JP3455269B2 - 膜モジュールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物 - Google Patents
膜モジュールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物Info
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- JP3455269B2 JP3455269B2 JP02635094A JP2635094A JP3455269B2 JP 3455269 B2 JP3455269 B2 JP 3455269B2 JP 02635094 A JP02635094 A JP 02635094A JP 2635094 A JP2635094 A JP 2635094A JP 3455269 B2 JP3455269 B2 JP 3455269B2
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- forming composition
- hollow fiber
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は注型用ポリウレタン樹脂
形成性組成物に関し、更に詳しくは血液処理器、浄水器
などに用いられる膜モジュールのシール材用として好適
な注型用ポリウレタン樹脂形成性組成物に関する。
形成性組成物に関し、更に詳しくは血液処理器、浄水器
などに用いられる膜モジュールのシール材用として好適
な注型用ポリウレタン樹脂形成性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】膜モジュールのシール材を目的としたポ
リイソシアネート成分からなる主剤とポリオール成分か
らなる硬化剤からなるポリウレタン樹脂形成性組成物と
しては、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメ
タンジイソシアネート(以後MDIと略記)を用いたも
の(例えば、特開昭53−61695号公報)、カーボ
ジイミド変性MDIを用いたもの(特開昭53−983
98号公報)が一般に知られている。
リイソシアネート成分からなる主剤とポリオール成分か
らなる硬化剤からなるポリウレタン樹脂形成性組成物と
しては、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメ
タンジイソシアネート(以後MDIと略記)を用いたも
の(例えば、特開昭53−61695号公報)、カーボ
ジイミド変性MDIを用いたもの(特開昭53−983
98号公報)が一般に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリイ
ソシアネート化合物として、MDIまたはカーボジイミ
ド変性MDIを使用したものでは10℃以下での保存時
に白濁が生じる等、主剤の状態での保存安定性が悪い等
の問題がある。
ソシアネート化合物として、MDIまたはカーボジイミ
ド変性MDIを使用したものでは10℃以下での保存時
に白濁が生じる等、主剤の状態での保存安定性が悪い等
の問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定のポ
リイソシアネート化合物を用いることによって上記問題
を解決できることを見いだし、本発明に到達した。
リイソシアネート化合物を用いることによって上記問題
を解決できることを見いだし、本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、ポリイソシアネート成
分(A)からなる主剤とポリオール成分(B)からなる
硬化剤からなるポリウレタン樹脂形成性組成物におい
て、上記(A)が、ポリメチレンポリフェニルポリイソ
シアネートを5〜30重量%含有し、(A)の残部が他
の脂肪族、脂環式もしくは芳香族イソシアネート化合物
またはその変性物もしくはイソシアネート基を有するウ
レタンプレポリマーからなることを特徴とする膜モジュ
ールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物;該組
成物からなる結束材;並びに、該結束材でシールされて
なる中空糸型の血液処理器または浄水器である。
分(A)からなる主剤とポリオール成分(B)からなる
硬化剤からなるポリウレタン樹脂形成性組成物におい
て、上記(A)が、ポリメチレンポリフェニルポリイソ
シアネートを5〜30重量%含有し、(A)の残部が他
の脂肪族、脂環式もしくは芳香族イソシアネート化合物
またはその変性物もしくはイソシアネート基を有するウ
レタンプレポリマーからなることを特徴とする膜モジュ
ールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物;該組
成物からなる結束材;並びに、該結束材でシールされて
なる中空糸型の血液処理器または浄水器である。
【0006】ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ートとは、3個以上のフェニルイソシアネートがメチレ
ン鎖で連結した多核縮合物である。その多核化度は通常
3〜8、好ましくは3〜5であり単独でも混合物でも良
い。8核体を越えると粘度が高くなり注型作業性が低下
する。
ートとは、3個以上のフェニルイソシアネートがメチレ
ン鎖で連結した多核縮合物である。その多核化度は通常
3〜8、好ましくは3〜5であり単独でも混合物でも良
い。8核体を越えると粘度が高くなり注型作業性が低下
する。
【0007】ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ートはアニリンとホルムアルデヒドを所定の割合で縮合
させた多核縮合物をホスゲン化することにより製造でき
るが、MDIを製造する時に副生する同様の多核体を使
用してもよい。市販品としては、ビーエーエスエフジャ
パン製「ルプラネートM−20S」、住友バイエルウレ
タン製「スミジュール44V−20」等が使用できる。
ートはアニリンとホルムアルデヒドを所定の割合で縮合
させた多核縮合物をホスゲン化することにより製造でき
るが、MDIを製造する時に副生する同様の多核体を使
用してもよい。市販品としては、ビーエーエスエフジャ
パン製「ルプラネートM−20S」、住友バイエルウレ
タン製「スミジュール44V−20」等が使用できる。
【0008】ポリイソシアネート成分(A)におけるポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネートの含有量は
5〜30重量%であり、(A)の残部は、特開昭63−
246175号公報に記載されているような他のイソシ
アネート化合物(脂肪族、脂環式または芳香族イソシア
ネート化合物、これらの変性物およびイソシアネート基
を有するウレタンプレポリマー)である。ポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネートの含有量が5重量%未
満では保存安定性改善効果が不十分になり、30重量%
を越えると粘度が高くなり注型作業性が低下する。
リメチレンポリフェニルポリイソシアネートの含有量は
5〜30重量%であり、(A)の残部は、特開昭63−
246175号公報に記載されているような他のイソシ
アネート化合物(脂肪族、脂環式または芳香族イソシア
ネート化合物、これらの変性物およびイソシアネート基
を有するウレタンプレポリマー)である。ポリメチレン
ポリフェニルポリイソシアネートの含有量が5重量%未
満では保存安定性改善効果が不十分になり、30重量%
を越えると粘度が高くなり注型作業性が低下する。
【0009】ポリオール成分(B)としては例えば特開
昭53−61695号公報明細書に記載されているよう
なアミン系ポリオールと非アミン系ポリオールの混合物
等が使用できる。
昭53−61695号公報明細書に記載されているよう
なアミン系ポリオールと非アミン系ポリオールの混合物
等が使用できる。
【0010】本発明の組成物において、主剤と硬化剤の
混合時のNCO/OH当量比は通常0.5〜2.0、好
ましくは0.8〜1.5である。当量比が0.5未満で
は硬化物の硬度が不十分となり、2.0を超えると溶出
物量が増加するので好ましくない。
混合時のNCO/OH当量比は通常0.5〜2.0、好
ましくは0.8〜1.5である。当量比が0.5未満で
は硬化物の硬度が不十分となり、2.0を超えると溶出
物量が増加するので好ましくない。
【0011】本発明の組成物は注型時のゲル化時間は通
常2〜60分であり、完全硬化には常温下で通常12〜
72時間を要するが、養生温度を高く(30〜60℃)
することにより完全硬化までの時間を短縮することがで
きる。
常2〜60分であり、完全硬化には常温下で通常12〜
72時間を要するが、養生温度を高く(30〜60℃)
することにより完全硬化までの時間を短縮することがで
きる。
【0012】本発明の組成物は、主剤および硬化剤の状
態で10℃以下の低温で保存しても45℃/0℃ヒート
サイクルテストでも安定であるため、冬期でも長期間保
存できる。また、注型硬化後の溶出物量が極めて少ない
ので、血液処理器(中空糸型、膜型もしくはコイル型の
人工腎臓、血奬分離用モジュールなど)、人工臓器(人
工肺等)、浄水器、限外ろ過膜(中空糸型、スパイラル
型など)などの膜モジュールのシール材用に好適であ
る。
態で10℃以下の低温で保存しても45℃/0℃ヒート
サイクルテストでも安定であるため、冬期でも長期間保
存できる。また、注型硬化後の溶出物量が極めて少ない
ので、血液処理器(中空糸型、膜型もしくはコイル型の
人工腎臓、血奬分離用モジュールなど)、人工臓器(人
工肺等)、浄水器、限外ろ過膜(中空糸型、スパイラル
型など)などの膜モジュールのシール材用に好適であ
る。
【0013】本発明の組成物の使用方法は特に限定され
ないが、一例として血液処理器用に用いる場合の使用例
を以下に示す。先ず、予め主剤と硬化剤とをそれぞれ個
別に調製し、各々減圧脱泡(例えば20mmHg×2時
間)する。次いで主剤と硬化剤を所定のNCO/OH当
量比となるように計量して混合する。この混合液を用い
て遠心注型(成型)法により中空糸を容器(ポリカーボ
ネート樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリ
ロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂などからなる)
に埋封する。遠心注型(成型)法の例は特公昭57−5
8963号公報明細書等に記載されている。埋封される
中空糸としては一般に、通常5〜80重量%のグリセリ
ンを含む、セルロース系、アクリル系、ポリビニルアル
コール系、ポリアミド系、ポリスルホン系等の中空糸が
使用される。混合液は注入から2分〜60分後にはゲル
化し、モジュールを注型(成型)機から取り出すことが
できる。40℃で2日間養生を行い硬化を完了させる。
その後、オートクレーブを使用して通常121℃で30
分間の蒸気加熱により滅菌処理を行い製品化する。滅菌
処理は蒸気以外の方法、たとえばエチレンオキサイドガ
ス処理又はγ線照射等によっても実施することができ
る。
ないが、一例として血液処理器用に用いる場合の使用例
を以下に示す。先ず、予め主剤と硬化剤とをそれぞれ個
別に調製し、各々減圧脱泡(例えば20mmHg×2時
間)する。次いで主剤と硬化剤を所定のNCO/OH当
量比となるように計量して混合する。この混合液を用い
て遠心注型(成型)法により中空糸を容器(ポリカーボ
ネート樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリ
ロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂などからなる)
に埋封する。遠心注型(成型)法の例は特公昭57−5
8963号公報明細書等に記載されている。埋封される
中空糸としては一般に、通常5〜80重量%のグリセリ
ンを含む、セルロース系、アクリル系、ポリビニルアル
コール系、ポリアミド系、ポリスルホン系等の中空糸が
使用される。混合液は注入から2分〜60分後にはゲル
化し、モジュールを注型(成型)機から取り出すことが
できる。40℃で2日間養生を行い硬化を完了させる。
その後、オートクレーブを使用して通常121℃で30
分間の蒸気加熱により滅菌処理を行い製品化する。滅菌
処理は蒸気以外の方法、たとえばエチレンオキサイドガ
ス処理又はγ線照射等によっても実施することができ
る。
【0014】本発明の組成物を硬化させて得られるポリ
ウレタン樹脂は、硬化時の収縮度が小さいため、中空糸
接着部分の中空糸が圧し潰される心配がない。また中空
糸への付着性もきわめて良好である。ポリウレタン樹脂
および中空糸接着部分の溶出物量も少ない。また、硬度
が高いため浄水器用に使用した場合、耐熱水性が良好に
なる。
ウレタン樹脂は、硬化時の収縮度が小さいため、中空糸
接着部分の中空糸が圧し潰される心配がない。また中空
糸への付着性もきわめて良好である。ポリウレタン樹脂
および中空糸接着部分の溶出物量も少ない。また、硬度
が高いため浄水器用に使用した場合、耐熱水性が良好に
なる。
【0015】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以
下において%は重量%を示す。
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以
下において%は重量%を示す。
【0016】実施例1
攪拌機、温度計および窒素導入管を付した2L容積の4
つ口フラスコに、MDI(日本ポリウレタン製「ミリオ
ネートMT」)481.3gとヒマシ油(豊国製油製
「ELA−DR」)318.7gを仕込み窒素気流下攪
拌しながら70〜80℃に加熱し4時間反応させた後、
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ビーエ
ーエスエフジャパン製「ルプラネートM−20S」;3
核体以上を約60%含有する。)200.0gを仕込
み、45℃で30分攪拌し均一に混合した。このものの
NCO含量は18.4%、粘度は1,400cps/2
5℃であった。このものを主剤−1とする。該主剤−1
の保存安定性試験結果を表1に示す。
つ口フラスコに、MDI(日本ポリウレタン製「ミリオ
ネートMT」)481.3gとヒマシ油(豊国製油製
「ELA−DR」)318.7gを仕込み窒素気流下攪
拌しながら70〜80℃に加熱し4時間反応させた後、
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ビーエ
ーエスエフジャパン製「ルプラネートM−20S」;3
核体以上を約60%含有する。)200.0gを仕込
み、45℃で30分攪拌し均一に混合した。このものの
NCO含量は18.4%、粘度は1,400cps/2
5℃であった。このものを主剤−1とする。該主剤−1
の保存安定性試験結果を表1に示す。
【0017】主剤−1を調製した反応容器と同様の反応
容器にテトラキス[2−ヒドロキシプロピル]エチレン
ジアミン190.0gとヒマシ油810.0gを仕込
み、40〜50℃で約30分間攪拌し均一に混合した。
このもののOHVは276、粘度は1,300cps/
25℃であった。このものを硬化剤−1とする。
容器にテトラキス[2−ヒドロキシプロピル]エチレン
ジアミン190.0gとヒマシ油810.0gを仕込
み、40〜50℃で約30分間攪拌し均一に混合した。
このもののOHVは276、粘度は1,300cps/
25℃であった。このものを硬化剤−1とする。
【0018】60%のグリセリンを含む中空糸をポリカ
ーボネート製容器に挿入したものに、主剤−1と硬化剤
−1をNCO/OH当量比が1.05/1.0になるよ
うに計量したものを10秒間攪拌混合した後遠心注型
(成型)した。45℃で2日間養生後、血液回路接続部
品を取り付けて人工腎臓用モジュールを作成した。その
後該モジュールをオートクレーブにより121℃で30
分間蒸気加熱により滅菌処理を行った。その中空糸接着
部分溶出量等の試験結果を表2に示す。
ーボネート製容器に挿入したものに、主剤−1と硬化剤
−1をNCO/OH当量比が1.05/1.0になるよ
うに計量したものを10秒間攪拌混合した後遠心注型
(成型)した。45℃で2日間養生後、血液回路接続部
品を取り付けて人工腎臓用モジュールを作成した。その
後該モジュールをオートクレーブにより121℃で30
分間蒸気加熱により滅菌処理を行った。その中空糸接着
部分溶出量等の試験結果を表2に示す。
【0019】比較例1
主剤−1を調製した反応容器と同様の反応容器に、MD
I681.3gとヒマシ油318.7gを仕込み窒素気
流下攪拌しながら70〜80℃に加熱し4時間反応させ
た。このもののNCO含量は19.0%、粘度は1,2
00cps/25℃であった。このものを主剤−2とす
る。該主剤−2の保存安定性試験結果を表1に示す。主
剤−2と実施例1の硬化剤−1を用い、実施例1と同様
にしてモジュールを作成した。その中空糸接着部分溶出
量等の試験結果を表2に示す。
I681.3gとヒマシ油318.7gを仕込み窒素気
流下攪拌しながら70〜80℃に加熱し4時間反応させ
た。このもののNCO含量は19.0%、粘度は1,2
00cps/25℃であった。このものを主剤−2とす
る。該主剤−2の保存安定性試験結果を表1に示す。主
剤−2と実施例1の硬化剤−1を用い、実施例1と同様
にしてモジュールを作成した。その中空糸接着部分溶出
量等の試験結果を表2に示す。
【0020】比較例2
主剤−1を調製した反応容器と同様の反応容器に、MD
I481.3gとヒマシ油318.7gを仕込み窒素気
流下攪拌しながら70〜80℃に加熱し4時間反応させ
た後、カーボジイミド変性MDI(三菱化成ダウ製「I
SONATE143L」)200.0gを仕込み、45
℃で30分攪拌し均一に混合した。このもののNCO含
量は18.1%、粘度は1,300cps/25℃であ
った。このものを主剤−3とする。該主剤−3の保存安
定性試験結果を表1に示す。主剤−3と実施例1の硬化
剤1を用い、実施例1と同様にしてモジュールを作成し
た。その中空糸接着部分溶出量等の試験結果を表2に示
す。
I481.3gとヒマシ油318.7gを仕込み窒素気
流下攪拌しながら70〜80℃に加熱し4時間反応させ
た後、カーボジイミド変性MDI(三菱化成ダウ製「I
SONATE143L」)200.0gを仕込み、45
℃で30分攪拌し均一に混合した。このもののNCO含
量は18.1%、粘度は1,300cps/25℃であ
った。このものを主剤−3とする。該主剤−3の保存安
定性試験結果を表1に示す。主剤−3と実施例1の硬化
剤1を用い、実施例1と同様にしてモジュールを作成し
た。その中空糸接着部分溶出量等の試験結果を表2に示
す。
【0021】
【表1】 主剤の保存安定性試験結果
〔試験方法〕
10℃保存安定性:主剤と硬化剤をそれぞれ10℃恒温
槽中に1カ月保存し、外観の変化を観察する。 ヒートサイクルテスト:主剤と硬化剤を別々にそれぞれ
45℃で12時間保存し、引続き0℃で12時間保存し
て1サイクルとする。これを20サイクル繰り返した
後、外観の変化を観察する。
槽中に1カ月保存し、外観の変化を観察する。 ヒートサイクルテスト:主剤と硬化剤を別々にそれぞれ
45℃で12時間保存し、引続き0℃で12時間保存し
て1サイクルとする。これを20サイクル繰り返した
後、外観の変化を観察する。
【0022】
【表2】 シール材としての性能試験結果
【0023】試験法は以下の通り。
混合後初期粘度:主剤と硬化剤を25℃で混合したもの
の混合開始から1分後の粘度を示す。 ゲル化時間:混合後、混合液の粘度が1万cpsに到達
するまでの時間を示す。 樹脂硬度:25℃で24時間養生した樹脂の表面に、J
IS−A硬度計を押し付け10秒後の値を測定する。
(測定温度 25℃) 中空糸接着部分溶出量:モジュール1本分の中空糸接着
部分を切取り、1cm角に切断する。これに脱イオン水
200mlを加え、40℃で2時間緩やかに振とう抽出
する。放冷後、上澄み液1.0mlをとり、脱イオン水
を加えて正確に50mlとする。この液を試験液とし
て、脱イオン水を対照として、波長280〜240nm
における吸光度を測定する。(透析型人工腎臓装置承認
基準[厚生省薬務局長通知494号]に規定された溶出
試験法)
の混合開始から1分後の粘度を示す。 ゲル化時間:混合後、混合液の粘度が1万cpsに到達
するまでの時間を示す。 樹脂硬度:25℃で24時間養生した樹脂の表面に、J
IS−A硬度計を押し付け10秒後の値を測定する。
(測定温度 25℃) 中空糸接着部分溶出量:モジュール1本分の中空糸接着
部分を切取り、1cm角に切断する。これに脱イオン水
200mlを加え、40℃で2時間緩やかに振とう抽出
する。放冷後、上澄み液1.0mlをとり、脱イオン水
を加えて正確に50mlとする。この液を試験液とし
て、脱イオン水を対照として、波長280〜240nm
における吸光度を測定する。(透析型人工腎臓装置承認
基準[厚生省薬務局長通知494号]に規定された溶出
試験法)
【0024】
【発明の効果】本発明の組成物は下記の効果を有する。
1.低温での安定性が優れているため、冬期でも長期間
保存できる。 2.注型硬化後の溶出物量が極めて少ないため、血液処
理などに用いられる膜モジュールのシール材に使用した
場合、シール材から血液中に溶出する溶出物の量が少な
くなる。 上記効果を奏することから、本発明の組成物は、血液処
理器(中空糸型、膜型もしくはコイル型の、人工腎臓、
血奬分離用モジュールなど)、人工臓器(人工肺等)、
浄水器、限外ろ過膜(中空糸型、スパイラル型など)な
どの膜モジュールのシール材用として極めて有用であ
る。
保存できる。 2.注型硬化後の溶出物量が極めて少ないため、血液処
理などに用いられる膜モジュールのシール材に使用した
場合、シール材から血液中に溶出する溶出物の量が少な
くなる。 上記効果を奏することから、本発明の組成物は、血液処
理器(中空糸型、膜型もしくはコイル型の、人工腎臓、
血奬分離用モジュールなど)、人工臓器(人工肺等)、
浄水器、限外ろ過膜(中空糸型、スパイラル型など)な
どの膜モジュールのシール材用として極めて有用であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島田 寿郎
京都市東山区一橋野本町11番地の1 三
洋化成工業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭53−61695(JP,A)
特開 昭57−87415(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B01D 63/00
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリイソシアネート成分(A)からなる
主剤とポリオール成分(B)からなる硬化剤からなるポ
リウレタン樹脂形成性組成物において、上記(A)が、
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを5〜3
0重量%含有し、(A)の残部が他の脂肪族、脂環式も
しくは芳香族イソシアネート化合物またはその変性物も
しくはイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー
からなることを特徴とする膜モジュールのシール材用ポ
リウレタン樹脂形成性組成物。 - 【請求項2】 (A)の残部が、ジフェニルメタンジイ
ソシアネートとヒマシ油の反応生成物と、ジフェニルメ
タンジイソシアネートである請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 主剤と硬化剤の混合時のNCO/OH当
量比が0.5〜2.0である請求項1または2記載の組
成物。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか記載の組成物か
らなる結束材。 - 【請求項5】 請求項4記載の結束材でシールされてな
る中空糸型の血液処理器または浄水器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02635094A JP3455269B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 膜モジュールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02635094A JP3455269B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 膜モジュールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07213871A JPH07213871A (ja) | 1995-08-15 |
JP3455269B2 true JP3455269B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=12191020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02635094A Expired - Fee Related JP3455269B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 膜モジュールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3455269B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102101723B1 (ko) * | 2019-11-15 | 2020-04-20 | (주)하은테크 | 변성 피마자유를 포함하는 중공사 분리막 모듈 포팅제용 이액형 폴리우레탄 수지 조성물 및 그의 제조방법 |
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