"ポリマーを形成するようにスルホン結合を介して結合するパラフェニレン-ジイソシアネートPDIとジアミノジフェニルスルホンDADPSとを含むポリ尿素スルホンポリマー。パラフェニレン-ジイソシアネートPDI単位およびジアミノジフェニルスルホンDADPS単位が交互に存在する請求項1記載のポリ尿素スルホンポリマー。ポリマーは、n個のポリマー単位ここで、nは200を超える値であるを含む請求項1記載のポリ尿素スルホンポリマー。ポリマーは、n個のポリマー単位ここで、nは270を超える値であるを含む請求項1記載のポリ尿素スルホンポリマー。ポリマーの数平均分子量が約10,000g/molを超える請求項1記載のポリ尿素スルホンポリマー。以下の構造:を含むポリ尿素スルホンポリマーであって、ポリマーはn個のポリマー単位ここで、nは200を超える値であるを有するポリ尿素スルホンポリマー。ポリ尿素スルホンポリマーを製造する方法であって、aパラフェニレン-ジイソシアネートPDIを溶剤に添加して溶液Aを形成するステップと、bジアミノジフェニルスルホンDADPSを溶剤に添加して溶液Bを形成するステップと、c溶液Aと溶液Bとを合わせて溶液Cを形成し、溶液Cで粘度の変化が起こるまで激しく混合するステップと、d溶液Cをうず状の無水エタノールに添加して溶液Dを形成するステップと、e溶液Dをろ過してポリ尿素スルホンポリマーを採取するステップとを含む方法。本発明は、従来のポリマーより向上した凝集エネルギー密度を持ち、繊維を形成するために使用する場合、改良された引張り強度を示す新規なポリマーに関する。本発明の一実施形態では、ポリマーはポリ尿素スルホンポリマーである。ポリ尿素スルホンポリマー組成物を製造する方法一実施形態では、本発明は、芳香族ジイソシアネート類と骨格中にスルホン基およびエーテル結合を含むジアミン類とから、繊維形成性ポリマーを合成することを含む。これらの繊維形成性ポリマーは、ポリマー骨格中にスルホンまたはエーテル結合を含有する、ポリ尿素結合ポリマーであってもよい。ポリマー骨格中の該スルホンまたはエーテル結合は、安定性の向上を含む、凝集エネルギーに関連する有用な特性を与える。本発明の一実施形態では、以下の反応スキームが行われる。ここで、R’、R’’およびR’’’ジアミンの相対的な割合は、それぞれ、反応混合物のジイソシアネートの総含有量との化学量論的なバランスが保たれるように、ジアミンの総混合物に対して0~100の間で変化する。たとえば、反応混合物中のジイソシアネートに対するジアミンの比は、約1:1であってもよい。同様に、最終ポリマー生成物の特性の調整において、さらに可撓性を提供するために、混合物を含むませることで、ジイソシアネートの組成を変化させることもできる。本発明で考えられるジイソシアネートおよびジアミンの例を表1に示す。表1ポリ尿素スルホンポリマー形成のために使用してもよい代表的な試薬ジアミンおよびジイソシアネートの識別は、繰返しポリ尿素結合がポリマー骨格に沿って繰り返され、生成物中に高い熱安定性および凝集エネルギーが提供されるように選択されるべきである。この状態は、表1に挙げたジアミン類およびジイソシアネート類によって、または他の可能性のあるジアミン類およびジイソシアネート類によって満足されるだろう。本発明の一実施形態では、ジイソシアネートはパラフェニレン-ジイソシアネートPDIであり、ジアミンはジアミノジフェニルスルホンDADPSまたはo-トルイジンである。ポリ尿素スルホンポリマー組成一実施形態で、本発明は、ポリマーを形成するように、スルホン結合を介して結合されたパラフェニレン-ジイソシアネートPDI単位とジアミノジフェニルスルホンDADPS単位とを含むポリ尿素スルホンポリマーを含んでもよい。芳香族ポリ尿素繊維の数平均分子量は、10,000g/molを超えてもよい。別の実施形態で、ポリ尿素スルホンポリマーは、以下の構造を含んでもよい。ポリ尿素スルホンポリマーは、n個のポリマー単位ここで、nは、200を超える値、好ましくは270を超える値であるを含んでもよい。本発明の一実施形態では、ポリ尿素スルホンポリマー材料は、一連の分子間水素結合を含む。この実施形態では、水素結合は、20kJ/molを超える、好ましくは約21.8kJ/molのエネルギーを有してもよい。この実施形態では、材料の繊維は、反応押出しすることができ、パラ-アラミド合成繊維より高い剛性を持つ繊維を製造する。ポリ尿素スルホンポリマーは、以下の構造を形成する分子間水素結合を形成してもよい。本発明の一実施形態では、ポリ尿素スルホンポリマーの凝集エネルギーは、約150J/molを超え、好ましくは約158J/mol以上であってもよい。この実施形態では、ポリ尿素スルホンポリマーの引張り強度は約5.0~6.0GPa、せん断降伏応力は約135であってもよい。本発明の一実施形態では、ポリ尿素スルホンポリマーは、分散性二座双方向水素結合を発揮してもよい。理論に縛られるつもりはないが、この分子間結合は、ポリ尿素スルホンポリマーの高い凝集エネルギー密度および引張り強度の一因となりうる。実施例1本発明の実施形態ポリ尿素スルホン、ならびにPBO、PPIDおよびパラ-アラミド合成繊維に関し、凝集エネルギー密度を計算した。図1に、選択されたポリマーの凝集エネルギー、結晶化度および引張り強度の間の関係を図示する。凝集エネルギー密度を、MaterialsStudio商標分子モデリングソフトウェアパッケージを使用して計算した。凝集エネルギー密度は、使用者によって入れられたポリマー構造に基づいて計算した。ポリ尿素スルホンポリマーは、パラ-アラミド合成繊維を充分上回り、ならびにPBOまたはPPID以上の高い凝集エネルギー密度および期待される引張り強度を有することが確認されている。図2に、このポリマーの分子構造を示す。水素結合により、このポリマーの高い凝集エネルギー密度が起こることがわかる。このポリマーは、高度に水素結合されおよび結晶性であり、高い凝集エネルギー密度をもたらす非常に高い水素結合密度を有する。芳香族ポリ尿素ポリマーの他の利点は、該合成方法により副生成物が生成しないことである。実施例2本発明の実施形態におけるポリスルホン尿素の物性を図3に示し、該物性を、数種の高性能繊維の物性と対比する。本発明のポリスルホン尿素は、他の高性能繊維と比べて、向上した凝集エネルギーおよび引張り強度を示す。理論に縛られるつもりはないが、本発明のポリ尿素スルホンポリマーは、ポリマーの水素結合構造のため、より高い凝集エネルギー密度値およびこれに関連してより高い引張り強度を有すると考えられる。ポリマー鎖同士を結合する水素結合の有効性に基づき、パラ-アラミド合成繊維と芳香族ポリ尿素との間には大きく異なる分子構造が存在する。ここで開示するポリマー中の水素結合構造は、パラ-アラミド合成繊維とは異なり、実際、他のいかなる高強度ポリマーとも異なる。一般的に、アミド結合には対称中心がなく、一方尿素結合は、カルボニル基を横断する面に関して対称である。この相違だけで、ポリ尿素の高い結晶分画が引き起こされる。同様に、PPIDは、隣り合う鎖間で構造単位がねじれ形に配列されている。アミド類もウレタン類も、ポリマー鎖間の一座水素結合のこの交互分布が、対称的な二座水素結合されたポリ尿素類と比べて、結晶分画の減少を引き起こす。二座水素結合を持つ本発明のポリ尿素繊維材料は、一座水素結合しか持たないアラミド類より優れた特性を有する。二座尿素水素結合は、カルボニル酸素の周りの障害運動によって、ポリマー鎖をより剛性にし、一方一座ウレタンまたはアミド水素結合は、制限がより弱い。二座尿素水素結合により、互いに隣接するポリマー鎖は引っ張られ、これによって結晶化度が増し、材料の自由体積が減る。これにより、剛性が増し、高温耐性が良好になる。一座水素結合および二座水素結合の結合エネルギーは、それぞれ、18.4kJ/moleおよび21.8kJ/moleと評価される。この結合エネルギーにおける20増は、ここで公開する繊維の物性において、大きな向上をもたらす。パラ-アラミド合成繊維または他のアラミド類における化学結合を考慮した場合、一座の非対称性アミド水素結合と二座の対称性尿素水素結合との間には、同じような類似性が存在すると仮定されていた。アラミド類は、繊維軸に沿って高度に配向した分子鎖を有し、繊維強度に大きく関与する高い凝集エネルギー密度をもたらす。図4に、本発明の実施形態における、ポリスルホン尿素の3種のポリマーのシミュレートした充填構造を示す。Kevlar登録商標、パラ-アラミド合成繊維、は、米国で最も一般的に知られているアラミド繊維材料である。水素結合および結晶化度を考慮に入れず、SmallSmall、1953年およびFedorFedor、1974年の方法を使用して、凝集エネルギー密度を評価すると、ここで開示するポリ尿素は277cal/cc、パラ-アラミド合成繊維は252cal/cc、PPIDは256、およびPBOは255であった。これにより、ここで開示するポリ尿素繊維は、他の性能繊維材料よりかなり強いことが実証される。芳香族ポリウレタン類、アラミド類およびポリ尿素類は全て、輪郭がはっきりした結晶性リボンおよび繊維を形成する傾向にある。実施例3ポリマーの構造および特性をシミュレートするために、Accelrys-MaterialsStudioが開発したソフトウェアパッケージを使用して複数の分子モデルを構成した。表2に、他の市販のポリマーと比較して、本発明のポリ尿素材料の選択された物性および機械的特性の評価を載せる。計算は、繰返し単位を描き、次いで分子量が10,000の繰返し単位を持つポリマーの特性を計算するようにプログラムに指示することによって行う。データは、数種の機械特性のレベルは、凝集エネルギー密度の重要な成分である、ポリマーの水素結合密度と深く関与することを示す。これらの凝集エネルギー密度は、ポリマーのモル体積で割った、水素結合を形成しうる水素の潜在質量として計算した。図5は、スルホン-およびエーテル-架橋ポリ尿素ポリマー類を始めとする高性能ポリマーのせん断降伏への水素結合密度の計算された効果を示す。計算は、180°の骨格ねじれ角を用いて行った。表2本発明のポリ尿素ポリマー材料および他の市販ポリマーの物性および機械的特性の評価実施例4PpPTA、PBO、PBTおよびPIPDのような高弾性繊維を、ポリマーのリオトロピックまたは液晶溶液から紡糸する。特に、パラ-アラミド合成繊維の製造は、重合の間、アミド基の水素結合を占有するために塩化カルシウムを利用し、芳香族ポリマーが形成されると、それを溶解するためにN-メチルピロリドンNMPを利用する。Akzoによるこの発明は、ポリマーを溶解し、ポリマー鎖が水素結合によりもつれることを抑制する最初の実用的手段であった。次に、繊維をポリマーの純粋な硫酸溶液で紡糸し、これはパラ-アラミド合成繊維および類似する繊維の高いコストの原因の一部となる。対照的に、イソシアネートとアミン基との間の直接付加を含む本発明のポリマーの形成反応は、2種類の試薬を混合すると非常に素早く進み、副生物も生成しない。したがって、この材料の繊維は、アラミド繊維の煩わしい製造のように、活発な溶剤を使用せず、直接反応押出しすることができる。図6は、純粋な硫酸からのパラ-アラミド合成繊維の紡糸で利用されるリオトロピック挙動に導く溶液粘度に対するアラミドポリマー濃度の効果を示す。図7に、エアギャップ湿式紡糸の方法および装置左、ならびに拡大したエアギャップ右の一例を示す。図8に、PPID、パラ-アラミド合成繊維および芳香族ポリ尿素を始めとする数種の繊維の合成経路の比較を示す。図9に、p-ジフェニルジイソシアネートおよびp-ジフェニルジアミンの反応沈降により自然に形成される、本発明の実施形態のポリマー繊維の顕微鏡写真を示す。平均結晶幅は0.0019インチであり、変動係数は26であり、アスペクト比は控えめに予測しても30を大きく上回った。引用参考文献以下の参考文献は、これらが代表的な手順または本明細書の記載を補足する他の詳細を提供する範囲で、具体的に参照により本明細書に組み込まれる。米国特許文献1973年10月23日発行の米国特許第3,767,756号明細書、発明者としてBladesが挙げられている。1975年3月4日発行の米国特許第3,869,429号明細書、発明者としてBladesが挙げられている。非特許参考文献O’Neill,JosephM.,FactorsContributingtotheDegradationofPolyP-PhenyleneBenzobisoxazolePBOFibersUnderElevatedTemperatureandHumidityConditions高温および高湿度下でのポリフェニレンベンゾビスオキサゾールPBOの分解に影響する要因Thesis,TexasAMUniversity,2006年8月Sheth,J.P.,Klinedinst,D.B.,Wilkes,G.L,Yilgor,I.およびYilgor,E.Roleofchainsymmetryandhydrogenbondinginsegmentedcopolymerswithmonodispersehardsegments単分散ハードセグメントを有するセグメント化コポリマーにおける鎖対称性および水素結合の役割,Polymer46:7317~7322,2005年Small,P.A.Somefactorsaffectingthesolubilityofpolymersポリマーの溶解性に影響するいくつかの要因,J.Appl.Chem.3:71~80,1953年Fedor,R.F.AMethodforEstimatingBoththeSolubilityParametersandMolarVolumesofLiquids液体の溶解度パラメータおよびモル体積の両方を評価する方法,Polym.Eng.andSci.142:147~154,1974年"