モy
でありた。
この高分子量化合物溶液を実施例1と同じポリウレタン
ドープにポリウレタン同形物100重量部に対して3.
0重tSになる割合で均一攪拌混合した、通常の乾式紡
糸によりて、上述ドープから、40デニールの弾性糸を
得た。サンプルIとする。
実施例4 商品名Wingstmy L (Goody噛ar社)
をカラムクロマトグラフィによりて、単離し、3官能フ
工ノール化合物を得た。化合物の同定はrルパーミエー
シ、ンクロマトグラフイー、赤外分光光度計及びプロト
ン間化よp法定した。この化合物100重量部と乾燥ジ
メチルアミド137.25重量部を攪拌機付きフラスコ
中へ入れ、窒素ガス気流下にて70℃で1時間攪拌溶解
した。溶解後、37.75重量部のイソホロニジイソシ
アネートと、触媒である、ジ−n−ブチルスズ−ジラウ
レート0.1重量部を滴下混合し、70℃で3時間反応
後、赤外分光光度計でインシアネートの吸収が消失した
事を確認した上で、反応を終了した(分子量は7000
、OH基は1.08X10−3−1ニル)。得られた高
分子量化合物を実施例3と同様に、ポリウレタン固形分
100重量部に対して3.0重量部の割合で均一攪拌混
合し、通常の乾式紡糸によって、40デニールの弾性糸
を得た。この弾性糸をサンプルJとする− 実施例5 20g量部の1.4−ブタンジオールと316.41量
部のメチレン−ビス(4−シクロへ今シルイソシアーネ
ート)、及び136.4重量部のジメチルホルムアマイ
ドを攪拌機付きフラスコ中へ入れ、さらに触媒でちるス
タナストクトレート0.014重量部を溶液中へ滴下し
、窒素ガス気流下、2時間反応させた。一定量の反応液
をn−プチルアミンノクロルベンゼン溶液へ加え、残っ
たアミンを塩酸規定液で中和滴定して求めた。反応生成
分の両末端インシアネート基濃度を求めると、全体の溶
液中、0.44モルであった。そこで、あらかじめ、ジ
メチルホルムアマイドに溶解させておいたサイアノック
ス1790溶液(5011H1%)を308重量部反応
系へ加え、0.61!■スタナスオクトレートを滴下混
合した後、窒素ガス気流下、80℃で8時間反応させ、
赤外分光光度計でインシアネート基の吸収がない事を確
認した上で、反応を終了した(分子量10000、OH
HO274X10−3モルであ−)た。この化合物を実
施例4と同様にして、得られた弾性糸のサンプルをサン
プルにとする。
比較例3 実施例3及び4の比較例として、2.6−に’ス(2′
−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−5′−メチル−イン
ジル)4−メチルフェノール([品名人ntioxid
ant  80 )と、Wingmtiy La製品(
!I!施例3で使用したもの)をそれぞれポリウレタン
(実施例1と同じもの)固形分Zoo:il’量部に対
して、1.51fr部と酸化チタン4゜5重量部とを均
一攪拌混合後、乾式紡糸して弾性糸を得た。
これらの弾性糸を、それぞれ、サンプルL及びサンプル
Mとする。又、実施例5の比較サンプルとして、サンプ
ルB(比較例1)を選んだ。
表■に、洗濯処理後、及びドライクリーニング処理後の
強度保持率とそれぞれの処理後の着色度を載せた。
同表mに示すサンプルに配合された高分子量化合物の組
成は以下に示すとおり。
発明の効果 以上、表!、■、及び■の結果よシ、本発明高分子量化
合物は、比較例で示した公知の低分子化合物に比べ、明
らかに、洗濯処理後、特にドライクリーニング処理後の
耐光劣化に対して、優れた抵抗性を示し、かつ処理後の
着色性についても優れている事が明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式( I )、(II)、(III)又は(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、R_1は式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼及び ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_2及びR_3は独立にt−ブチル基、se
    c−ブチル基及びネオペンチル基より選ばれた基を示す
    )から選ばれる基を表わす〕 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、R_4及びR_5は独立にt−ブチル基、se
    c−ブチル基及びネオペンチル基より選ばれた基を表わ
    す) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、R_6はt−ブチル基、sec−ブチル基及び
    ネオペンチル基より選ばれた基を表わす) ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式中、R_7は炭素数が1〜6のアルキル基より選ば
    れた基を表わす) で示される3官能フェノール化合物と、有機ジイソシア
    ネート化合物とから得られるポリウレタンであって該ポ
    リウレタン1g中に1×10^−^4モル以上のOH基
    を有しかつ分子量が1000〜50000の範囲のポリ
    ウレタンから成るポリウレタン用安定剤。
JP59170055A 1984-08-16 1984-08-16 ポリウレタン用安定剤 Granted JPS6147749A (ja)

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