JP7577919B2 - Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same - Google Patents
Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same Download PDFInfo
- Publication number
- JP7577919B2 JP7577919B2 JP2020008738A JP2020008738A JP7577919B2 JP 7577919 B2 JP7577919 B2 JP 7577919B2 JP 2020008738 A JP2020008738 A JP 2020008738A JP 2020008738 A JP2020008738 A JP 2020008738A JP 7577919 B2 JP7577919 B2 JP 7577919B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- castor oil
- membrane
- polyol
- mass
- curing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本開示は、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物、ならびに、これを用いた膜シール材および膜モジュールに関する。 This disclosure relates to a polyurethane resin-forming composition for membrane sealing materials, and to membrane sealing materials and membrane modules using the same.
中空糸膜モジュールに使用される中空糸膜には、膜の細孔を維持するために保持剤(グリセリン)が使用されているグリセリン含有中空糸膜がある。しかしながら、前記グリセリン含有中空糸膜においては、注型時にジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと略記する)を含有するポリウレタン樹脂形成性組成物を用いると、MDIとグリセリンとの低分子反応物が生成し、この反応物が中空糸膜の周囲に存在する液体に溶出することが知られている。 Among the hollow fiber membranes used in hollow fiber membrane modules, there is a glycerin-containing hollow fiber membrane in which a retention agent (glycerin) is used to maintain the pores of the membrane. However, in the case of the glycerin-containing hollow fiber membrane, when a polyurethane resin-forming composition containing diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI) is used during casting, it is known that a low molecular weight reaction product between MDI and glycerin is generated, and this reaction product dissolves into the liquid present around the hollow fiber membrane.
そこで特許文献1は、MDIおよびヒマシ油の反応物から得られたイソシアネート基末端プレポリマーを含有するポリイソシアネート成分(主剤)と、ポリオール成分(硬化剤)と、を含む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を開示している。さらに特許文献1は、かかるシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物から得られるポリウレタン樹脂の溶出量が低減されることを開示している。 Patent Document 1 discloses a polyurethane resin-forming composition for use as a sealant for membrane modules, which contains a polyisocyanate component (base) containing an isocyanate-terminated prepolymer obtained from a reaction product of MDI and castor oil, and a polyol component (curing agent). Patent Document 1 further discloses that the amount of elution of polyurethane resin obtained from such a polyurethane resin-forming composition for use as a sealant is reduced.
また、MDIとモノオールとから誘導されるアロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマーは、低粘度かつ低温時におけるMDIの析出が少なく、取り扱いが容易であることから、接着剤やシール材の分野において有用であり、広く応用されている。
特許文献2は、MDIとポリエーテルモノオールとから誘導されるアロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマーが低粘度であること、ならびに、該プレポリマーから得られるエラストマーは機械特性に優れることを開示している。
In addition, allophanate group-containing polyisocyanate prepolymers derived from MDI and monol have low viscosity, little precipitation of MDI at low temperatures, and are easy to handle, and therefore are useful and widely used in the fields of adhesives and sealing materials.
Patent Document 2 discloses that an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer derived from MDI and a polyether monol has a low viscosity, and that an elastomer obtained from the prepolymer has excellent mechanical properties.
ところが、特許文献1にかかる組成物は、主剤の粘度が高く、低粘度化が求められている。したがって、特許文献1にかかる組成物は、主剤と硬化剤との混合初期粘度が高いという問題を有しており、成形時の充填不良が生じることがある。
また特許文献2にかかる組成物は、ウレタン樹脂から溶出する溶出物が多いことが問題であり、溶出量の低減が望まれている。
そこで、本開示の一実施形態は、低粘度で注型性に優れるとともに、MDIとグリセリンとの低分子反応物の水溶出量、および、成型物の溶媒溶出量が低減されたウレタン樹脂の形成に資するポリウレタン樹脂形成性組成物、ならびに該形成性組成物を用いたシール材および膜モジュールを提供することである。
However, the composition disclosed in Patent Document 1 has a high viscosity of the base agent, and there is a demand for a lower viscosity. Therefore, the composition disclosed in Patent Document 1 has a problem that the initial viscosity of the mixture of the base agent and the curing agent is high, which may cause filling defects during molding.
Furthermore, the composition disclosed in Patent Document 2 has a problem in that a large amount of eluted material is eluted from the urethane resin, and it is desired to reduce the amount of eluted material.
Therefore, one embodiment of the present disclosure is to provide a polyurethane resin-forming composition that contributes to the formation of a urethane resin that has low viscosity and excellent castability, and that reduces the amount of water elution of the low-molecular-weight reaction product of MDI and glycerin and the amount of solvent elution of the molded product, as well as a sealing material and a membrane module that use the forming composition.
本開示は、以下の実施形態を含む。
(1): アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
硬化剤(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含み、
該ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油重合物を含み、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)および硬化剤(B)の総質量に対して、架橋基密度が0.65mmol/g以上であることを特徴とする膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。
(2): アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
硬化剤(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含み、
該ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油重合物を含み、
該ヒマシ油重合物の含有量が、前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)および前記硬化剤(B)の総質量に対して、1質量%以上35質量%以下である膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。
(3): 上記(1)または(2)に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む膜シール材。
(4): 本体部と、
膜と、
前記本体部と、前記膜と、の間隙を封止する膜シール材と、を備え、
前記膜シール材が、上記(3)に記載の膜シール材である、膜モジュール。
The present disclosure includes the following embodiments.
(1): an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A);
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, comprising:
The polyisocyanate prepolymer (A) is
Diphenylmethane diisocyanate (a1),
and an active hydrogen-containing compound (a2),
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1),
The castor oil polymerized polyol (b1) contains a castor oil polymer,
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, characterized in that the crosslinking group density is 0.65 mmol/g or more based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B).
(2): an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A);
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, comprising:
The polyisocyanate prepolymer (A) is
Diphenylmethane diisocyanate (a1),
and an active hydrogen-containing compound (a2),
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1),
The castor oil polymerized polyol (b1) contains a castor oil polymer,
The content of the castor oil polymer in the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material is 1% by mass or more and 35% by mass or less, based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B).
(3): A membrane sealant comprising a cured product of the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant according to (1) or (2) above.
(4): A main body portion,
A membrane,
A membrane sealant that seals a gap between the main body and the membrane,
A membrane module, wherein the membrane sealing material is the membrane sealing material described in (3) above.
本開示の一実施形態によれば、低粘度で注型性に優れるとともに、ジフェニルメタンジイソシアネートとグリセリンとの低分子反応物の水溶出量、および、成型物の溶媒溶出量が低減されたウレタン樹脂の形成に資するポリウレタン樹脂形成性組成物、ならびに該形成性組成物を用いたシール材および膜モジュールを提供することができる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a polyurethane resin forming composition that contributes to the formation of a urethane resin that has low viscosity and excellent castability, and in which the amount of water elution of the low-molecular-weight reaction product of diphenylmethane diisocyanate and glycerin and the amount of solvent elution of the molded product are reduced, as well as a sealing material and a membrane module using the forming composition.
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を詳細に説明する。 Below, we will explain in detail an exemplary embodiment for implementing the present invention.
[膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の第1の実施形態]
本開示の一実施形態にかかる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は、
アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
硬化剤(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記硬化剤(B)は、ヒマシ油重合物を含むヒマシ油重合ポリオール(b1)を含み、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)および硬化剤(B)の総質量に対して、架橋基密度が0.65mmol/g以上である。
[First embodiment of polyurethane resin-forming composition for membrane sealant]
The polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant according to one embodiment of the present disclosure comprises:
An allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A),
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, comprising:
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is
Diphenylmethane diisocyanate (a1),
and an active hydrogen-containing compound (a2),
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1) containing a castor oil polymer,
The crosslinking group density is 0.65 mmol/g or more based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B).
〈アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)〉
アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有する。
<Allophanate Group-Containing Polyisocyanate Prepolymer (A)>
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) contains a reaction product of diphenylmethane diisocyanate (a1) and an active hydrogen-containing compound (a2).
〈〈ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)〉〉
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)としては、一般に入手できるいずれのジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIともいう。)のモノマーも使用できる。MDIモノマーのアイソマーは通常2,2’-MDIが0質量%以上5質量%以下、2,4’-MDIが0質量%以上95質量%以下、4,4’-MDIが5質量%以上100質量%以下である。
MDI(a1)としては、より低粘度のアロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)を得るために、前述のMDIを用いることが好ましい。ただし、アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)のある程度の高粘度化も許容されるならば、MDI(a1)としてポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)も使用できる。その場合のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの含有量は、使用するイソシアネート成分中0質量%以上50質量%以下が好ましい。50質量%以下であると粘度が充分に低くなり、また、不溶解物の生成もより高度に抑制できる。
<<Diphenylmethane diisocyanate (a1)>>
As diphenylmethane diisocyanate (a1), any commonly available diphenylmethane diisocyanate (hereinafter also referred to as MDI) monomer can be used. The isomers of the MDI monomer are usually 0% by mass or more and 5% by mass or less of 2,2'-MDI, 0% by mass or more and 95% by mass or less of 2,4'-MDI, and 5% by mass or more and 100% by mass or less of 4,4'-MDI.
As MDI (a1), it is preferable to use the above-mentioned MDI in order to obtain an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) with a lower viscosity. However, if a certain degree of high viscosity of the allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is acceptable, polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI) can also be used as MDI (a1). In that case, the content of polymethylene polyphenylene polyisocyanate in the isocyanate component used is preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less. If it is 50% by mass or less, the viscosity is sufficiently low and the generation of insoluble matter can be more highly suppressed.
〈〈活性水素含有化合物(a2)〉〉
活性水素含有化合物(a2)としては、活性水素を含有する化合物であれば特に制限はない。活性水素含有化合物(a2)としては、例えば、モノアルコール、ヒマシ油、ヒマシ油系変性ポリオール、低分子ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリラクトン系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール等のポリオール等が挙げられる。さらに、モノアルコールとしては、脂肪族モノアルコール、芳香族モノアルコール、脂環族モノアルコール、芳香脂肪族モノアルコール、ポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテル等が挙げられる。
<<Active hydrogen-containing compound (a2)>>
The active hydrogen-containing compound (a2) is not particularly limited as long as it is a compound containing active hydrogen. Examples of the active hydrogen-containing compound (a2) include monoalcohols, castor oil, castor oil-based modified polyols, low molecular weight alcohols, and the like. Examples of the monoalcohol include aliphatic monoalcohols, aromatic monoalcohols, alicyclic monoalcohols, aromatic monoalcohols, and the like. Examples of the alkyl group include aliphatic monoalcohols and polyoxypropylene glycol monoalkyl ethers.
脂肪族モノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1-及び2-プロパノール、1-及び2-ブタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、2-エチルヘキサノール、3,5-ジメチル-1-ヘキサノール、2,2,4-トリメチル-1-ペンタノール、1-ノナノール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、1-デカノール、1-ウンデカノール、1-ドデカノール、1-トリデカノール、1-テトラデカノール、1-ペンタデカノール、1-ヘキサデカノール、1-ヘプタデカノール、1-オクタデカノール、1-ノナデカノール、1-エイコサノール、1-ヘキサコサノール、1-ヘプタトリコンタノール、1-オレイルアルコール、2-オクチルドデカノール等の脂肪族モノアルコール、およびこれらの混合物等が挙げられる。
脂肪族モノアルコールの数平均分子量は32以上1500以下が好ましく、100以上1000以下であることがより好ましい。分子量がこの範囲であると、ポリウレタン樹脂の成型加工性、接着強度にさらに優れる。
Examples of aliphatic monoalcohols include methanol, ethanol, 1- and 2-propanol, 1- and 2-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethylhexanol, 3,5-dimethyl-1-hexanol, 2,2,4-trimethyl-1-pentanol, 1-nonanol, 2,6 aliphatic monoalcohols such as 1-dimethyl-4-heptanol, 1-decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol, 1-tridecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol, 1-hexadecanol, 1-heptadecanol, 1-octadecanol, 1-nonadecanol, 1-eicosanol, 1-hexacosanol, 1-heptatricontanol, 1-oleyl alcohol, and 2-octyldodecanol, and mixtures thereof.
The number average molecular weight of the aliphatic monoalcohol is preferably from 32 to 1500, and more preferably from 100 to 1000. When the molecular weight is within this range, the polyurethane resin has even better moldability and adhesive strength.
芳香族モノアルコールとしては、例えば、フェノール、クレゾール等が挙げられる。 Examples of aromatic monoalcohols include phenol and cresol.
脂環族モノアルコールとしては、例えば、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール等が挙げられる。 Examples of alicyclic monoalcohols include cyclohexanol and methylcyclohexanol.
芳香脂肪族モノアルコールとしては、例えば、ベンジルアルコール等が挙げられる。 Examples of aromatic aliphatic monoalcohols include benzyl alcohol.
ポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば前記した脂肪族モノアルコールとポリオキシプロピレングリコールとの反応物が挙げられ、ポリオキシプロピレンメチルエーテル、ポリオキシプロピレンエチルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシプロピレン-2-エチルヘキシルエーテル、ポリオキシプロピレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレン-2-オクチルドデカエーテルおよびこれらの混合物等が挙げられる。
ポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテルの数平均分子量は90以上1500以下が好ましい。なお、ポリウレタン樹脂の成型加工性、接着強度にさらに優れるとの観点から、その数平均分子量は150以上1000以下であることがより好ましい。
Examples of the polyoxypropylene glycol monoalkyl ether include the reaction products of the above-mentioned aliphatic monoalcohols with polyoxypropylene glycol, such as polyoxypropylene methyl ether, polyoxypropylene ethyl ether, polyoxypropylene butyl ether, polyoxypropylene-2-ethylhexyl ether, polyoxypropylene oleyl ether, polyoxypropylene-2-octyldodecaether, and mixtures thereof.
The number average molecular weight of the polyoxypropylene glycol monoalkyl ether is preferably 90 or more and 1500 or less. From the viewpoint of achieving even better moldability and adhesive strength of the polyurethane resin, the number average molecular weight is more preferably 150 or more and 1000 or less.
ヒマシ油系変性ポリオールとしては、ヒマシ油またはヒマシ油脂肪酸と、低分子ポリオールおよびポリエーテルポリオールからなる群より選択される少なくとも1種のポリオールとの反応により得られる線状または分岐状のヒマシ油系変性ポリオールが挙げられる。具体例としては、例えばヒマシ油脂肪酸のジグリセライド、およびモノグリセライド;ヒマシ油脂肪酸とトリメチロールアルカンとのモノ、ジ、およびトリエステル;ヒマシ油脂肪酸とポリプロピレングリコールとのモノ、ジ、およびトリエステル;等が挙げられる。
なお、ヒマシ油の主成分は、リシノール酸のトリグリセライドであり、ヒマシ油には水素添加ヒマシ油が含まれる。また、ヒマシ油脂肪酸の主成分はリシノール酸であり、ヒマシ油脂肪酸には、水素添加ヒマシ油脂肪酸が含まれる。
The castor oil-based modified polyol includes linear or branched castor oil-based modified polyols obtained by reacting castor oil or castor oil fatty acid with at least one polyol selected from the group consisting of low molecular weight polyols and polyether polyols.Specific examples include diglycerides and monoglycerides of castor oil fatty acid; mono-, di-, and triesters of castor oil fatty acid and trimethylolalkane; mono-, di-, and triesters of castor oil fatty acid and polypropylene glycol; and the like.
The main component of castor oil is triglyceride of ricinoleic acid, and castor oil includes hydrogenated castor oil. The main component of castor oil fatty acid is ricinoleic acid, and castor oil fatty acid includes hydrogenated castor oil fatty acid.
また、前記トリメチロールアルカンとしては、例えばトリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールペンタン、トリメチロールヘキサン、トリメチロールヘプタン、トリメチロールオクタン、トリメチロールノナンおよびトリメチロールデカン等が挙げられる。 Examples of the trimethylolalkane include trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, trimethylolpentane, trimethylolhexane, trimethylolheptane, trimethyloloctane, trimethylolnonane, and trimethyloldecane.
ヒマシ油系変性ポリオールの数平均分子量は400以上3000以下であることが好ましく、500以上2500以下が更に好ましい。数平均分子量が400以上3000以下のヒマシ油系変性ポリオールを用いることにより、膜シール材に要求される物性、特に機械的特性にさらに優れた硬化樹脂を形成することができる。 The number average molecular weight of the castor oil-based modified polyol is preferably 400 to 3000, more preferably 500 to 2500. By using a castor oil-based modified polyol with a number average molecular weight of 400 to 3000, it is possible to form a cured resin that has even better physical properties, particularly mechanical properties, required for a membrane sealant.
ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールの平均水酸基価は20mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であることが好ましく、40mgKOH/g以上250mgKOH/g以下が更に好ましい。平均水酸基価が20mgKOH/g以上300mgKOH/g以下のヒマシ油系変性ポリオールを用いることにより、膜シール材に要求される物性、特に機械的特性がさらに優れた硬化樹脂を形成することができる。さらに、膜シール材の生産性、ひいては、中空糸膜モジュールの生産性の向上も図ることができる。 The average hydroxyl value of castor oil and castor oil-based modified polyol is preferably 20 mgKOH/g or more and 300 mgKOH/g or less, and more preferably 40 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less. By using a castor oil-based modified polyol with an average hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 300 mgKOH/g or less, it is possible to form a cured resin with even better physical properties, particularly mechanical properties, required for a membrane sealing material. Furthermore, it is possible to improve the productivity of the membrane sealing material, and ultimately the productivity of the hollow fiber membrane module.
低分子ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-、1,3-または1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノールA等の2価のポリオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース等の3~8価のポリオール等が挙げられる。低分子ポリオールの数平均分子量は、50以上200以下であることが好ましい。 Examples of low molecular weight polyols include divalent polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,2-, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol, and hydrogenated bisphenol A, and trivalent to octavalent polyols such as glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol, sorbitol, and sucrose. The number average molecular weight of the low molecular weight polyol is preferably 50 or more and 200 or less.
ポリエーテル系ポリオールとしては、上記低分子ポリオールのアルキレンオキサイド(炭素数2~8個のアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物、およびアルキレンオキサイドの開環重合物等が挙げられ、具体的にはポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、またはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合物等が挙げられる。ポリエーテル系ポリオールの数平均分子量は、膜シール材製造時において成型加工性にさらに優れるとの観点から200以上7000以下が好ましく、500以上5000以下であることが更に好ましい。 Examples of polyether-based polyols include alkylene oxide (alkylene oxide having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts of the above-mentioned low molecular weight polyols, and ring-opening polymers of alkylene oxides, and more specifically, polypropylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, etc. The number average molecular weight of the polyether-based polyol is preferably 200 to 7,000, and more preferably 500 to 5,000, from the viewpoint of further excellent moldability during the production of the membrane sealant.
ポリエステル系ポリオールとしては、例えばポリカルボン酸とポリオールとの縮合重合により得られるポリエステル系ポリオールが挙げられる。
ポリエステルポリオールに用いるポリカルボン酸としては、例えばアジピン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、2量化リノール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の脂肪族飽和、不飽和ポリカルボン酸、および芳香族ポリカルボン酸等が挙げられる。
また、ポリエステル系ポリオールに用いるポリオールとしては、例えば上記した低分子ポリオール、ポリエーテル系ポリオール等が挙げられる。
The polyester polyol may be, for example, a polyester polyol obtained by condensation polymerization of a polycarboxylic acid and a polyol.
Examples of polycarboxylic acids used in the polyester polyols include adipic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, dimerized linoleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and other aliphatic saturated and unsaturated polycarboxylic acids, as well as aromatic polycarboxylic acids.
Examples of the polyol used in the polyester polyol include the low molecular weight polyols and polyether polyols described above.
ポリエステル系ポリオールの数平均分子量は、200以上5000以下が好ましく、500以上3000以下が更に好ましい。数平均分子量が200以上5000以下のポリエステル系ポリオールを用いることにより、膜シール材形成時の成形加工性に特に優れる。 The number average molecular weight of the polyester polyol is preferably 200 to 5,000, more preferably 500 to 3,000. By using a polyester polyol with a number average molecular weight of 200 to 5,000, the molding processability during the formation of the membrane sealant is particularly excellent.
ポリラクトン系ポリオールとしては、例えばグリコール類やトリオール類の重合開始剤に、ε-カプロラクトン、α-メチル-ε-カプロラクトン、ε-メチル-ε-カプロラクトン、およびβ-メチル-δ-バレロラクトン等を、有機金属化合物、金属キレート化合物、脂肪酸金属アシル化合物等の触媒の存在下で、付加重合させて得られるポリオールが挙げられる。ポリラクトン系ポリオールの数平均分子量は、200以上5000以下が好ましく、500以上3000以下が更に好ましい。数平均分子量が200以上5000以下のポリラクトン系ポリオールを用いることにより、膜シール材形成時の成形加工性に特に優れる。 Examples of polylactone-based polyols include polyols obtained by addition polymerization of ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl-ε-caprolactone, β-methyl-δ-valerolactone, etc., to a glycol or triol polymerization initiator in the presence of a catalyst such as an organometallic compound, a metal chelate compound, or a fatty acid metal acyl compound. The number average molecular weight of the polylactone-based polyol is preferably 200 to 5,000, more preferably 500 to 3,000. By using a polylactone-based polyol with a number average molecular weight of 200 to 5,000, the molding processability during the formation of the membrane sealant is particularly excellent.
ポリオレフィン系ポリオールとしては、ポリブタジエン、またはブタジエンとスチレンもしくはアクリロニトリルとの共重合体の末端に水酸基を導入したポリブタジエン系ポリオールが挙げられる。その他、末端にカルボキシル基および水酸基を有するポリエステルにアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を付加反応させて得られるポリエーテルエステルポリオールも挙げられる。 Examples of polyolefin polyols include polybutadiene polyols in which hydroxyl groups have been introduced at the ends of polybutadiene or copolymers of butadiene and styrene or acrylonitrile. Other examples include polyether ester polyols obtained by addition reaction of alkylene oxides, such as ethylene oxide and propylene oxide, to polyesters having carboxyl and hydroxyl groups at their ends.
これらのうち、活性水素含有化合物(a2)としては、硬化剤(B)との相溶性を考慮し、炭素数10以上の脂肪族アルコールやヒマシ油またはヒマシ油系変性ポリオールが好ましい。 Among these, as the active hydrogen-containing compound (a2), taking into consideration compatibility with the curing agent (B), aliphatic alcohols having 10 or more carbon atoms, castor oil, or castor oil-based modified polyols are preferred.
<<アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)の製法>>
アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、例えばジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と活性水素含有化合物(a2)とをウレタン化反応させた後、触媒(a3)を所定量添加してアロファネート化し、触媒毒(a4)により反応を停止させることにより得られるものが好ましい。
<<Method for Producing Allophanate Group-Containing Polyisocyanate Prepolymer (A)>>
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is preferably one obtained, for example, by subjecting diphenylmethane diisocyanate (a1) to a urethanization reaction with an active hydrogen-containing compound (a2), followed by addition of a predetermined amount of a catalyst (a3) to convert the resulting product to an allophanate, and then terminating the reaction with a catalyst poison (a4).
<<触媒(a3)>>
触媒(a3)としては、例えば、アセチルアセトン亜鉛;亜鉛、鉛、錫、銅、コバルト等とカルボン酸との金属カルボン酸塩、およびこれらの混合物;3級アミン、3級アミノアルコール、4級アンモニウム塩およびこれらの混合物;等が挙げられる。
触媒(a3)の添加量は、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と活性水素含有化合物(a2)との合計質量に対して、1ppm以上500ppm以下の範囲内であることが好ましく、5ppm以上300ppm以下の範囲内であることがより好ましい。1ppm以上では反応がより迅速となり、500ppm以下であるとプレポリマーの着色がさらに良好に抑制されるため好ましい。
<<Catalyst (a3)>>
Examples of the catalyst (a3) include zinc acetylacetonate; metal carboxylates of zinc, lead, tin, copper, cobalt, or the like with carboxylic acids, and mixtures thereof; tertiary amines, tertiary amino alcohols, quaternary ammonium salts, and mixtures thereof; and the like.
The amount of catalyst (a3) added is preferably in the range of 1 ppm to 500 ppm, more preferably 5 ppm to 300 ppm, based on the total mass of diphenylmethane diisocyanate (a1) and active hydrogen-containing compound (a2). At 1 ppm or more, the reaction becomes more rapid, and at 500 ppm or less, coloration of the prepolymer is more effectively suppressed, which is preferable.
<<活性メチレン化合物>>
本開示における、3級アミンや4級アンモニウム塩によるアロファネート化において、反応が急激で制御が難しい場合は、カルボン酸アミドおよびスルホン酸アミドおよび式(1)で示される活性メチレン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を添加することが有効である。
<<Active methylene compounds>>
In the present disclosure, in the allophanation reaction using a tertiary amine or a quaternary ammonium salt, when the reaction is rapid and difficult to control, it is effective to add at least one selected from the group consisting of carboxylic acid amides, sulfonic acid amides, and active methylene compounds represented by formula (1).
式中、
R1は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリールアルキル基およびアリール基からなる群より選ばれるいずれか1つであり、
R2およびR3は、各々独立して、水酸基、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリールアルキル基、アリール基、オキシアルキル基、オキシアルケニル基、オキシシクロアルキル基、オキシアリールアルキル基およびオキシアリール基からなる群より選ばれるいずれか1つである。
In the formula,
R 1 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an arylalkyl group, and an aryl group;
R2 and R3 are each independently any one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an arylalkyl group, an aryl group, an oxyalkyl group, an oxyalkenyl group, an oxycycloalkyl group, an oxyarylalkyl group, and an oxyaryl group.
カルボン酸アミドとしては、例えばホルムアミド、アセトアミド、プロピオン酸アミド、ブタン酸アミド、イソブタン酸アミド、ヘキサン酸アミド、オクタン酸アミド、2-エチルヘキサン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベンズアミド、2-フェニルアセトアミド、4-メチルベンズアミド、2-アミノベンズアミド、3-アミノベンズアミド、4-アミノベンズアミドおよびこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of carboxylic acid amides include formamide, acetamide, propionic acid amide, butanoic acid amide, isobutanoic acid amide, hexanoic acid amide, octanoic acid amide, 2-ethylhexanoic acid amide, oleic acid amide, stearic acid amide, benzamide, 2-phenylacetamide, 4-methylbenzamide, 2-aminobenzamide, 3-aminobenzamide, 4-aminobenzamide, and mixtures thereof.
スルホン酸アミドとしては、例えばメチルスルホンアミド、ブチルスルホンアミド、t-ブチルスルホンアミド、フェニルスルホンアミド、ベンジルスルホンアミド、o-トルイルスルホンアミド、p-トルイルスルホンアミド、3-アミノフェニルスルホンアミド、4-アミノフェニルスルホンアミドおよびこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of sulfonamides include methylsulfonamide, butylsulfonamide, t-butylsulfonamide, phenylsulfonamide, benzylsulfonamide, o-tolylsulfonamide, p-tolylsulfonamide, 3-aminophenylsulfonamide, 4-aminophenylsulfonamide, and mixtures thereof.
式(1)で示される活性メチレン化合物の具体例としては、例えばアセチルアセトン、3-メチル-2,4-ペンタンジオン、3-エチル-2,4-ペンタンジオン、3,5-ヘプタンジオン、3,5-ヘプタンジオン、6-メチル-2,4-ヘプタンジオン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、3-オキソペンタン酸メチル、マロン酸、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル等が挙げられる。該活性メチレン化合物は、これらの2種以上を混合した混合物であってもよい。 Specific examples of active methylene compounds represented by formula (1) include acetylacetone, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentanedione, 3,5-heptanedione, 3,5-heptanedione, 6-methyl-2,4-heptanedione, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 3-oxopentanoate, malonic acid, dimethyl malonate, diethyl malonate, etc. The active methylene compound may be a mixture of two or more of these.
また、前記したカルボン酸アミドおよびスルホン酸アミドおよび前記式(1)で示される活性メチレン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種は、触媒添加の直前から触媒添加30分後までの間に添加することが好ましい。 It is also preferable that at least one selected from the group consisting of the above-mentioned carboxylic acid amides, sulfonic acid amides, and active methylene compounds represented by the above-mentioned formula (1) is added between immediately before the addition of the catalyst and 30 minutes after the addition of the catalyst.
アロファネート化を行う温度は、より高温であるほどアロファネート基の生成割合が高く低粘度になりやすいが、ウレトジオン化、カルボジイミド化等の副反応が起こりやすくなる。また、低温での反応ではイソシアヌレート基の生成量が多くなり粘度が高くなるため、その反応温度は20℃以上200℃以下が好ましく、イソシアヌレート基の生成割合を20モル%以下に抑え、より低粘度とするためには、60℃以上160℃以下が好ましい。 The higher the temperature at which allophanate formation is carried out, the higher the proportion of allophanate groups produced and the lower the viscosity, but side reactions such as uretdione formation and carbodiimide formation are more likely to occur. In addition, since a reaction at a low temperature produces a large amount of isocyanurate groups and increases the viscosity, the reaction temperature is preferably 20°C or higher and 200°C or lower, and in order to keep the proportion of isocyanurate groups produced to 20 mol% or less and achieve an even lower viscosity, a temperature of 60°C or higher and 160°C or lower is preferred.
<<触媒毒(a4)>>
触媒毒(a4)としては、酸性物質が好ましい。触媒毒(a4)としては、例えば無水塩化水素、硫酸、燐酸、モノアルキル硫酸エステル、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、モノまたはジアルキル燐酸エステル、塩化ベンゾイル、ルイス酸が挙げられる。触媒毒(a4)の添加量は、触媒(a3)のモル数に対し当量以上加えることが好ましく、触媒(a3)のモル数の1.0倍モル当量以上1.5倍モル当量以下を加えることがより好ましい。
<<Catalyst poison (a4)>>
The catalyst poison (a4) is preferably an acidic substance. Examples of the catalyst poison (a4) include anhydrous hydrogen chloride, sulfuric acid, phosphoric acid, monoalkyl sulfate esters, alkyl sulfonic acids, alkylbenzene sulfonic acids, mono- or dialkyl phosphate esters, chlorides, etc. The amount of the catalyst poison (a4) added is preferably at least one equivalent to the number of moles of the catalyst (a3), and more preferably 1.0 to 1.0 times the number of moles of the catalyst (a3). It is more preferable to add 5 molar equivalents or less.
<<MDIのモノマーの含有量>>
MDIのモノマーの含有量は、MDIとグリセリンとの低分子反応物をさらに低減するために、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、25質量%以下であることが好ましい。
<<MDI monomer content>>
The content of MDI monomer is preferably 25 mass % or less based on the total amount of the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant in order to further reduce low molecular weight reaction products between MDI and glycerin.
<<反応温度>>
ウレタン化反応は、40℃以上80℃以下の温度範囲で、目標のNCO含量となるまで反応することが好ましい。40℃以上であるとモノマーMDIの結晶析出をより良好に抑制でき、80℃以下であると副反応物の生成をより抑制できる。
<<Reaction temperature>>
The urethane reaction is preferably carried out until the target NCO content is reached at a temperature in the range of 40° C. to 80° C. At 40° C. or higher, crystal precipitation of the monomer MDI can be more effectively suppressed, and at 80° C. or lower, the generation of by-products can be more effectively suppressed.
アロファネート化反応は、90℃以上130℃以下の温度範囲で、目標のNCO含量となるまで反応することが好ましい。90℃以上では反応がより迅速となり、130℃以下であると副反応物の生成をより抑制できる。 The allophanate reaction is preferably carried out at a temperature in the range of 90°C to 130°C until the target NCO content is reached. At temperatures above 90°C, the reaction is more rapid, and at temperatures below 130°C, the production of by-products can be further suppressed.
<<イソシアネート基の含有量>>
ポリイソシアネートプレポリマー(A)のイソシアネート基の含有量は、13.0質量%以上21.0質量%以下が好ましく、13.5質量%以上20.5質量%以下がより好ましく、14.0質量%以上20.0質量%以下であることが特に好ましい。これらの範囲であると、ポリウレタン樹脂の成型加工性、接着強度にさらに優れる。
<<Isocyanate group content>>
The content of isocyanate groups in the polyisocyanate prepolymer (A) is preferably from 13.0% by mass to 21.0% by mass, more preferably from 13.5% by mass to 20.5% by mass, and particularly preferably from 14.0% by mass to 20.0% by mass. Within these ranges, the polyurethane resin is further excellent in moldability and adhesive strength.
<硬化剤(B)>
硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含む。
また、硬化剤(B)が、
ヒマシ油重合ポリオール(b1)と、
ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群から選択される少なくとも1種(b2)のポリオールと、を含むことが好ましい。
さらに、硬化剤(B)が、
ヒマシ油重合ポリオール(b1)と、
ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群より選択される少なくとも1種(b2)のポリオールと、
前記ヒマシ油重合ポリオール(b1)および前記ポリオール(b2)以外の水酸基含有アミン系化合物(b3)と、を含み;
硬化剤(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b3)の含有量が、35質量%以下であることがより好ましい。
<Curing Agent (B)>
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1).
The curing agent (B) is
Castor oil polymerized polyol (b1),
and at least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyols.
Furthermore, the curing agent (B) is
Castor oil polymerized polyol (b1),
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyols;
and a hydroxyl group-containing amine compound (b3) other than the castor oil polymerized polyol (b1) and the polyol (b2);
It is more preferable that the content of the hydroxyl group-containing amine compound (b3) in the curing agent (B) is 35 mass % or less.
<<ヒマシ油重合ポリオール(b1)>>
ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油重合物を含む。ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含有することで、成形時の加工性向上、溶出物の抑制等に対してより優れた効果を奏する。
<<Castor oil polymerized polyol (b1)>>
The castor oil polymerized polyol (b1) contains a castor oil polymer. By containing the castor oil polymerized polyol (b1), excellent effects are exhibited in terms of improving processability during molding, suppressing elution, and the like.
ヒマシ油重合物の含有量は、ポリイソシアネートプレポリマー(A)および硬化剤(B)の総質量に対して、1.0質量%以上35.0質量%以下が好ましく、2.0質量%以上25.0質量%以下がより好ましく、3.0質量%以上15.0質量%以下であることが特に好ましい。これらの範囲であると、ポリウレタン樹脂の成型加工性、溶出量の低減にさらに優れる。 The content of the castor oil polymer is preferably 1.0% by mass or more and 35.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or more and 25.0% by mass or less, and particularly preferably 3.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B). Within these ranges, the polyurethane resin is more excellent in terms of moldability and reduction of the amount of elution.
なお、ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油重合物と、ヒマシ油(非重合)と、を含んでいてもよい。このとき、ヒマシ油重合ポリオール(b1)中のヒマシ油重合物の含有量は、例えば、GPC(Gel Permeation Chromatography;ゲル浸透クロマトグラフィー)測定により分子量が1500以上のものをヒマシ油重合物と見なして算出することができる。ただし、ヒマシ油重合物の含有量の算出方法はこれに限られるものではなく、ヒマシ油重合物とヒマシ油(非重合)とを精度よく区別して算出できればどのような方法であってもよい。 The castor oil polymerized polyol (b1) may contain castor oil polymers and castor oil (non-polymerized). In this case, the content of castor oil polymers in the castor oil polymerized polyol (b1) can be calculated by, for example, regarding those having a molecular weight of 1500 or more as castor oil polymers as measured by GPC (Gel Permeation Chromatography). However, the method of calculating the content of castor oil polymers is not limited to this, and any method may be used as long as it can accurately distinguish between castor oil polymers and castor oil (non-polymerized).
<<ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群より選択される少なくとも1種のポリオール(b2)>>
ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオール(b2)としては、特に制限はない。
ヒマシ油は、ヒマシ油そのものである。
ヒマシ油系変性ポリオールは、例えば、前述した活性水素含有化合物(a2)で挙げたヒマシ油系変性ポリオールと同じものが挙げられる。
<<At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyols>>
The castor oil and the castor oil-based modified polyol (b2) are not particularly limited.
Castor oil is simply castor oil.
Examples of the castor oil-based modified polyol include the same castor oil-based modified polyols as those exemplified as the active hydrogen-containing compound (a2) described above.
<<水酸基含有アミン系化合物(b3)>>
水酸基含有アミン系化合物(b3)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)およびヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群から選択される少なくとも1種のポリオール(b2)以外の水酸基含有アミン系化合物である。すなわち、水酸基含有アミン系化合物(b3)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)およびポリオール(b2)のいずれにも該当しない、水酸基含有アミン系化合物である。
<<Hydroxyl-containing amine compound (b3)>>
The hydroxyl-containing amine compound (b3) is a hydroxyl-containing amine compound other than the castor oil polymerized polyol (b1) and at least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyol. That is, the hydroxyl-containing amine compound (b3) is a hydroxyl-containing amine compound that does not fall under either the castor oil polymerized polyol (b1) or the polyol (b2).
水酸基含有アミン系化合物(b3)としては、アルキルジエタノールアミン(例えば直鎖または分岐のブチルジエタノールアミン、ヘキシルジエタノールアミン、オクチルジエタノールアミン、ラウリルジエタノールアミン、ミリスチルジエタノールアミン、セチルジエタノールアミン、ステアリルジエタノールアミン等)等や、低分子ポリアミンや低分子アミノアルコール(例えば、エチレンジアミンのプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドの付加物であるN,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシエチル]エチレンジアミン等のアミノ化合物のオキシアルキル化誘導体;モノ、ジ、トリエタノールアミン;N-メチル-N,N’-ジエタノールアミン等)等のアミノアルコール誘導体等のアミン系化合物が挙げられる。この中でも好ましいものは、エチレンジアミン等のアミノ化合物のプロピレンオキサイドもしくはエチレンオキサイド付加物であり、最も好ましいものは、N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミンである。N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミンを使用することにより、成型時の加工性向上、溶出量の低下等により一層の効果を奏する。 Examples of hydroxyl group-containing amine compounds (b3) include alkyldiethanolamines (e.g., linear or branched butyldiethanolamine, hexyldiethanolamine, octyldiethanolamine, lauryldiethanolamine, myristyldiethanolamine, cetyldiethanolamine, stearyldiethanolamine, etc.), low molecular weight polyamines, low molecular weight amino alcohols (e.g., oxyalkylated derivatives of amino compounds such as N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine, N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxyethyl]ethylenediamine, which are adducts of propylene oxide or ethylene oxide to ethylenediamine; mono-, di-, and triethanolamines; N-methyl-N,N'-diethanolamine, etc.), and other amine compounds such as amino alcohol derivatives. Among these, preferred are propylene oxide or ethylene oxide adducts of amino compounds such as ethylenediamine, and most preferred is N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine. The use of N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine provides further benefits, such as improved processability during molding and reduced elution.
また、水酸基含有アミン系化合物(b3)の含有量は、硬化剤(B)中において、35質量%以下であることが好ましく、5質量%以上34質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上33質量%以下であることが特に好ましい。硬化剤(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b3)の含有量が5質量%以上であると、水酸基含有アミン系化合物(b3)がより良好に硬化促進の機能を発揮し、より一層の効果を奏する。硬化剤(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b3)の割合が35質量%以下であると、反応性が高くなり過ぎることがより抑制され、作業性がさらに良好となって充填性が担保され、また、得られる膜シール材の硬度が高くなり過ぎることがさらに抑制される。 In addition, the content of the hydroxyl-containing amine compound (b3) in the curing agent (B) is preferably 35% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 34% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or more and 33% by mass or less. When the content of the hydroxyl-containing amine compound (b3) in the curing agent (B) is 5% by mass or more, the hydroxyl-containing amine compound (b3) exhibits a better function of curing promotion and exerts a further effect. When the ratio of the hydroxyl-containing amine compound (b3) in the curing agent (B) is 35% by mass or less, the reactivity is further suppressed from becoming too high, the workability is further improved, the filling property is ensured, and the hardness of the obtained membrane sealant is further suppressed from becoming too high.
<<活性水素含有化合物(b4)>>
硬化剤(B)中に、ヒマシ油重合ポリオール(b1)、ポリオール(b2)、および水酸基含有アミン系化合物(b3)以外の活性水素含有化合物(以下、「活性水素含有化合物(b4)」という。)を含有してもよい。活性水素含有化合物(b4)としては、前記活性水素含有化合物(a2)で挙げた各種ポリオールを用いることができる。
<<Active hydrogen-containing compound (b4)>>
The curing agent (B) contains an active hydrogen-containing compound other than the castor oil polymerized polyol (b1), the polyol (b2), and the hydroxyl group-containing amine compound (b3) (hereinafter referred to as "active hydrogen-containing compound (b4)"). As the active hydrogen-containing compound (b4), the various polyols exemplified as the active hydrogen-containing compound (a2) can be used.
硬化剤(B)中、ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群から選択される少なくとも1種のポリオール(b2)の含有量Mb2と、活性水素含有化合物(b4)の含有量Mb4と、の質量比(Mb2)/(Mb4)は、50/50以上100/0以下であることが好ましく、100/0が特に好ましい。すなわち、硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)、およびポリオール(b2)のみ、もしくは、ヒマシ油重合ポリオール(b1)、ポリオール(b2)、および水酸基含有アミン系化合物(b3)のみからなることが特に好ましい。 In the curing agent (B), the mass ratio (Mb2)/(Mb4) of the content Mb2 of at least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyols to the content Mb4 of the active hydrogen-containing compound (b4) is preferably 50/50 or more and 100/0 or less, and is particularly preferably 100/0. In other words, it is particularly preferable that the curing agent (B) consists of only castor oil polymerized polyol (b1) and polyol (b2), or only castor oil polymerized polyol (b1), polyol (b2), and hydroxyl group-containing amine compound (b3).
また、水酸基含有アミン系化合物(b3)を考慮した場合、ヒマシ油重合ポリオール(b1)の含有量をMb1、水酸基含有アミン系化合物(b3)の含有量をMb3としたとき、質量比(Mb3)/{(Mb1)+(Mb2)}が、5/95以上35/65以下であることが好ましく、硬化性、充填性の観点から、10/90以上33/67以下であることが更に好ましい。 In addition, when the hydroxyl-containing amine compound (b3) is taken into consideration, when the content of the castor oil polymerized polyol (b1) is Mb1 and the content of the hydroxyl-containing amine compound (b3) is Mb3, the mass ratio (Mb3)/{(Mb1)+(Mb2)} is preferably 5/95 or more and 35/65 or less, and from the viewpoint of curing property and filling property, it is more preferably 10/90 or more and 33/67 or less.
硬化剤(B)の水酸基価は、50mgKOH/g以上1000mgKOH/g以下が好ましく、硬化剤(B)の取り扱いが容易であるとの観点から、75mgKOH/g以上750mgKOH/g以下がより好ましい。ポリウレタン樹脂の優れた成型加工性、接着強度の観点から、硬化剤(B)の水酸基価は、100mgKOH/g以上500mgKOH/g以下であることが最も好ましい。 The hydroxyl value of the curing agent (B) is preferably 50 mgKOH/g or more and 1000 mgKOH/g or less, and from the viewpoint of easy handling of the curing agent (B), it is more preferable that it is 75 mgKOH/g or more and 750 mgKOH/g or less. From the viewpoint of excellent moldability and adhesive strength of the polyurethane resin, it is most preferable that the hydroxyl value of the curing agent (B) is 100 mgKOH/g or more and 500 mgKOH/g or less.
硬化剤(B)の25℃における粘度は、100mPa・s以上6000mPa・s以下が好ましく、硬化剤(B)の取り扱いが容易であるとの観点から、150mPa・s以上4000mPa・s以下がより好ましい。ポリウレタン樹脂の優れた成型加工性の観点から、硬化剤(B)の25℃における粘度は、200mPa・s以上2000mPa・s以下であることが最も好ましい。 The viscosity of the curing agent (B) at 25°C is preferably 100 mPa·s or more and 6000 mPa·s or less, and from the viewpoint of easy handling of the curing agent (B), it is more preferable that it is 150 mPa·s or more and 4000 mPa·s or less. From the viewpoint of excellent moldability of the polyurethane resin, it is most preferable that the viscosity of the curing agent (B) at 25°C is 200 mPa·s or more and 2000 mPa·s or less.
<架橋基密度>
膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の架橋基密度は、溶媒に溶出する量を抑制するため、ポリイソシアネートプレポリマー(A)および硬化剤(B)の総質量に対して、0.65mmol/g以上であることが好ましく、0.70mmol/g以上であることがより好ましく、0.75mmol/g以上1.20以下であることが特に好ましい。架橋基密度が1.20以下であると、成型加工性がより良好になる。
<Crosslinking group density>
In order to suppress the amount of dissolution into the solvent, the crosslinking group density of the polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material is preferably 0.65 mmol/g or more, more preferably 0.70 mmol/g or more, and particularly preferably 0.75 mmol/g or more and 1.20 or less, based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B). When the crosslinking group density is 1.20 or less, the molding processability becomes better.
なお、架橋基密度とは、架橋を形成し得る基と、架橋をすでに形成している基と、の合計の含有密度を意味する。
したがって、3官能のポリオール(例えば、グリセリン)を例に挙げて説明すると、1分子中の1個の水酸基が架橋を形成し、残りの2個の水酸基は架橋には寄与しないものであるため、この場合であれば架橋基は1個である。すなわち、3官能のポリオールを含有する膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の場合、3官能のポリオールに由来する架橋基の含有量とは、3官能のポリオールが1つの架橋基を有するため、3官能のポリオールの含有量と同義である。
The crosslinking group density means the total content density of groups capable of forming crosslinks and groups which have already formed crosslinks.
Therefore, when taking trifunctional polyol (for example, glycerin) as an example, one hydroxyl group in one molecule forms crosslinking, and the remaining two hydroxyl groups do not contribute to crosslinking, so in this case, the number of crosslinking groups is one. That is, in the case of the polyurethane resin-forming composition for membrane sealant containing trifunctional polyol, the content of the crosslinking group derived from trifunctional polyol is synonymous with the content of trifunctional polyol, since trifunctional polyol has one crosslinking group.
[膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の第2の実施形態]
本発明の他の実施形態は、アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
硬化剤(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含み、
該ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油重合物を含み、
該ヒマシ油重合物の含有量が、前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)および前記硬化剤(B)の総質量に対して、1質量%以上35質量%以下である。
なお、各構成要件については上述した第1の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
[Second embodiment of polyurethane resin-forming composition for membrane sealant]
Another embodiment of the present invention is a copolymer of an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) and
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, comprising:
The polyisocyanate prepolymer (A) is
Diphenylmethane diisocyanate (a1),
and an active hydrogen-containing compound (a2),
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1),
The castor oil polymerized polyol (b1) contains a castor oil polymer,
The content of the castor oil polymer is 1% by mass or more and 35% by mass or less based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B).
It should be noted that each component is similar to that of the first embodiment described above, and therefore a description thereof will be omitted.
本開示の各実施形態によれば、低粘度で注型性に優れるとともに、ジフェニルメタンジイソシアネートとグリセリンとの低分子反応物の水溶出量、および、成型物の溶媒溶出量が低減されたウレタン樹脂の形成に資するポリウレタン樹脂形成性組成物、ならびに該形成性組成物を用いた膜シール材および膜モジュールを提供することができる。 According to each embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a polyurethane resin forming composition that contributes to the formation of a urethane resin having low viscosity, excellent casting properties, and reduced water elution of the low molecular weight reaction product of diphenylmethane diisocyanate and glycerin, and reduced solvent elution of the molded product, as well as a membrane sealant and a membrane module using the forming composition.
<膜シール材>
本開示の一実施形態にかかる膜シール材は、上述した膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む。
膜シール材は、0℃以上100℃以下、好ましくは20℃以上80℃以下、更に好ましくは30℃以上60℃以下の温度条件下において、前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)を構成するイソシアネート成分と、前記硬化剤(B)を構成するポリオール成分とを反応・硬化させることにより好適に形成することができる。膜シール材は高温域にて成形することでゲル化時間の短縮が可能だが、成形収縮が起こり易いため、触媒を添加することで反応温度を下げ、成形収縮を抑えることもできる。
<Membrane sealing material>
A membrane sealant according to one embodiment of the present disclosure includes a cured product of the above-mentioned polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant.
The membrane sealant can be suitably formed by reacting and curing the isocyanate component constituting the polyisocyanate prepolymer (A) with the polyol component constituting the curing agent (B) under a temperature condition of 0° C. to 100° C., preferably 20° C. to 80° C., and more preferably 30° C. to 60° C. The gelation time of the membrane sealant can be shortened by molding in a high temperature range, but molding shrinkage is likely to occur, so the reaction temperature can be lowered by adding a catalyst to suppress molding shrinkage.
<膜モジュール>
本開示の一実施形態にかかる膜モジュールは、
本体部と、
膜と、
前記本体部と、前記膜と、の間隙を封止する膜シール材と、を備え、
前記膜シール材が、上述した膜シール材である。
<Membrane module>
The membrane module according to one embodiment of the present disclosure comprises:
A main body portion,
A membrane,
A membrane sealant that seals a gap between the main body and the membrane,
The membrane sealant is the membrane sealant described above.
次いで、本開示の一実施形態にかかる膜モジュールについて図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
図1は本開示の一実施形態にかかる膜モジュールの構成の一例を示す概念図である。
図1に示す膜モジュール(中空糸膜モジュール)100は、ハウジング(本体部)11を備え、その内部に複数の中空糸膜(膜)13が充填されている。例えば、透析器として用いられる中空糸膜モジュールの場合、数千~数万本の中空糸膜が充填されている。
Next, a membrane module according to an embodiment of the present disclosure will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a membrane module according to an embodiment of the present disclosure.
The membrane module (hollow fiber membrane module) 100 shown in Fig. 1 includes a housing (main body) 11, the inside of which is filled with a plurality of hollow fiber membranes (membranes) 13. For example, in the case of a hollow fiber membrane module used as a dialyzer, several thousand to several tens of thousands of hollow fiber membranes are filled.
ハウジング11は円筒状の形状を有する。ハウジング11内部の両端(図1中の左右両端)には膜シール材19がそれぞれ設けられている。膜シール材は、中空糸膜13同士の間隙、および、中空糸膜13とハウジング11の内壁との間の間隙を埋めて封止するとともに、複数本の中空糸膜13を結束する。
The
また、ハウジング11の側面には第1の流体入口15および第1の流体出口17が設けられており、これらを介してハウジング11内には第1の流体(気体または液体)が流出入する。第1の流体入口15から流入した第1の流体は、ハウジング11内に充填された複数の中空糸膜13と接触しながらその間隙(中空糸膜外部)を通過し、第1の流体出口17から排出される。なお、中空糸膜13内部には膜シール材19が存在していないため、中空糸膜13内には不図示のキャップ部材に設けられた第2の流入口(一端側)および第2の流出口(他端側)を介して第2の流体(気体または液体)が流出入する。そして、中空糸膜13を介して第1の流体と第2の流体とが接触することで、一方の流体中から他方の流体中への(あるいはさらに他方の流体中から一方への流体中への)物質移動が生じる。例えば、中空糸膜型の透析器の場合、透析液と血液とが接触することで、血液中の老廃物や過剰な水分が透析液に移動する。
In addition, a
なお、図1に示す膜モジュール100は、複数の中空糸膜13を備え、それらの両端において膜シール材19が間隙を封止する構成であるが、本実施形態にかかる膜モジュールはかかる構成に何ら限定されるものではない。例えば、平膜、スパイラル膜等の種々の形状を有する、複数または単数の膜であってもよい。また、膜シール材は膜の両端に設けられた構成に限られるものではなく、膜の一部(中空糸状であれば一端)のみに設けられていてもよく、膜の端部すべて、例えば平膜の外縁部すべてに設けられていてもよい。さらに、シール材は、膜の端部以外の一部に設けられて封止する構成であってもよい。また、図1に示す膜モジュール100のハウジング11は円筒状の形状を有するが、円筒状以外の任意の形状であってもよい。
The
膜モジュール100は、複数の中空糸膜13の集束体の端部における中空糸膜13相互の隙間を、上述した膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物により封止し、当該組成物を硬化させて上述した膜シール材を形成する(当該膜シール材によって中空糸膜相互の間隙が封止される)。
The
本開示の一実施形態にかかる膜モジュールは、溶出する量が良好に低減されるため、医療用、水処理用モジュールとして好適に使用することができる。膜モジュールとして具体的には、血漿分離装置、人工肺、人工腎臓、人工肝臓、家庭用・工業用水処理装置が挙げられる。 The membrane module according to one embodiment of the present disclosure effectively reduces the amount of elution, and can therefore be suitably used as a medical or water treatment module. Specific examples of membrane modules include plasma separation devices, artificial lungs, artificial kidneys, artificial livers, and household and industrial water treatment devices.
以下に実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの例によって何ら限定して解釈されるものではない。なお、以下において「%」は特に断りのない限り「質量%」を意味する。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention should not be interpreted as being limited in any way by these examples. In the following, "%" means "% by mass" unless otherwise specified.
以下の成分を実施例および比較例で使用した。
[ポリイソシアネートプレポリマー(A)]
・a1-1;4,4’-MDI(東ソー社製 ミリオネートMT、
イソシアネート基含有量=33.6%)
・a1-2;2,4’-MDIおよび4,4’-MDIの混合物(東ソー社製
ミリオネートNM、イソシアネート基含有量=33.6%)
・a1-3;4,4’-MDIのカルボジイミド変性体(東ソー社製
ミリオネートMTL-C、イソシアネート基含有量=28.6%、
架橋基密度=0.45mmol/g)
・a2-1;ヒマシ油脂肪酸メチルエステル(伊藤製油社製 COFA-MD、
OHV=160mgKOH/g)
・a2-2;ポリプロピレングリコール(ADEKA社製 PP-1000、
OHV=111mgKOH/g)
・a2-3;イソトリデカノール(KHネオケム社製、OHV=275mgKOH/g)
・a2-4;2-オクチルドデカノール(花王社製 カルコール200GD、
水酸基価=185mgKOH/g)
・a2-5;ヒマシ油(伊藤製油社製URIC H-30、
OHV=160mgKOH/g、粘度(25℃)=690mPa・s、
数平均分子量1500以上のヒマシ油重合物含有量=1%以下、
架橋基密度=0.74mmol/g)
・a3-1;アセチルアセトン亜鉛(東京化成工業社製)
・a3-2;2-[{2-(ジメチルアミノ)エチル}メチルアミノ]エタノール
(東ソー社製 商品名TOYOCAT RX5)
・活性メチレン化合物;マロン酸ジエチル(東京化成工業社製)
・a4 ;塩化ベンゾイル(東京化成工業社製)
The following components were used in the examples and comparative examples.
[Polyisocyanate prepolymer (A)]
a1-1: 4,4'-MDI (Millionate MT, manufactured by Tosoh Corporation),
Isocyanate group content = 33.6%)
a1-2: A mixture of 2,4'-MDI and 4,4'-MDI (Millionate NM, manufactured by Tosoh Corporation, isocyanate group content = 33.6%)
a1-3: Carbodiimide modified 4,4'-MDI (manufactured by Tosoh Corporation)
Millionate MTL-C, isocyanate group content = 28.6%,
Crosslinking group density = 0.45 mmol/g)
a2-1: Castor oil fatty acid methyl ester (COFA-MD, manufactured by Ito Oil Mills,
OHV=160mgKOH/g)
a2-2: Polypropylene glycol (PP-1000 manufactured by ADEKA Corporation,
OHV=111mgKOH/g)
a2-3: Isotridecanol (KH Neochem, OHV = 275 mg KOH/g)
a2-4: 2-octyldodecanol (Kao Corporation, Kalcol 200GD,
Hydroxyl value = 185 mg KOH / g)
a2-5: Castor oil (URIC H-30, manufactured by Ito Oil Co., Ltd.,
OHV=160mgKOH/g, viscosity (25°C)=690mPa・s,
Content of castor oil polymer having a number average molecular weight of 1500 or more: 1% or less;
Crosslinking group density = 0.74 mmol/g)
a3-1: Zinc acetylacetone (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
a3-2: 2-[{2-(dimethylamino)ethyl}methylamino]ethanol (manufactured by Tosoh Corporation, product name TOYOCAT RX5)
Active methylene compound: diethyl malonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
a4: Benzoyl chloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
[硬化剤(B)]
・b1-1;ヒマシ油重合物(伊藤製油製ポリキャスター♯30、
OHV=155mgKOH/g、粘度(25℃)=4800mPa・s、
数平均分子量1500以上のヒマシ油重合物含有量=約54%、
架橋基密度=1.84mmol/g)
・b2-1;部分脱水ヒマシ油 (伊藤製油社製 URIC H-41、
OHV=120mgKOH/g、架橋基密度=0mmol/g)
・b3-1;N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミン
(ADEKA社製 EDP-300、OHV=760mgKOH/g、
粘度(25℃)=50000mPa・s、架橋基密度=2.63mmol/g)
・b3-2;N-ラウリルジエタノールアミン(花王社製 アミート102、
OHV=394mgKOH/g、25℃における粘度=100mPa・s、
架橋基密度=0mmol/g)
なお、製造例、実施例および比較例において所定量とは、表1~表2に記載の各組成量をいう。
[Curing agent (B)]
b1-1: Castor oil polymer (Polycaster #30 manufactured by Ito Oil Co., Ltd.)
OHV=155mgKOH/g, viscosity (25°C)=4800mPa・s,
Content of castor oil polymer having a number average molecular weight of 1500 or more: about 54%
Crosslinking group density = 1.84 mmol/g)
b2-1: Partially dehydrated castor oil (URIC H-41, manufactured by Ito Oil Mills,
OHV=120mgKOH/g, crosslinking group density=0mmol/g)
b3-1: N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine (ADEKA EDP-300, OHV = 760 mg KOH/g,
Viscosity (25°C) = 50000 mPa・s, crosslinking group density = 2.63 mmol/g)
b3-2: N-lauryldiethanolamine (Amit 102, manufactured by Kao Corporation)
OHV = 394 mg KOH / g, viscosity at 25 ° C = 100 mPa s,
Crosslinking group density = 0 mmol/g)
In the Production Examples, Examples and Comparative Examples, the "predetermined amounts" refer to the amounts of each component shown in Tables 1 and 2.
[架橋基密度算出方法]
表1~4に示す架橋基密度は、各原料メーカー開示の官能基数、水酸基価とともに、GPC測定により得られた数平均分子量から次の式を用いて算出した。なお、GPC測定は、後述する<硬化剤のGPC測定条件>に準じて行った。
[Crosslinking group density calculation method]
The crosslinking group densities shown in Tables 1 to 4 were calculated using the following formula from the number of functional groups and hydroxyl value disclosed by each raw material manufacturer, as well as the number average molecular weight obtained by GPC measurement. The measurement was carried out according to <GPC measurement conditions for curing agent>.
[製造例1~8]
(製造例1:主剤(A-1)の製造)
2リットル容の四口フラスコにa1-1を193g、a1-2を450g加え、窒素気流下攪拌しながら50℃に調整した。次いで攪拌しながらa2-1を269g、a2-2を88g加え、ウレタン化反応の発熱が収まった後に90℃まで昇温した。内温が90℃で安定したところで、触媒a3-1を0.1g添加し90℃で4時間反応させ、触媒毒a4を0.14g加え反応を停止させ、イソシアネート基末端プレポリマーを得た。以下、このイソシアネート基末端プレポリマーを「主剤(A-1)」とする。主剤(A-1)において、得られたイソシアネート基末端プレポリマーにおけるイソシアネート基(NCO)含有量は13.5質量%であり、25℃における粘度は3330mPa・sであった。
[Production Examples 1 to 8]
(Production Example 1: Production of Base Agent (A-1))
A 2-liter four-neck flask was charged with 193 g of a1-1 and 450 g of a1-2, and the temperature was adjusted to 50°C while stirring under a nitrogen stream. Next, 269 g of a2-1 and 88 g of a2-2 were added while stirring, and the temperature was raised to 90°C after the heat generated by the urethane reaction subsided. When the internal temperature was stabilized at 90°C, 0.1 g of catalyst a3-1 was added and reacted at 90°C for 4 hours, and 0.14 g of catalyst poison a4 was added to stop the reaction, thereby obtaining an isocyanate-terminated prepolymer. Hereinafter, this isocyanate-terminated prepolymer is referred to as "main agent (A-1)". In main agent (A-1), the isocyanate group (NCO) content in the obtained isocyanate-terminated prepolymer was 13.5% by mass, and the viscosity at 25°C was 3330 mPa·s.
(製造例2、4~6)
イソシアネート成分およびポリオール成分を表1に示す組成に変更し、製造例1と同様の操作でプレポリマーを合成した。いずれも淡黄色透明液体で低粘度のプレポリマーが得られた。以下、これらのプレポリマーを、主剤(A-2)、(A-4)~(A-6)とする。また、主剤(A-2)、(A-4)~(A-6)の性状を表1に示す。
(Production Examples 2, 4 to 6)
The isocyanate component and polyol component were changed to the compositions shown in Table 1, and prepolymers were synthesized in the same manner as in Production Example 1. All prepolymers were obtained as pale yellow, transparent liquids with low viscosity. Hereinafter, these prepolymers will be referred to as main components (A-2), (A-4) to (A-6). The properties of main components (A-2), (A-4) to (A-6) are shown in Table 1.
[製造例3]
(製造例3:主剤(A-3)の製造)
2リットル容の四口フラスコにa1-1を231g、a1-2を538g加え、窒素気流下攪拌しながら50℃に調整した。次いで攪拌しながらa2-3を231g加え、ウレタン化反応の発熱が収まった後に110℃まで昇温した。内温が110℃で安定したところで、活性メチレン化合物、触媒a3-2を順に所定量添加し、アロファネート化反応を開始した。内液をサンプリングしNCO含有量を測定しながら反応を追い、NCO含有量が16.1%になると予測される時点で触媒毒a4を所定量加え反応を停止させ、アロファネート変性体を含むポリイソシアネート組成物を得た。以下、このポリイソシアネート組成物を主剤(A-3)とする。主剤(A-3)は、淡黄色透明液体であり、25℃における粘度は3630mPa・sであった。
[Production Example 3]
(Production Example 3: Production of Base Agent (A-3))
A 2-liter four-neck flask was charged with 231 g of a1-1 and 538 g of a1-2, and the temperature was adjusted to 50° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, 231 g of a2-3 was added while stirring, and the temperature was raised to 110° C. after the heat generation of the urethanization reaction subsided. When the internal temperature stabilized at 110° C., a predetermined amount of an active methylene compound and a catalyst a3-2 were added in order, and the allophanate reaction was started. The reaction was followed while sampling the internal liquid and measuring the NCO content, and a predetermined amount of a catalyst poison a4 was added to stop the reaction at the point when the NCO content was predicted to be 16.1%, and a polyisocyanate composition containing an allophanate modified product was obtained. Hereinafter, this polyisocyanate composition is referred to as the main component (A-3). The main component (A-3) was a pale yellow transparent liquid, and had a viscosity of 3630 mPa·s at 25° C.
(製造例7:主剤(A-7)の製造)
1リットル容の四口フラスコにa1-1を300g、a1-2を300g加え、窒素気流下で攪拌しながら50℃に温調した。次いで、攪拌しながらa2-5を400g加え、ウレタン化反応の発熱が収まった後に、75℃で3時間反応させ、プレポリマーを得た。以下、このプレポリマーを、主剤(A-5)とする。また、主剤(A-5)は淡黄色透明液体で、25℃における粘度は3750mPa・sであった。その性状を表1に示す。
(Production Example 7: Production of Base Agent (A-7))
300 g of a1-1 and 300 g of a1-2 were added to a 1-liter four-neck flask, and the temperature was adjusted to 50°C while stirring under a nitrogen stream. Next, 400 g of a2-5 was added while stirring, and after the heat generated by the urethane reaction had subsided, the mixture was reacted at 75°C for 3 hours to obtain a prepolymer. Hereinafter, this prepolymer will be referred to as main agent (A-5). The main agent (A-5) was a pale yellow transparent liquid, and had a viscosity of 3750 mPa·s at 25°C. Its properties are shown in Table 1.
[製造例8:主剤(A-8)の製造]
a1-3(4,4’-MDIのカルボジイミド変性体、東ソー社製ミリオネートMTL-C)を、主剤(A-8)とする。また、主剤(A-8)の性状を表1に示す。
[Production Example 8: Production of Base Agent (A-8)]
a1-3 (carbodiimide modified 4,4'-MDI, Millionate MTL-C manufactured by Tosoh Corporation) was used as the main component (A-8). The properties of the main component (A-8) are shown in Table 1.
[硬化剤(B)の調製例1~12]
b1およびb2、b3、a2を表2に示す配合比に従って各々の原料を仕込み、撹拌並びに均一混合を行い、硬化剤(B-1)~(B-12)を得た。硬化剤(B-1)~(B-12)の性状を表2に示す。
[Preparation Examples 1 to 12 of Curing Agent (B)]
The raw materials b1, b2, b3, and a2 were charged according to the compounding ratios shown in Table 2, and then stirred and mixed uniformly to obtain curing agents (B-1) to (B-12). The properties of the curing agents (B-1) to (B-12) are shown in Table 2.
[実施例1~10、比較例1~9]
実施例1~10、比較例1~9では、表3および表4に示す組成でウレタン樹脂組成物を成形した。
表3および表4に記載の値は、下記の試験結果から算出した。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 9]
In Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9, urethane resin compositions having the formulations shown in Tables 3 and 4 were molded.
The values shown in Tables 3 and 4 were calculated from the following test results.
[NCO含有量測定]
表1に示す主剤(A-1)~(A-8)において、NCO含有量は、JIS K1603-1:2007に準じて行った。
[NCO content measurement]
In the main components (A-1) to (A-8) shown in Table 1, the NCO content was measured in accordance with JIS K1603-1:2007.
[MDIのモノマー含有量測定]
表1に示す主剤(A-1)~(A-8)において、MDIのモノマーの含有量(質量%)は、GPC測定により、下記の条件および方法により求めた。
[Measurement of MDI Monomer Content]
In the main components (A-1) to (A-8) shown in Table 1, the content (mass%) of MDI monomer was determined by GPC measurement under the following conditions and method.
<イソシアネートプレポリマーのGPC測定条件>
(1)測定装置:「HLC-8120(商品名)」(東ソー社製)
(2)カラム温度:40℃
(3)検出器:RI(屈折率)
(4)カラム:充填剤として、TSKgel G3000HXL、TSKgel G2000HXL、TSKgel G1000HXL(いずれも商品名、東ソー社製)の3種をそれぞれ充填したカラムを直列に接続して測定。
(5)溶離液:テトラヒドロフラン(THF)(流量:1mL/min.、40℃)
(6)検量線:以下のグレードのポリスチレン(TSK standard POLYSTYRENE)を用いて、検量線を得た。F-2(1.81×104)F-1(1.02×104)A-5000(5.97×103)A-2500(2.63×103)A-500(Mw=6.82×102、5.78×102、4.74××102、3.70×102、2.66×102)トルエン(Mw=92)
(7)サンプル:サンプル0.05gのTHF10mL溶液
<GPC Measurement Conditions for Isocyanate Prepolymer>
(1) Measuring device: "HLC-8120 (product name)" (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) Column temperature: 40° C.
(3) Detector: RI (refractive index)
(4) Column: Measurements were performed using columns packed with three types of packing materials, TSKgel G3000HXL, TSKgel G2000HXL, and TSKgel G1000HXL (all trade names, manufactured by Tosoh Corporation), connected in series.
(5) Eluent: tetrahydrofuran (THF) (flow rate: 1 mL/min., 40° C.)
(6) Calibration curve: A calibration curve was obtained using the following grades of polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE): F-2 (1.81 x 10 4 ), F-1 (1.02 x 10 4 ), A-5000 (5.97 x 10 3 ), A-2500 (2.63 x 10 3 ), A-500 (Mw = 6.82 x 10 2 , 5.78 x 10 2 , 4.74 x 10 2 , 3.70 x 10 2 , 2.66 x 10 2 ), toluene (Mw = 92).
(7) Sample: 0.05 g of sample dissolved in 10 mL of THF
<測定方法>
始めにポリスチレンを標準物質として、屈折率差により検出して得られたチャートから、検量線を得た。次に各サンプルについて、同じ検量線に基づき屈折率差により検出して得られたチャートから、MDIのモノマーを示すピークトップ分子量(数平均分子量)230付近のピークの質量%を求めた。得られたものを、MDIモノマーの含有量(%)とした。
<Measurement method>
First, a calibration curve was obtained from a chart obtained by detecting the refractive index difference using polystyrene as a standard substance. Next, for each sample, the mass % of the peak near the peak top molecular weight (number average molecular weight) of 230, which indicates the MDI monomer, was calculated from the chart obtained by detecting the refractive index difference based on the same calibration curve. The obtained value was taken as the content (%) of the MDI monomer.
[ヒマシ油重合物含有量測定]
表2に示す硬化剤(B-1)~(B-11)において、ヒマシ油重合物含有量(質量%)は、GPC測定により、下記の条件および方法により求めた。
[Castor oil polymer content measurement]
In the curing agents (B-1) to (B-11) shown in Table 2, the castor oil polymer content (mass%) was determined by GPC measurement under the following conditions and method.
<硬化剤のGPC測定条件>
(1)測定装置:「HLC-8120(商品名)」(東ソー社製)
(2)カラム:充填剤として、TSKgel G2000HXL、TSKgel G3000HXL(いずれも商品名、東ソー社製)をそれぞれ2本ずつ充填した4本のカラムを直列に接続した。
(3)カラム温度:40℃
(4)検出器:RI(屈折率)
(5)溶離液:テトラヒドロフラン(THF)(流量:1mL/min.、40℃)
(6)検量線:以下の商品名(何れも三洋化成工業社製)の3官能のポリプロピレンポリオールを用いて、検量線を得た。
・「サンニックスGP-250」(数平均分子量=250)
・「サンニックスGP-400」(数平均分子量=400)
・「サンニックスGP-600」(数平均分子量=600)
・「サンニックスGP-1000」(数平均分子量=1000)
・「サンニックスGP-3000」(数平均分子量=3000)
・「サンニックスGP-4000」(数平均分子量=4000)
・「サンニックスGP-5000」(数平均分子量=5000)
(7)サンプル溶液:サンプル0.05gのTHF10mL溶液
<GPC measurement conditions for curing agent>
(1) Measuring device: "HLC-8120 (product name)" (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) Column: Four columns, each packed with two columns of TSKgel G2000HXL and two columns of TSKgel G3000HXL (both trade names, manufactured by Tosoh Corporation), were connected in series.
(3) Column temperature: 40° C.
(4) Detector: RI (refractive index)
(5) Eluent: tetrahydrofuran (THF) (flow rate: 1 mL/min., 40° C.)
(6) Calibration curve: A calibration curve was obtained using the following trifunctional polypropylene polyols (all manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.).
- "Sannix GP-250" (number average molecular weight = 250)
- "Sannix GP-400" (number average molecular weight = 400)
- "Sannix GP-600" (number average molecular weight = 600)
- "Sannix GP-1000" (number average molecular weight = 1000)
- "Sannix GP-3000" (number average molecular weight = 3000)
- "Sannix GP-4000" (number average molecular weight = 4000)
- "Sannix GP-5000" (number average molecular weight = 5000)
(7) Sample solution: 0.05 g of sample in 10 mL of THF
<測定方法>
始めにポリスチレンを標準物質として、屈折率差により検出して得られたチャートから、検量線を得た。次に各サンプルについて、同じ検量線に基づき屈折率差により検出して得られたチャートから、精製ヒマシ油を示すピークトップ分子量1000付近のピークの質量%を求めた。精製ヒマシ油以外のピークは分子量1500以上であり、この分子量1500以上のピークをヒマシ油重合物のピークとした。すなわち、精製ヒマシ油の質量%以外をヒマシ油重合物の質量%として求めた。
<Measurement method>
First, a calibration curve was obtained from a chart obtained by detecting the refractive index difference using polystyrene as a standard substance. Next, for each sample, the mass percentage of the peak near the peak top molecular weight of 1000, which indicates refined castor oil, was calculated from a chart obtained by detecting the refractive index difference based on the same calibration curve. The peaks other than refined castor oil have molecular weights of 1500 or more, and these peaks with molecular weights of 1500 or more were determined as peaks of castor oil polymers. In other words, the mass percentages other than the mass percentage of refined castor oil were calculated as the mass percentages of castor oil polymers.
[メタノール抽出試験用サンプルの作成]
(実施例1~10、比較例1~9)
主剤(A-1)~(A-8)、硬化剤(B-1)~(B-11)を表3、表4に示す組み合わせで、液温25℃もしくは45℃、イソシアネート基/活性水素基=1.00もしくは1.05(モル比)の条件下、500mlポリカップに主剤60g、次いで硬化剤40gをすばやく計量した。スパチュラで30秒間混合し、50mmHgで60秒間真空脱泡を行った。脱泡後混合液を離型紙上に展開し、厚さ1mmのシート状とし、温度45度、時間2日間、恒温槽内で静置した。
[Preparation of samples for methanol extraction test]
(Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 9)
The main agent (A-1) to (A-8) and the curing agent (B-1) to (B-11) were used in the combinations shown in Tables 3 and 4. Under the conditions of a liquid temperature of 25°C or 45°C and an isocyanate group/active hydrogen group ratio of 1.00 or 1.05 (molar ratio), 60g of the main agent and then 40g of the curing agent were quickly weighed into a 500ml polycup. The mixture was mixed with a spatula for 30 seconds and vacuum degassed at 50mmHg for 60 seconds. After degassing, the mixture was spread on a release paper, formed into a sheet of 1mm thickness, and left to stand in a thermostatic chamber at 45°C for 2 days.
[メタノール抽出試験]
実施例1~10、比較例1~9において得られた樹脂硬化物の低分子溶出物値は、以下の方法により測定した。
先ず、各実施例および比較例で得られたメタノール抽出測定サンプルを10mm角にカットした。次に、500mlサンプル瓶にカットしたサンプル20gとメタノール200gを入れ密栓し、25℃で24時間振盪した。振盪後、さらに濾過し、抽出液を300mlナスフラスコに回収し、蒸発乾固させた。そして、下式によりメタノール抽出率を求めた。
メタノール抽出率(%)={蒸発乾固後のナスフラスコ質量(g)-ナスフラスコ空質量(g)}/サンプル質量(g)×100
メタノール抽出率は1.0%未満が好ましい。
[Methanol extraction test]
The values of low molecular weight eluates of the cured resin materials obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9 were measured by the following method.
First, the methanol extraction measurement samples obtained in each Example and Comparative Example were cut into 10 mm squares. Next, 20 g of the cut sample and 200 g of methanol were placed in a 500 ml sample bottle, which was then sealed and shaken at 25° C. for 24 hours. After shaking, the bottle was further filtered, and the extract was collected in a 300 ml eggplant flask and evaporated to dryness. The methanol extraction rate was then calculated using the following formula.
Methanol extraction rate (%) = {mass of eggplant flask after evaporation to dryness (g) - empty mass of eggplant flask (g)} / sample mass (g) x 100
The methanol extraction rate is preferably less than 1.0%.
[低分子溶出試験用サンプルの作成]
(実施例1~10、比較例1~9)
主剤(A-1)~(A-8)、硬化剤(B-1)~(B-12)を表3に示す組み合わせで、液温25℃もしくは45℃、イソシアネート基/活性水素基=1.00もしくは1.05(モル比)の条件下、合計質量が30gとなるように主剤と硬化剤とを配合して混合液を作製した。ついで、得られた混合液を15秒撹拌した。更にグリセリン10gを添加(中空糸に含有するグリセリンを想定)して15秒間撹拌し、ポリウレタン樹脂硬化物を得た。この樹脂硬化物を1次キュア条件として温度50℃、時間10分間、2次キュア条件として温度45度、時間2日間、恒温槽内で静置した。
[Preparation of samples for low molecular weight dissolution tests]
(Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 9)
The main agent (A-1) to (A-8) and the curing agent (B-1) to (B-12) were mixed in the combinations shown in Table 3 under the conditions of a liquid temperature of 25°C or 45°C, isocyanate group/active hydrogen group = 1.00 or 1.05 (molar ratio), so that the total mass was 30g, to prepare a mixed liquid. The resulting mixed liquid was then stirred for 15 seconds. Further, 10g of glycerin was added (assuming the glycerin contained in the hollow fiber) and stirred for 15 seconds to obtain a polyurethane resin cured product. This resin cured product was left in a thermostatic chamber for a primary cure condition of 50°C for 10 minutes and a secondary cure condition of 45°C for 2 days.
[低分子溶出物抽出試験]
実施例1~10、比較例1~9において得られた樹脂硬化物の低分子溶出物値は、以下の方法により測定した。
先ず、各実施例および比較例で得られた低分子溶出物値測定サンプルを扇形に裁断したものをそれぞれ20g秤量し、予め40℃に加温した100mlの精製水に浸漬し、40℃で2時間放置し、精製水中に低分子溶出物を抽出した。次いで、得られた抽出液をデカンテーションして50mlのメスフラスコに10ml入れ、精製水にて50mlに調整した液を試験液とした。そして、試験液のUV吸光度測定(島津製作所社製、製品名 UV-1500)を行った。240~245nmにおける吸光度の最大値の10分の1の値を低分子溶出物値とした。低分子溶出物値は0.07未満が好ましく、0.065未満がより好ましい。
[Low molecular weight extractables extraction test]
The values of low molecular weight eluates of the cured resin materials obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9 were measured by the following method.
First, 20 g of each of the samples for measuring low molecular weight elution values obtained in each Example and Comparative Example was cut into a sector shape and weighed, immersed in 100 ml of purified water preheated to 40° C., and left at 40° C. for 2 hours to extract low molecular weight elution products in the purified water. Next, the obtained extract was decanted and placed in a 50 ml measuring flask, and the liquid adjusted to 50 ml with purified water was used as a test liquid. Then, the UV absorbance of the test liquid was measured (Shimadzu Corporation, product name UV-1500). The value of 1/10 of the maximum absorbance at 240 to 245 nm was used as the low molecular weight elution value. The low molecular weight elution value is preferably less than 0.07, more preferably less than 0.065.
[混合粘度・ポットライフ試験]
実施例1~10、比較例1~9において、樹脂硬化物を得る際の混合粘度・ポットライフは、以下の方法により求めた。
予め25℃もしくは45℃に温度調整した主剤と硬化剤とを、イソシアネート基/活性水素基=1.00(モル比)もしくは1.05(モル比)になる配合で合計50gとなるように計量、混合して混合物を得た。次いで、25℃雰囲気下で回転粘度計(B型、4号ローター)を用いて混合物の粘度を測定した。主剤と硬化剤との混合を開始した時点から60秒経過後の粘度を混合粘度とし、混合物の粘度が50000mPa・sに到達するまでの時間をポットライフ(秒)とした。混合粘度1800mPa・s以下、ポットライフ1800秒以内であれば充填性良好、且つ、ポットライフ300秒以内であれば速硬化性良好と判断した。
[Mixed viscosity/pot life test]
In Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9, the mixing viscosity and pot life when obtaining the resin cured product were determined by the following methods.
The base agent and the curing agent, whose temperature had been adjusted to 25°C or 45°C in advance, were weighed and mixed to obtain a mixture of 50g in total, with a ratio of isocyanate group/active hydrogen group=1.00 (molar ratio) or 1.05 (molar ratio). Then, the viscosity of the mixture was measured using a rotational viscometer (B type, No. 4 rotor) under an atmosphere of 25°C. The viscosity after 60 seconds from the start of mixing the base agent and the curing agent was taken as the mixed viscosity, and the time until the viscosity of the mixture reached 50,000 mPa·s was taken as the pot life (seconds). If the mixed viscosity was 1800 mPa·s or less and the pot life was within 1800 seconds, it was judged that the filling property was good, and if the pot life was within 300 seconds, it was judged that the fast curing property was good.
[硬度評価]
外観評価に使用した硬化物について、25℃におけるショアD硬度を測定した。結果を表3および表4に示す。なお、硬度の測定はJIS K 7312:1996に準じて行った。
[Hardness evaluation]
The cured products used for the appearance evaluation were measured for Shore D hardness at 25° C. The results are shown in Tables 3 and 4. The hardness was measured in accordance with JIS K 7312:1996.
[外観評価]
表3および表4に示す組み合わせによる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物について、各々、10~20kPaで3分間減圧脱泡した後、ステンレス製金型(100mm×100mm×8mm)に流し込んだ。これを45℃で2日間静置キュアした後に脱型し、硬化物を得た。得られた硬化物について、外観を目視で評価し、濁りのないものをA、わずかでも濁りや硬化不足の認められるものをB、白濁したものをCとした。
[Appearance evaluation]
The polyurethane resin-forming compositions for membrane sealing materials in the combinations shown in Tables 3 and 4 were each degassed under reduced pressure at 10 to 20 kPa for 3 minutes, and then poured into a stainless steel mold (100 mm x 100 mm x 8 mm). This was left to stand and cure for 2 days at 45°C, and then demolded to obtain a cured product. The appearance of the obtained cured product was visually evaluated, with those without turbidity being rated A, those with even slight turbidity or insufficient curing being rated B, and those that were cloudy were rated C.
本開示の一実施形態によれば、低粘度で注型性に優れるとともに、ジフェニルメタンジイソシアネートとグリセリンとの低分子反応物の水溶出量、および、成型物の溶媒溶出量が低減されたウレタン樹脂の形成に資するポリウレタン樹脂形成性組成物、ならびに該形成性組成物を用いたシール材および膜モジュールを提供することが可能となる。従って、本開示の一実施形態にかかる膜シール材は、医療用、工業用分離装置を構成する膜シール材として好適に使用することができる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a polyurethane resin forming composition that contributes to the formation of a urethane resin that has low viscosity and excellent castability, and that reduces the amount of water elution of the low-molecular-weight reaction product of diphenylmethane diisocyanate and glycerin, and the amount of solvent elution of the molded product, as well as a sealing material and a membrane module using the forming composition. Therefore, the membrane sealing material according to one embodiment of the present disclosure can be suitably used as a membrane sealing material that constitutes medical and industrial separation devices.
11 ハウジング
13 中空糸膜
15 第1の流体入口
17 第1の流体出口
19 膜シール材
100 膜モジュール(中空糸膜モジュール)
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
硬化剤(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含み、
該ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油のホモポリマーであるヒマシ油重合物を含み、
硬化剤(B)が、
ヒマシ油重合ポリオール(b1)、
ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群より選択される少なくとも1種のポリオール(b2)、および、
前記ヒマシ油重合ポリオール(b1)および前記ポリオール(b2)以外の水酸基含有アミン系化合物(b3)を含み、
硬化剤(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b3)の含有量が、35質量%以下であり、
ポリイソシアネートプレポリマー(A)および硬化剤(B)の総質量に対して、架橋基密度が0.65mmol/g以上である膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。 An allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A),
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, comprising:
The polyisocyanate prepolymer (A) is
Diphenylmethane diisocyanate (a1),
and an active hydrogen-containing compound (a2),
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1),
The castor oil polymerized polyol (b1) contains a castor oil polymer, which is a homopolymer of castor oil,
The curing agent (B) is
Castor oil polymerized polyol (b1),
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyols, and
The present invention comprises a hydroxyl group-containing amine compound (b3) other than the castor oil polymerized polyol (b1) and the polyol (b2),
The content of the hydroxyl group-containing amine compound (b3) in the curing agent (B) is 35 mass% or less,
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, having a crosslinking group density of 0.65 mmol/g or more based on the total mass of a polyisocyanate prepolymer (A) and a curing agent (B).
硬化剤(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記硬化剤(B)は、ヒマシ油重合ポリオール(b1)を含み、
該ヒマシ油重合ポリオール(b1)は、ヒマシ油のホモポリマーであるヒマシ油重合物を含み、
該ヒマシ油重合物の含有量が、前記ポリイソシアネートプレポリマー(A)および前記硬化剤(B)の総質量に対して、1質量%以上35質量%以下であり、
硬化剤(B)が、
ヒマシ油重合ポリオール(b1)、
ヒマシ油およびヒマシ油系変性ポリオールからなる群より選択される少なくとも1種のポリオール(b2)、および、
前記ヒマシ油重合ポリオール(b1)および前記ポリオール(b2)以外の水酸基含有アミン系化合物(b3)を含み、
硬化剤(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b3)の含有量が、35質量%以下である膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。 An allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A),
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, comprising:
The polyisocyanate prepolymer (A) is
Diphenylmethane diisocyanate (a1),
and an active hydrogen-containing compound (a2),
The curing agent (B) contains a castor oil polymerized polyol (b1),
The castor oil polymerized polyol (b1) contains a castor oil polymer, which is a homopolymer of castor oil ,
the content of the castor oil polymer is 1% by mass or more and 35% by mass or less based on the total mass of the polyisocyanate prepolymer (A) and the curing agent (B);
The curing agent (B) is
Castor oil polymerized polyol (b1),
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil and castor oil-based modified polyols, and
The present invention comprises a hydroxyl group-containing amine compound (b3) other than the castor oil polymerized polyol (b1) and the polyol (b2),
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, wherein the content of a hydroxyl group-containing amine compound (b3) in the curing agent (B) is 35 mass% or less .
膜と、
前記本体部と、前記膜と、の間隙を封止する膜シール材と、を備え、
前記膜シール材が、請求項4に記載の膜シール材である、膜モジュール。 A main body portion,
A membrane,
A membrane sealant that seals a gap between the main body and the membrane,
A membrane module, wherein the membrane seal is the membrane seal according to claim 4 .
前記膜シール材は、
前記本体部と、前記複数本の中空糸膜の少なくとも一部と、の間隙、および、
前記複数本の中空糸膜相互の間隙の少なくとも一部を封止する請求項5に記載の膜モジュール。 The membrane is a plurality of hollow fiber membranes,
The membrane sealant is
A gap between the main body and at least a portion of the plurality of hollow fiber membranes, and
The membrane module according to claim 5 , wherein at least a part of the gaps between the plurality of hollow fiber membranes is sealed.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020008738A JP7577919B2 (en) | 2020-01-22 | 2020-01-22 | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same |
PCT/JP2020/027949 WO2021015144A1 (en) | 2019-07-24 | 2020-07-17 | Polyurethane resin-forming composition for membrane-sealing material, and membrane and membrane module using same |
CN202080066076.8A CN114423798A (en) | 2019-07-24 | 2020-07-17 | Polyurethane resin-forming composition for film sealing material, and film sealing material and film assembly using same |
US17/629,050 US20220275141A1 (en) | 2019-07-24 | 2020-07-17 | Polyurethane resin-forming composition for membrane-sealing material, and membrane and membrane module using same |
EP20844924.9A EP4000719A4 (en) | 2019-07-24 | 2020-07-17 | POLYURETHANE RESIN-FORMING COMPOSITION FOR MEMBRANE SEALING MATERIAL, AND MEMBRANE AND MEMBRANE MODULE USING SAME |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020008738A JP7577919B2 (en) | 2020-01-22 | 2020-01-22 | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021115495A JP2021115495A (en) | 2021-08-10 |
JP7577919B2 true JP7577919B2 (en) | 2024-11-06 |
Family
ID=77173545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020008738A Active JP7577919B2 (en) | 2019-07-24 | 2020-01-22 | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7577919B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4256617A (en) | 1979-11-01 | 1981-03-17 | Nl Industries, Inc. | Catalyzed non-toxic polyurethane forming compositions and separatory devices employing the same |
WO2011074238A1 (en) | 2009-12-14 | 2011-06-23 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | Polyurethane-resin-formable composition for film-sealing material, and film-sealing material for module using hollow or flat-film-like fibrous separation film comprising the formable composition |
JP2017006874A (en) | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 三洋化成工業株式会社 | Polyurethane resin formative composition for sealant of membrane module used for blood processing vessel |
WO2019022103A1 (en) | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 東ソー株式会社 | Polyurethane resin-formable composition for membrane seal material, and membrane seal material and membrane module using said composition |
JP2019056097A (en) | 2017-09-19 | 2019-04-11 | 東ソー株式会社 | Polyurethane resin-forming composition, and sealing material and membrane module using the forming composition |
-
2020
- 2020-01-22 JP JP2020008738A patent/JP7577919B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4256617A (en) | 1979-11-01 | 1981-03-17 | Nl Industries, Inc. | Catalyzed non-toxic polyurethane forming compositions and separatory devices employing the same |
WO2011074238A1 (en) | 2009-12-14 | 2011-06-23 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | Polyurethane-resin-formable composition for film-sealing material, and film-sealing material for module using hollow or flat-film-like fibrous separation film comprising the formable composition |
JP2017006874A (en) | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 三洋化成工業株式会社 | Polyurethane resin formative composition for sealant of membrane module used for blood processing vessel |
WO2019022103A1 (en) | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 東ソー株式会社 | Polyurethane resin-formable composition for membrane seal material, and membrane seal material and membrane module using said composition |
JP2019056097A (en) | 2017-09-19 | 2019-04-11 | 東ソー株式会社 | Polyurethane resin-forming composition, and sealing material and membrane module using the forming composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021115495A (en) | 2021-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7095453B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using the same. | |
KR101037113B1 (en) | Polyurethane Resin Formable Compositions, Sealants and Hollow Fiber Membrane Modules | |
WO2019022103A1 (en) | Polyurethane resin-formable composition for membrane seal material, and membrane seal material and membrane module using said composition | |
JP7326700B2 (en) | POLYURETHANE RESIN FORMABLE COMPOSITION AND SEALING MATERIAL AND MEMBRANE MODULE USING THE FORMABLE COMPOSITION | |
JP7135279B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, sealing material using the same, and hollow fiber membrane module | |
JP5489028B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition and sealing material | |
JP7577919B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same | |
JP7286912B2 (en) | Allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer | |
WO2013146266A1 (en) | Polyurethane resin forming compositions for use in sealing membrane module | |
JP7069541B2 (en) | Allophanate group-containing polyisocyanate composition | |
US20220275141A1 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane-sealing material, and membrane and membrane module using same | |
JP7419696B2 (en) | Allophanate group-containing polyisocyanate composition, polyurethane resin forming composition, sealing material, membrane module | |
WO2017111043A1 (en) | Polyurethane resin-forming composition, module membrane seal material using a hollow-shaped or flat membrane-shaped fiber separation membrane using said forming composition, and allophanate group-containing polyisocyanate composition derived from mdi and production method therefor | |
JP7469585B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same | |
JP7395832B2 (en) | Polyurethane resin forming composition for membrane sealing material, membrane sealing material and membrane module using the same | |
JP7334431B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material and membrane module using the same | |
CN108431072B (en) | Polyurethane resin-forming composition, film sealing material using same, polyisocyanate composition, and method for producing same | |
EP4488311A1 (en) | Polyisocyanate composition, polyurethane resin forming composition, membrane sealing material and membrane module | |
WO2024075775A1 (en) | Polyurethane-resin-forming composition, and film sealing material and film module each obtained using said polyurethane-resin-forming composition | |
JP2024055586A (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, membrane sealant and membrane module | |
JP2024141188A (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, membrane sealant and membrane module | |
JP6631246B2 (en) | Polyurethane resin forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material for module using hollow or flat membrane fiber separation membrane using the forming composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230905 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231226 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240305 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240531 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20240607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7577919 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |