JP6631246B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6631246B2 JP6631246B2 JP2015252102A JP2015252102A JP6631246B2 JP 6631246 B2 JP6631246 B2 JP 6631246B2 JP 2015252102 A JP2015252102 A JP 2015252102A JP 2015252102 A JP2015252102 A JP 2015252102A JP 6631246 B2 JP6631246 B2 JP 6631246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing material
- membrane
- isocyanate
- polyurethane resin
- forming composition
- 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
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明は、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物、及び該形成性組成物を用いた中空状或いは平膜状繊維分離膜を用いたモジュール用膜シール材に関する。 The present invention relates to a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material and a membrane sealing material for a module using a hollow or flat membrane fiber separation membrane using the composition.
中空糸或いは平膜を分離膜としたモジュールは、水処理等の産業分野、血液処理等の医療分野など多岐にわたって用いられている。特に、浄水器、人工腎臓、人工肺等の用途にあっては、その需要が極めて増大している。一般に、中空状或いは平膜状繊維分離膜を用いたモジュールを収束した端部を接着固定する膜シール材として、常温での可撓性、接着性、及び耐薬品性に優れているポリウレタン樹脂を用いることが広く知られている。 Modules using hollow fibers or flat membranes as separation membranes are widely used in industrial fields such as water treatment and medical fields such as blood treatment. In particular, the demand for water purifiers, artificial kidneys, artificial lungs and the like has been extremely increased. Generally, a polyurethane resin having excellent flexibility, adhesiveness, and chemical resistance at room temperature is used as a membrane sealing material for adhesively fixing the converged end of a module using a hollow or flat membrane fiber separation membrane. It is widely known for use.
このようなポリウレタン樹脂として、例えば、イソシアネート成分として、液状化ジフェニルメタンジイソシアネートとヒマシ油またはヒマシ油誘導体ポリオールとから得られたイソシアネート基末端プレポリマーをポリオールで硬化させて得られるポリウレタン樹脂が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As such a polyurethane resin, for example, as an isocyanate component, a polyurethane resin obtained by curing an isocyanate group-terminated prepolymer obtained from liquefied diphenylmethane diisocyanate and castor oil or a castor oil derivative polyol with a polyol has been proposed. (For example, see Patent Document 1).
しかしながら、このような用途に用いられるポリウレタン樹脂に対して、特に、分離膜として中空状繊維分離膜を用いる場合においては、膜モジュールの生産性を向上させるために、イソシアネート基末端プレポリマーやポリオールの低粘度化の要求が高まっている。 However, for polyurethane resins used in such applications, particularly when a hollow fiber separation membrane is used as the separation membrane, in order to improve the productivity of the membrane module, an isocyanate group-terminated prepolymer or polyol is used. The demand for lower viscosity is increasing.
さらに、従来の膜モジュール用膜シール材に用いられているポリウレタン樹脂では、反応性、低粘度化、低温貯蔵安定性のバランスをとることが難しいという問題があり、解決が望まれている。 Furthermore, the conventional polyurethane resin used for a membrane sealing material for a membrane module has a problem that it is difficult to balance reactivity, low viscosity, and low-temperature storage stability, and a solution is desired.
本発明は、前記の背景を踏まえてなされたものであり、反応性、低粘度化及び低温貯蔵安定性を付与することが可能な、中空状或いは平膜状繊維分離膜を固定する膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and is a membrane sealing material for fixing a hollow or flat membrane fiber separation membrane, which can provide reactivity, low viscosity, and low-temperature storage stability. To provide a polyurethane resin-forming composition for use.
本発明者は上記一連の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、イソシアネート成分(A)中に、下記一般式(1)で表されるイソシアネート基含有化合物(a1)(以下(a1)構造体とも言う)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を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventor has conducted intensive studies in order to solve the above series of problems. As a result, in the isocyanate component (A), an isocyanate group-containing compound (a1) represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as (a1) It has been found that the above-mentioned problems can be solved by using a polyurethane resin-forming composition for a film sealing material containing a structure (also referred to as a structure), and the present invention has been completed.
〔式中R1は、活性水素基含有化合物(b1)の活性水素基以外の残基を表し、Xは酸素あるいは硫黄原子を表す。Rはイソシアネート基含有化合物(a2)の未反応のイソシアネート基を含む残基を表し、mは1又は2の整数を表す。mが1の場合にはnは1〜30の整数を表し、mが2の場合にはnは1〜15の整数を表す〕
すなわち、本発明は下記(1)〜(7)の実施形態を含むものである。
[Wherein R 1 represents a residue other than the active hydrogen group of the active hydrogen group-containing compound (b1), and X represents an oxygen or sulfur atom. R represents a residue containing an unreacted isocyanate group of the isocyanate group-containing compound (a2), and m represents an integer of 1 or 2. When m is 1, n represents an integer of 1 to 30, and when m is 2, n represents an integer of 1 to 15.]
That is, the present invention includes the following embodiments (1) to (7).
(1)イソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)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、イソシアネート成分(A)中に、下記一般式(1)で表されるイソシアネート基含有化合物(a1)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。 (1) A polyurethane resin-forming composition for a film sealing material containing an isocyanate component (A) and a polyol component (B), wherein an isocyanate represented by the following general formula (1) is contained in the isocyanate component (A). A polyurethane resin-forming composition for a film sealing material, comprising a group-containing compound (a1).
〔式中R1は、活性水素基含有化合物(b1)の活性水素基以外の残基を表し、Xは酸素あるいは硫黄原子を表す。Rはイソシアネート基含有化合物(a2)の未反応のイソシアネート基を含む残基を表し、mは1又は2の整数を表す。mが1の場合にはnは1〜30の整数を表し、mが2の場合にはnは1〜15の整数を表す〕
(2)イソシアネート成分(A)が25℃において液状であることを特徴とする上記(1)に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。
[Wherein R 1 represents a residue other than the active hydrogen group of the active hydrogen group-containing compound (b1), and X represents an oxygen or sulfur atom. R represents a residue containing an unreacted isocyanate group of the isocyanate group-containing compound (a2), and m represents an integer of 1 or 2. When m is 1, n represents an integer of 1 to 30, and when m is 2, n represents an integer of 1 to 15.]
(2) The polyurethane resin-forming composition for a film sealing material according to the above (1), wherein the isocyanate component (A) is liquid at 25 ° C.
(3)イソシアネート基含有化合物(a2)が、イソシアネート基を2個以上有する芳香族イソシアネートであることを特徴とする上記(1)又は(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。 (3) The polyurethane resin-forming composition for a film sealing material according to the above (1) or (2), wherein the isocyanate group-containing compound (a2) is an aromatic isocyanate having two or more isocyanate groups. .
(4)活性水素基含有化合物(b1)が、炭素数が1〜70のモノオール又はジオールであることを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。 (4) The polyurethane for a film sealing material according to any one of (1) to (3) above, wherein the active hydrogen group-containing compound (b1) is a monool or a diol having 1 to 70 carbon atoms. A resin-forming composition.
(5)上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂組成物中のイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)とを反応させることを特徴とする、膜シール材用ポリウレタン樹脂の製造方法。 (5) A membrane seal, wherein the isocyanate component (A) and the polyol component (B) in the polyurethane resin composition for a membrane seal material according to any one of the above (1) to (4) are reacted. Production method of polyurethane resin for materials.
(6)上記(1)乃至(4)のいずれかに記載のポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物からなるシール材。 (6) A sealing material comprising a cured product of the polyurethane resin-forming composition according to any one of (1) to (4).
(7)上記(6)に記載のシール材により封止されてなる膜モジュール。 (7) A membrane module sealed with the sealing material according to (6).
本発明の膜シール用ポリウレタン樹脂形成性組成物を使用することにより、特に、反応性、低粘度化、並びに低温貯蔵安定性を改善することが可能となった。併せて、本発明による膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は常温(例えば25℃)において液状である。この優れた効果は、所望されている中空繊維分離膜または平膜状分離膜を用いた医療用、工業用流体分離装置の結束材(即ち、膜モジュール用のシール材)として、極めて好適に使用することができる。 By using the polyurethane resin-forming composition for a membrane seal of the present invention, it has become possible to improve, in particular, the reactivity, viscosity reduction, and low-temperature storage stability. In addition, the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material according to the present invention is liquid at normal temperature (for example, 25 ° C.). This excellent effect is extremely suitable for use as a binding material (ie, a sealing material for a membrane module) for a medical or industrial fluid separation device using a desired hollow fiber separation membrane or flat membrane separation membrane. can do.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は、イソシアネート成分(A)、ポリオール成分(B)を含むものであり、該イソシアネート成分(A)として、イソシアネート基含有化合物(a2)と、活性水素基含有化合物(b1)とを触媒(C)の存在下で反応して得られる一般式(1)で表されるイソシアネート基含有化合物(a1)を含有することを特徴とする。 The polyurethane resin-forming composition for a film sealing material of the present invention contains an isocyanate component (A) and a polyol component (B). As the isocyanate component (A), an isocyanate group-containing compound (a2) is used. It is characterized by containing an isocyanate group-containing compound (a1) represented by the general formula (1) obtained by reacting a hydrogen group-containing compound (b1) with a catalyst (C).
<イソシアネート成分(A)>
本発明においてイソシアネート成分(A)は、イソシアネート基含有化合物(a2)と、活性水素基含有化合物(b1)とを触媒(C)の存在下で反応して得られる前記一般式(1)で表されるイソシアネート基含有化合物(a1)を含有するものである。
<Isocyanate component (A)>
In the present invention, the isocyanate component (A) is represented by the general formula (1) obtained by reacting the isocyanate group-containing compound (a2) with the active hydrogen group-containing compound (b1) in the presence of the catalyst (C). Containing the isocyanate group-containing compound (a1).
本発明におけるイソシアネート基含有化合物(a2)は特に限定されず、1分子中にイソシアネート基を2個以上含む化合物であれば、いずれも使用することが可能である。1分子中にイソシアネート基を2個以上含む化合物としては、例えば、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDIと言う)、パラフェニレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,10−デカンジイソシアネート、1,12−ドデカンジイソシアネート、シクロブタン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−および1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、2,4−および2,6−ヘキサヒドロトルイレンジイソシアネート、ヘキサヒドロ−1,3−および−1,4−フェニレンジイソシアネート、ペルヒドロ−2,4’−および−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどの脂肪族系または脂環族系イソシアネート、あるいはこれら一連のイソシアネートの一部をイソシアヌレート変性、ビウレット変性、アロファネート変性、ウレトジオン変性、ウレトイミン変性、カルボジイミド変性、オキサゾリドン変性、アミド変性、イミド変性したもの等が挙げられ、これらは、単独または2種以上を併用することができる。 The isocyanate group-containing compound (a2) in the present invention is not particularly limited, and any compound containing two or more isocyanate groups in one molecule can be used. Examples of the compound containing two or more isocyanate groups in one molecule include toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI), paraphenylene diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, and triphenylmethane-4. Aromatic isocyanate such as 4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, polyphenylenepolymethylene polyisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,10-decane diisocyanate, 1,12-dodecane diisocyanate, cyclobutane-1,3-diisocyanate, cyclohexane 1,3- and 1,4-diisocyanates, isophorone diisocyanate, 2,4- and 2,6-hexahydrotoluylene diisocyanate, f Aliphatic or alicyclic isocyanates such as sahydro-1,3- and -1,4-phenylene diisocyanate, perhydro-2,4'- and -4,4'-diphenylmethane diisocyanate, or one of these series of isocyanates Part isocyanurate-modified, biuret-modified, allophanate-modified, uretdione-modified, uretoimine-modified, carbodiimide-modified, oxazolidone-modified, amide-modified, imide-modified, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. .
これらのうち、成型時の作業環境に優れ、シール材に要求される物性(例えば、硬度などの機械的強度)が良好な硬化樹脂を形成することができるなどの観点から、芳香族イソシアネートが好ましく、MDIがより好ましい。 Among these, aromatic isocyanates are preferred from the viewpoint that they are excellent in the working environment at the time of molding and can form a cured resin having good physical properties (for example, mechanical strength such as hardness) required for the sealing material. , MDI are more preferred.
本発明においては、活性水素基含有化合物(b1)として、1分子中に1個以上の活性水素基を含有する化合物を使用することができる。作業性に優れ、得られる膜シール材に要求される物性として好適なものが得られ、且つ、膜シール材の生産性にも優れるなどの観点から、1価あるいは2価のものが好ましい。3価以上の化合物は、得られるイソシアネート成分(A)の粘度が高くなるため好ましくない。また、活性水素基含有化合物(b1)の炭素数は1〜70が好ましく、3〜30が更に好ましい。 In the present invention, as the active hydrogen group-containing compound (b1), a compound containing one or more active hydrogen groups in one molecule can be used. Monovalent or divalent ones are preferred from the viewpoints of excellent workability, obtaining suitable properties required for the obtained film sealing material, and excellent productivity of the film sealing material. A compound having three or more valences is not preferred because the viscosity of the obtained isocyanate component (A) becomes high. The active hydrogen group-containing compound (b1) preferably has 1 to 70 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms.
1価あるいは2価の活性水素基を有する化合物(b1)としては、例えば脂肪族、芳香族、脂環族それぞれのアルコール、ジオール、チオール類等が挙げられる。 Examples of the compound (b1) having a monovalent or divalent active hydrogen group include aliphatic, aromatic, and alicyclic alcohols, diols, and thiols.
脂肪族アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等が挙げられる。 Examples of the aliphatic alcohol include methanol, ethanol, propyl alcohol, butyl alcohol, amyl alcohol, lauryl alcohol, and stearyl alcohol.
脂肪族ジオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、メチルプロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール等が挙げられる。 Examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-butanediol, and 1,4-butanediol. , 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, methylpropanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and the like.
芳香族アルコールとしては、例えばベンジルアルコール、フェネチルアルコール、ヒドロキシベンジルアルコール、ヒドロキシフェネチルアルコール、メトキシフェニルメタノール等が挙げられる。 Examples of the aromatic alcohol include benzyl alcohol, phenethyl alcohol, hydroxybenzyl alcohol, hydroxyphenethyl alcohol, and methoxyphenyl methanol.
芳香族ジオールとしては、1,4−ベンゼンジメタノール、2,3−ナフタレンジメタノール等が挙げられる。 Examples of the aromatic diol include 1,4-benzenedimethanol and 2,3-naphthalenedimethanol.
脂環族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、ジメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。 Examples of the alicyclic alcohol include cyclohexanol, methylcyclohexanol, dimethylcyclohexanol and the like.
脂環族ジオールとしては、例えば1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、3−メチル−1,2−シクロペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、4,4'−ビシクロヘキサノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。 Examples of the alicyclic diol include 1,2-cyclopentanediol, 1,3-cyclopentanediol, 3-methyl-1,2-cyclopentanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 4,4′-bicyclohexanol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like can be mentioned.
チオール類としては、例えばメルカプトプロピオン酸トリデシル、メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、メルカプトプロピオン酸オクチル、3−メルカプトブチレート誘導体、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン等が挙げられる。
これらのうち、得られる膜シール材に要求される物性としてより好適なものが得られるなどの観点から脂肪族アルコールや脂肪族ジオールが好ましく、2−プロパノール、2−エチルヘキサノール、トリデカノールが特に好ましい。
Examples of thiols include tridecyl mercaptopropionate, methoxybutyl mercaptopropionate, octyl mercaptopropionate, 3-mercaptobutyrate derivative, 1,4-bis (mercaptomethyl) benzene, and the like.
Among these, aliphatic alcohols and aliphatic diols are preferable, and 2-propanol, 2-ethylhexanol, and tridecanol are particularly preferable, from the viewpoint of obtaining more preferable physical properties required for the obtained membrane sealing material.
該イソシアネート成分に存在するモノマーイソシアネート含有量は、GPC測定より得られるピークエリア%(以下PA%とも言う)から求めた。モノマーイソシアネート含有量は、測定対象試料中の10.0〜70.0(PA%)が好ましく、20.0〜60.0(PA%)がより好ましく、膜シール材の製造時に於いて成型加工性に優れるとの観点から30.0〜50.0(PA%)の範囲で存在することが最も好ましい。 The monomer isocyanate content in the isocyanate component was determined from the peak area% (hereinafter also referred to as PA%) obtained by GPC measurement. The monomer isocyanate content in the sample to be measured is preferably 10.0 to 70.0 (PA%), more preferably 20.0 to 60.0 (PA%). Most preferably, it exists in the range of 30.0 to 50.0 (PA%) from the viewpoint of excellent properties.
該イソシアネート成分のイソシアネート基含有量は3〜30質量%が好ましく、5〜28質量%がより好ましく、膜シール材の製造時に於いて成形加工性に優れるとの観点から10〜26質量%であることが最も好ましい。 The isocyanate component content of the isocyanate component is preferably 3 to 30% by mass, more preferably 5 to 28% by mass, and is 10 to 26% by mass from the viewpoint of excellent moldability during the production of the membrane sealing material. Is most preferred.
イソシアネート成分(A)中に含まれる前記一般式(1)で表わされる(a1)構造体は、13C−NMRを用いてその存在を確認した。
(1)測定装置:ECX400M(日本電子社製)
(2)測定温度:23℃
(3)試料濃度:0.1g/ml
(4)溶剤 :クロロホルム−d
(5)評価方法:(a1)構造体由来のシグナル(120ppm、152ppm、156ppm)より(a1)構造体の存在を確認した。
The presence of the (a1) structure represented by the general formula (1) contained in the isocyanate component (A) was confirmed using 13 C-NMR.
(1) Measurement device: ECX400M (manufactured by JEOL Ltd.)
(2) Measurement temperature: 23 ° C
(3) Sample concentration: 0.1 g / ml
(4) Solvent: chloroform-d
(5) Evaluation method: The presence of the (a1) structure was confirmed from the signal (120 ppm, 152 ppm, 156 ppm) derived from the (a1) structure.
該イソシアネート成分の(a1)構造体含有量は、GPC測定より得られるPA%から求め、測定対象試料中の40〜80(PA%)が好ましく、50〜70(PA%)がさらに好ましい。 The content of the (a1) structure in the isocyanate component is determined from PA% obtained by GPC measurement, and is preferably 40 to 80 (PA%), more preferably 50 to 70 (PA%) in the sample to be measured.
<ポリオール成分(B)>
本発明においては、ポリオール成分(B)としては特に限定するものではないが、活性水素基を含有する化合物であれば、いずれも使用することができる。例えば、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、ヒマシ油系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオールや、水酸基含有アミン系化合物などが挙げられる。これらは、単独で又は2種類以上組み合わせて使用することができる。これらの中でもヒマシ油系ポリオールが、耐薬品性、耐溶出物性に優れるため好ましい。
<Polyol component (B)>
In the present invention, the polyol component (B) is not particularly limited, but any compound having an active hydrogen group can be used. For example, low molecular polyols, polyether polyols, polyester polyols, polylactone polyols, castor oil polyols, polyolefin polyols, and hydroxyl group-containing amine compounds can be used. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, castor oil-based polyols are preferred because of their excellent chemical resistance and elution resistance.
低分子ポリオールとしては、例えば2価のもの、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−ヘキサングリコール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオ−ル、ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノールAなど、また、3価以上のもの、例えばグリセリン、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、ソルビトールなどが挙げられる。低分子ポリオールの分子量は50〜200が好ましい。 Examples of the low-molecular polyol include dihydric polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,2-, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 3-methyl-1. , 5-pentanediol, 1,6-hexane glycol, 1,8-octanediol, 1,10-decandiodiol, neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, etc. Examples include methylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol, sorbitol and the like. The molecular weight of the low molecular polyol is preferably from 50 to 200.
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シド(炭素数2〜4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であるチップドエーテルなどが挙げられる。ポリエーテル系ポリオールの分子量は200〜7000が好ましい。なお、膜シール材の製造時において成型加工性に優れるとの観点から、分子量は500〜5000であることがさらに好ましい。 Examples of the polyether-based polyol include an alkylene oxide (alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide) adduct of the above low-molecular polyol, and a ring-opened polymer of the alkylene oxide. Specific examples thereof include polypropylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and a tipped ether that is a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. The molecular weight of the polyether polyol is preferably from 200 to 7000. In addition, it is more preferable that the molecular weight is 500 to 5,000 from the viewpoint of excellent moldability during the production of the membrane sealing material.
ポリエステル系ポリオールとしては、ポリカルボン酸(脂肪族飽和もしくは不飽和ポリカルボン酸、例えばアゼライン酸、ドデカン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、リシノール酸、2量化リノール酸や、芳香族ポリカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸)とポリオール(上記低分子ポリオールとポリエーテルポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種)との縮合重合により得られるポリオール等が挙げられる。ポリエステル系ポリオールの分子量は200〜5000が好ましい。なお、膜シール材の製造時において成型加工性に優れるとの観点から、分子量は500〜3000であることがより好ましい。 Examples of the polyester-based polyol include polycarboxylic acids (aliphatic saturated or unsaturated polycarboxylic acids such as azelaic acid, dodecanoic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, ricinoleic acid, dimerized linoleic acid, and aromatic polycarboxylic acids) For example, polyols obtained by condensation polymerization of phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) and a polyol (at least one selected from the group consisting of the above low-molecular polyols and polyether polyols) are exemplified. The molecular weight of the polyester polyol is preferably from 200 to 5,000. The molecular weight is more preferably from 500 to 3,000 from the viewpoint of excellent moldability during the production of the membrane sealing material.
ポリラクトン系ポリオールとしては、グリコール類やトリオール類等の重合開始剤に、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−カプロラクトン等と、β−メチル−σ−バレロラクトン等からなる群より選ばれる少なくとも1種を有機金属化合物、金属キレート化合物、脂肪酸金属アシル化合物などの触媒の存在下で付加重合させたポリオールが挙げられる。ポリラクトン系ポリオールの分子量は200〜5000が好ましい。なお、膜シール材の製造時において成型加工性に優れるとの観点から、分子量は500〜3000であることがより好ましい。 As polylactone-based polyols, polymerization initiators such as glycols and triols, ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl-ε-caprolactone and the like, and β-methyl-σ-valerolactone and the like A polyol obtained by addition-polymerizing at least one selected from the group consisting of an organic metal compound, a metal chelate compound, and a fatty acid metal acyl compound in the presence of a catalyst is exemplified. The molecular weight of the polylactone-based polyol is preferably from 200 to 5,000. The molecular weight is more preferably from 500 to 3,000 from the viewpoint of excellent moldability during the production of the membrane sealing material.
ヒマシ油系ポリオールとしては、ヒマシ油脂肪酸とポリオール(上記低分子ポリオールとポリエーテルポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種)との反応により得られる線状または分岐状ポリエステル、例えばヒマシ油脂肪酸のジグリセライド、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、ジ又はトリエステル、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、又はトリエステルなどが挙げられる。ヒマシ油系ポリオールの分子量は300〜4000が好ましい。なお、膜シール材の製造時において成型加工性に優れるとの観点から、分子量は500〜3000であることがより好ましい。 Castor oil-based polyols include linear or branched polyesters obtained by the reaction of castor oil fatty acids with polyols (at least one selected from the group consisting of the above low molecular weight polyols and polyether polyols), for example, diglycerides of castor oil fatty acids And mono-, di- or triesters of castor oil fatty acid and trimethylol alkane, and mono-, di-, or triesters of castor oil fatty acid and polypropylene glycol. The molecular weight of the castor oil-based polyol is preferably from 300 to 4000. The molecular weight is more preferably from 500 to 3,000 from the viewpoint of excellent moldability during the production of the membrane sealing material.
ポリオレフィン系ポリオールとしては、ポリブタジエンもしくはブタジエンとスチレンあるい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等が挙げられる。 Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene or a polybutadiene polyol in which a hydroxyl group is introduced into a terminal of a copolymer of butadiene and styrene or acrylonitrile.
その他、末端にカルボキシル基と水酸基からなる群より選ばれる少なくとも1種を有するポリエステルに、アルキレンオキシド、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系ポリオール等が挙げられる。 Other examples include a polyetherester polyol obtained by subjecting a polyester having at least one selected from the group consisting of a carboxyl group and a hydroxyl group to an alkylene oxide, for example, ethylene oxide or propylene oxide, at the terminal thereof.
水酸基含有アミン系化合物としては、例えば、アミノ化合物のオキシアルキル化誘導体等として、アミノアルコール等を挙げることができる。 Examples of the hydroxyl-containing amine compound include, for example, amino alcohols as oxyalkylated derivatives of amino compounds.
アミノアルコールとしては、例えば、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、モノ、ジおよび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を挙げることができる。この中で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が好ましく、N,N,N’,N’−テトラキス[2−ヒドロキシプロピル]エチレンジアミンがより好ましい。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、成形時の加工性向上、溶出物の低下等に効果を奏する。 Examples of the amino alcohol include N, N, N ′, N′-tetrakis [2-hydroxypropyl] ethylenediamine, and N, N, N ′, N, which are propylene oxide or ethylene oxide adducts of amino compounds such as ethylenediamine. '-Tetrakis [2-hydroxyethyl] ethylenediamine and the like, mono-, di- and triethanolamine, N-methyl-N, N'-diethanolamine and the like can be mentioned. Among these, propylene oxide or an ethylene oxide adduct of an amino compound such as ethylenediamine is preferable, and N, N, N ', N'-tetrakis [2-hydroxypropyl] ethylenediamine is more preferable. Use of N, N, N ', N'-tetrakis [2-hydroxypropyl] ethylenediamine is effective in improving workability at the time of molding, reducing eluted substances, and the like.
また、該水酸基含有アミン系化合物を使用する場合の配合量は、ポリオール成分(B)の100質量%に対して1〜30質量%の範囲が好ましく、中でも5〜25質量%の範囲が特に好ましい。ポリオール(B)中の割合が1質量%未満だと、水酸基含有アミン系化合物の効果を得られず、30質量%を超えると反応性が高くなり過ぎ、作業性が悪くなり充填性が損なわれ、また、得られるシール材の硬度が高くなり過ぎるといった問題が生じる恐れがある。 When the hydroxyl-containing amine compound is used, the compounding amount is preferably in the range of 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, based on 100% by mass of the polyol component (B). . If the proportion in the polyol (B) is less than 1% by mass, the effect of the hydroxyl group-containing amine compound cannot be obtained, and if it exceeds 30% by mass, the reactivity becomes too high, the workability deteriorates, and the filling property is impaired. In addition, there is a possibility that a problem that the hardness of the obtained sealing material becomes too high may occur.
<触媒(C)>
触媒(C)としては、例えばイソシアネート基含有化合物(a2)と活性水素基含有化合物(b1)とのアロファネート化反応を促進し得るあらゆる既知の触媒を含包する。例えば、金属塩、4級アンモニウム塩、3級アミンである。
<Catalyst (C)>
The catalyst (C) includes, for example, any known catalyst that can promote the allophanate-forming reaction between the isocyanate group-containing compound (a2) and the active hydrogen group-containing compound (b1). For example, metal salts, quaternary ammonium salts, and tertiary amines.
金属塩としては、亜鉛アセチルアセトネート(ZnAcAc)、オクタン酸第一錫、オクタン酸亜鉛などの金属塩である。 Examples of the metal salt include metal salts such as zinc acetylacetonate (ZnAcAc), stannous octoate, and zinc octoate.
4級アンモニウム塩としては、N,N,N,N,−テトラメチルアンモニウム、N,N,N−トリメチル−N−オクチルアンモニウムなどのテトラアルキルアンモニウムやN−(2−ヒドロキシエチル)−N,N,N,−トリメチルアンモニウム、N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N,−トリメチルアンモニウムなどのヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウムとクロライド、ブロマイド、ヒドロキシド、フォーメート、カプロエート、ヘキサノエート、2−エチルヘキサノエート、モノアルキルカーボネートなどの対イオンを組み合わせた化合物である。 Examples of the quaternary ammonium salt include tetraalkylammoniums such as N, N, N, N, -tetramethylammonium, N, N, N-trimethyl-N-octylammonium and N- (2-hydroxyethyl) -N, N , N, -trimethylammonium, N- (2-hydroxypropyl) -N, N, N, -trimethylammonium and other hydroxyalkyltrialkylammonium and chloride, bromide, hydroxide, formate, caproate, hexanoate, 2-ethyl It is a compound in which a counter ion such as hexanoate or monoalkyl carbonate is combined.
3級アミンとしては、N,N,N−ベンジルジメチルアミン、N,N,N−ジベンジルメチルアミン、N,N,N−シクロヘキシルジメチルアミン、N−メチルモルホリン、N,N,N−トリベンジルアミン、N,N,N−トリプロピルアミン、N,N,N−トリブチルアミン、N,N,N−トリペンチルアミンまたはN,N,N−トリヘキシルアミンなどのトリアルキルアミンやN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミンなどのポリメチルポリアルキレンポリアミンおよび2−(N,N−ジメチルアミノ)エタノール、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロパノール、2−(N,N−ジメチルアミノ)−1−メチルプロパノール、{2−(N,N−ジメチルアミノ)エトキシ}エタノール、{2−(N,N−ジエチルアミノ)エトキシ}エタノールなどの3級アミノアルコール等が挙げられる。 As the tertiary amine, N, N, N-benzyldimethylamine, N, N, N-dibenzylmethylamine, N, N, N-cyclohexyldimethylamine, N-methylmorpholine, N, N, N-tribenzyl N, N, N-tripropylamine, N, N, N-tributylamine, N, N, N-tripentylamine or N, N, N-trihexylamine or N, N, Polymethylpolyalkylenepolyamines such as N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ′, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine and 2- (N, N-dimethylamino) ethanol, 3- ( N, N-dimethylamino) propanol, 2- (N, N-dimethylamino) -1-methylpropanol, {2- (N, N-dimethyla) Roh) ethoxy} ethanol, {2- (N, 3 amino alcohol such as N- diethylamino) ethoxy} ethanol.
触媒は、イソシアネート成分(A)の質量に対し1〜100ppmが好ましく、10〜50ppmがより好ましい。1ppm未満では反応が進まない恐れがあり、100ppmを超えると反応が速く制御が困難となる恐れがある。 The amount of the catalyst is preferably 1 to 100 ppm, more preferably 10 to 50 ppm, based on the mass of the isocyanate component (A). If it is less than 1 ppm, the reaction may not proceed, and if it exceeds 100 ppm, the reaction may be too fast and the control may be difficult.
<停止剤(D)>
本発明においては、アロファネート化反応の停止剤として停止剤(D)を用いる。停止剤(D)としては、アロファネート化触媒を失活させるあらゆる既知のものを含包する。例えば、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、ポリリン酸などのリン酸酸性を示す化合物、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、ポリリン酸のモノアルキル或いはジアルキルエステル、モノクロロ酢酸などのハロゲン化酢酸、塩化ベンゾイル、塩酸、硫酸、硫酸エステル、イオン交換樹脂、キレート剤等が挙げられる。停止剤はアロファネート化触媒(C)のモル数に対し、当量以上加えることが好ましく、1.0〜1.5倍モル量添加することが好ましい。
<Stopper (D)>
In the present invention, a terminator (D) is used as a terminator for the allophanation reaction. Terminating agents (D) include all known agents that deactivate the allophanation catalyst. For example, phosphoric acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid and other compounds showing phosphoric acidity, phosphoric acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, monoalkyl or dialkyl esters of polyphosphoric acid, halogenated acetic acid such as monochloroacetic acid, benzoyl chloride , Hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfate, ion exchange resin, chelating agent and the like. The terminator is preferably added in an amount equal to or more than the mole number of the allophanatization catalyst (C), and more preferably 1.0 to 1.5 times the mole amount.
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。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not construed as being limited by these examples.
以下の成分を実施例および比較例で使用した。
<イソシアネート(a11)>
4,4’−MDI、商品名「ミリオネートMT(東ソー社製)」、イソシアネート基含有量=33.6(質量%)
<イソシアネート(a12)>
2,4’−MDIおよび4,4’−MDIの混合物、商品名「ミリオネートNM(東ソー社製)」、イソシアネート基含有量=33.6(質量%)
<イソシアネート(a13)>
4,4’−MDIのカルボジイミド変性体、商品名「コロネートMX(東ソー社製)」、イソシアネート基含有量=29.1(質量%)
<イソシアネート(a14)>
4,4’−MDIのカルボジイミド変性体、商品名「ミリオネートMTL−C(東ソー社製)」、イソシアネート基含有量=28.6(質量%)
<ポリオール(b11)>
2−エチルヘキサノール、官能基数=1.0、分子量=130
<ポリオール(b12)>
イソトリデカノール、官能基数=1.0、分子量=200、水酸基価=275(mgKOH/g)
<ポリオール(b13)>
ヒマシ油、商品名「ヒマシ油LAV(伊藤製油社製)」、平均官能基数=2.7、水酸基価=160(mgKOH/g)、数平均分子量:1000
<ポリオール(b14)>
ポリプロピレングリコール、平均官能基数=2、水酸基価=110(mgKOH/g)、数平均分子量:1000
<ポリオール(b15)>
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、官能基数=4.0、水酸基価=760(mgKOH/g)
<触媒(C)>
アセチルアセトン亜鉛
<停止剤(D)>
2−エチルヘキシルホスフェート(モノエステル:ジエステル=1:1モル)
〔製造例1:イソシアネート成分(A−1)の製造〕
温度計、攪拌機、窒素シール管、冷却管を備えた2Lサイズの4つ口フラスコの内部を窒素置換した。このフラスコにイソシアネート(a11)を871.9g仕込み、昇温および攪拌を開始した。温度が70℃に達したところで、ポリオール(b11)を128.1g添加し、窒素雰囲気下、90℃で1時間にわたり攪拌混合することによって反応させて、イソシアネート基末端プレポリマーを得た。これに触媒(C)を添加し、90℃に加熱し、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21.0%到達予測時点で停止剤(D)を所定量加え反応を停止し、イソシアネート成分(A−1)を得た。イソシアネート成分(A−1)は淡黄色透明であり、25℃における粘度は550mPa・sであった。
The following components were used in Examples and Comparative Examples.
<Isocyanate (a11)>
4,4′-MDI, trade name “Millionate MT (manufactured by Tosoh Corporation), isocyanate group content = 33.6 (% by mass)
<Isocyanate (a12)>
Mixture of 2,4′-MDI and 4,4′-MDI, trade name “Millionate NM (manufactured by Tosoh Corporation), isocyanate group content = 33.6 (% by mass)
<Isocyanate (a13)>
Modified carbodiimide of 4,4′-MDI, trade name “Coronate MX (manufactured by Tosoh Corporation), isocyanate group content = 29.1 (% by mass)
<Isocyanate (a14)>
Modified carbodiimide of 4,4′-MDI, trade name “Millionate MTL-C (manufactured by Tosoh Corporation), isocyanate group content = 28.6 (% by mass)
<Polyol (b11)>
2-ethylhexanol, number of functional groups = 1.0, molecular weight = 130
<Polyol (b12)>
Isotridecanol, number of functional groups = 1.0, molecular weight = 200, hydroxyl value = 275 (mgKOH / g)
<Polyol (b13)>
Castor oil, trade name “castor oil LAV (manufactured by Ito Oil Co., Ltd.)”, average number of functional groups = 2.7, hydroxyl value = 160 (mgKOH / g), number average molecular weight: 1000
<Polyol (b14)>
Polypropylene glycol, average number of functional groups = 2, hydroxyl value = 110 (mgKOH / g), number average molecular weight: 1000
<Polyol (b15)>
N, N, N ', N'-tetrakis [2-hydroxypropyl] ethylenediamine, number of functional groups = 4.0, hydroxyl value = 760 (mgKOH / g)
<Catalyst (C)>
Zinc acetylacetone <Stopper (D)>
2-ethylhexyl phosphate (monoester: diester = 1: 1 mol)
[Production Example 1: Production of isocyanate component (A-1)]
The inside of a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen sealed tube, and a cooling tube was purged with nitrogen. 871.9 g of isocyanate (a11) was charged into the flask, and heating and stirring were started. When the temperature reached 70 ° C., 128.1 g of polyol (b11) was added, and the mixture was reacted by stirring and mixing at 90 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer. The catalyst (C) was added thereto, and the mixture was heated to 90 ° C., the internal solution was sampled, and the reaction was followed while measuring the NCO content. The reaction was stopped by adding a fixed amount to obtain an isocyanate component (A-1). The isocyanate component (A-1) was pale yellow and transparent, and had a viscosity at 25 ° C. of 550 mPa · s.
〔製造例2〜4:イソシアネート成分(A−2)〜(A−4)の製造〕
原料の組成を表1に記載の組成としたこと以外は製造例1と同様にして表1に示すイソシアネート成分(A−2)〜(A−4)を得た。
[Production Examples 2 to 4: Production of isocyanate components (A-2) to (A-4)]
Isocyanate components (A-2) to (A-4) shown in Table 1 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the composition of the raw materials was changed to the composition shown in Table 1.
〔製造例5:イソシアネート成分(A−5)の製造〕
温度計、攪拌機、窒素シール管、冷却管を備えた2Lサイズの4つ口フラスコの内部を窒素置換した。このフラスコに、イソシアネート(a11)を724.2g仕込み、昇温および攪拌を開始した。温度が50℃に達したところで、ポリオール(b13)を275.8g添加し、窒素雰囲気下、70℃で5時間にわたり攪拌混合することによって反応させて、イソシアネート基末端プレポリマー(A−5)を得た。イソシアネート成分(A−5)は淡黄色透明であり、NCO含有量は21.0%、25℃における粘度は480mPa・sであった。
[Production Example 5: Production of isocyanate component (A-5)]
The inside of a 2-L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen sealed tube, and a cooling tube was purged with nitrogen. 724.2 g of isocyanate (a11) was charged into the flask, and the temperature was increased and stirring was started. When the temperature reached 50 ° C., 275.8 g of the polyol (b13) was added, and the mixture was reacted by stirring and mixing at 70 ° C. for 5 hours under a nitrogen atmosphere to form an isocyanate group-terminated prepolymer (A-5). Obtained. The isocyanate component (A-5) was pale yellow and transparent, had an NCO content of 21.0% and a viscosity at 25 ° C of 480 mPa · s.
〔製造例6〜12:イソシアネート成分(A−6)〜(A−12)の製造〕
原料の組成を表1に記載の組成としたこと以外は製造例5と同様にして表1に示すイソシアネート成分(A−6)〜(A−12)を得た。
[Production Examples 6 to 12: Production of isocyanate components (A-6) to (A-12)]
Isocyanate components (A-6) to (A-12) shown in Table 1 were obtained in the same manner as in Production Example 5 except that the composition of the raw materials was changed to the composition shown in Table 1.
〔調製例1:ポリオール成分(B−1)の調製〕
ポリオール(b13)80質量部、ポリオール(b15)20質量部を混合し、ポリオール成分(B−1)を調製した。
[Preparation Example 1: Preparation of polyol component (B-1)]
80 parts by mass of the polyol (b13) and 20 parts by mass of the polyol (b15) were mixed to prepare a polyol component (B-1).
<実施例1〜4、比較例1〜6>
イソシアネート成分として「A−1」〜「A−4」、「A−6」、「A−8」〜「A−12」、並びに、ポリオール成分として「B−1」を、表2の組み合わせで、イソシアネート基/活性水素基=1.00(当量比)になるように混合して、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を得た。なお、「A−5」、「A−7」については、低温貯蔵安定性が悪く濁りや固形物が発生したため、「B−1」と混合した組成物としなかった。
<Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 6>
"A-1" to "A-4", "A-6", "A-8" to "A-12" as the isocyanate component, and "B-1" as the polyol component in combination with Table 2 And an isocyanate group / active hydrogen group = 1.00 (equivalent ratio) to obtain a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material. In addition, about "A-5" and "A-7", since the low-temperature storage stability was bad and turbidity and solid matter were generated, the composition mixed with "B-1" was not used.
<粘度測定>
上記(A−1)〜(A−12)の液温25℃における粘度は、B型回転粘度計を用いて測定した。
<Viscosity measurement>
The viscosities of the above (A-1) to (A-12) at a liquid temperature of 25 ° C were measured using a B-type rotational viscometer.
<モノマーMDI含有量および(a1)構造体含有量測定>
上記(A−1)〜(A−12)において、モノマーMDIの含有量(PA%)および(a1)構造体含有量(PA%)は、GPC測定により、下記の条件および方法により求めた。
〔測定条件〕
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 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、カラム温度40℃にて測定
検出器:RI(屈折率)計
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)(流量:1ml/min.、40℃)
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)
サンプル:サンプル0.05gのTHF10ml溶液
〔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、モノマーMDI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PA%、および(a1)構造体を示すピークトップ分子量(数平均分子量)3800,3360,2600,2000,1260,700付近のピークPA%を求めた。
<Measurement of monomer MDI content and (a1) structure content>
In the above (A-1) to (A-12), the content (PA%) of the monomer MDI and the content (PA%) of the structure (a1) were determined by GPC measurement under the following conditions and method.
〔Measurement condition〕
Measuring device: "HLC-8120 (trade name)" (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) Column: A column filled with three kinds of packing materials, TSKgel G3000HXL, TSKgel G2000HXL, and TSKgel G1000HXL (all trade names, manufactured by Tosoh Corporation), is connected in series, and measurement and detection are performed at a column temperature of 40 ° C. Instrument: RI (refractive index) meter Eluent: tetrahydrofuran (THF) (flow rate: 1 ml / min., 40 ° C.)
Calibration curve: A calibration curve was obtained using the following grades of polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE). F-2 (1.81 × 10 4 ) F-1 (1.02 × 10 4 ) A-5000 (5.97 × 10 3 ) A-2500 (2.63 × 10 3 ) A-500 (Mw = 6.82 × 10 2 , 5.78 × 10 2 , 4.74 × 10 2 , 3.70 × 10 2 , 2.66 × 10 2 ) toluene (Mw = 92)
Sample: A solution of 0.05 g of the sample in 10 ml of THF [measurement method]
First, a calibration curve was obtained from a chart obtained by detecting the difference in refractive index using polystyrene as a standard substance. Next, for each sample, from the chart obtained by detecting the refractive index difference based on the same calibration curve, PA% of the peak near the peak top molecular weight (number average molecular weight) 230 indicating the monomer MDI, and (a1) Structure The peak PA% near the peak top molecular weight (number average molecular weight) of 3800, 3360, 2600, 2000, 1260, and 700 indicating the above was determined.
<低温貯蔵安定性>
上記(A−1)〜(A−12)を0℃環境下、3ヶ月放置しサンプルの外観を確認した。淡黄色透明のものを「○」、濁りあるいは固形物の発生が見られるものを「×」とした。
<Low temperature storage stability>
The above (A-1) to (A-12) were left for 3 months in an environment of 0 ° C., and the appearance of the sample was confirmed. Light yellow and transparent ones were marked with “○”, and those where turbidity or solid matter was observed were marked with “x”.
<硬化物の硬度の評価>
表2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、減圧脱泡(10〜20kPaで3分間)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、25℃におけるショアD硬度を測定した。結果を表2に示す。なお、硬度の測定はJIS K 7312に準じて行った。
<Evaluation of hardness of cured product>
Each of the polyurethane resin-forming compositions for a membrane sealing material according to the combination shown in Table 2 was degassed under reduced pressure (10 to 20 kPa for 3 minutes), and then poured into a stainless steel mold (100 mm × 100 mm × 8 mm). This was left to cure at 45 ° C. for 2 days and then released to obtain a cured product. For the obtained cured product, the Shore D hardness at 25 ° C. was measured. Table 2 shows the results. The hardness was measured according to JIS K 7312.
<混合初期粘度の評価>
表2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、液温25℃、イソシアネート基/活性水素基=1.00(当量比)になるように主剤と硬化剤を均一混合して、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を得た段階における粘度を測定した。結果を表2に示す。
<Evaluation of initial viscosity of mixing>
Regarding the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material according to the combination shown in Table 2, the main agent and the curing agent were uniformly mixed such that the liquid temperature was 25 ° C. and the isocyanate group / active hydrogen group = 1.00 (equivalent ratio). Then, the viscosity at the stage of obtaining the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material was measured. Table 2 shows the results.
<反応性の評価>
表2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、液温25℃、イソシアネート基/活性水素基=1.00(当量比)になるように主剤と硬化剤を均一混合(主剤と硬化剤との合計=100g)した後、25℃雰囲気下で、回転粘度計(B型、4号ローター)を用いて粘度上昇を追跡し、主剤と硬化剤との混合を開始した時点から、組成物の粘度が50000mPa・sに到達するまでの時間をポットライフとし、反応性を評価した。結果を表2に示す。
<Evaluation of reactivity>
Regarding the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material according to the combination shown in Table 2, the main agent and the curing agent were uniformly mixed such that the liquid temperature was 25 ° C. and the isocyanate group / active hydrogen group = 1.00 (equivalent ratio). (Total of the main agent and the curing agent = 100 g), and then, under a 25 ° C. atmosphere, the increase in viscosity was tracked using a rotational viscometer (B type, No. 4 rotor), and mixing of the main agent and the curing agent was started. From the time point, the time until the viscosity of the composition reached 50,000 mPa · s was defined as the pot life, and the reactivity was evaluated. Table 2 shows the results.
上記表1に示す、製造例1〜4に係るイソシアネート成分(A−1)〜(A−4)は、低粘度かつ低温貯蔵安定性に優れる。これに対し、製造例5および製造例7に係るイソシアネート成分(A−5)及び(A−7)は、低粘度であるものの、低温貯蔵安定性に劣っている。また、製造例9〜12に係るイソシアネート成分(A−9)〜(A−12)は、低温貯蔵安定性は優れるものの、粘度が高い。 The isocyanate components (A-1) to (A-4) according to Production Examples 1 to 4 shown in Table 1 above have low viscosity and excellent low-temperature storage stability. On the other hand, the isocyanate components (A-5) and (A-7) according to Production Examples 5 and 7 have low viscosity but are inferior in low-temperature storage stability. Further, the isocyanate components (A-9) to (A-12) according to Production Examples 9 to 12 are excellent in low-temperature storage stability but high in viscosity.
上記表2に示すように、実施例1〜4に係るポリウレタン樹脂形成性組成物は、何れも混合初期粘度が低く、ポットライフが短い。これに対し比較例1および比較例2に係るポリウレタン樹脂形成性組成物は、混合初期粘度が低いものの、ポットライフが長いため、膜モジュールの成形に時間がかかる。また、比較例3〜6に係るポリウレタン樹脂形成性組成物は、何れも混合粘度が高いため、膜モジュール成型時の充填性に劣り、充填不良を起こすことが懸念される。 As shown in Table 2 above, all of the polyurethane resin-forming compositions according to Examples 1 to 4 have a low initial mixing viscosity and a short pot life. On the other hand, the polyurethane resin-forming compositions according to Comparative Examples 1 and 2 have a low initial mixing viscosity, but have a long pot life, so that it takes time to form a membrane module. Further, since the polyurethane resin-forming compositions according to Comparative Examples 3 to 6 all have a high mixing viscosity, they are inferior in the filling property at the time of molding the membrane module, and there is a concern that a filling failure may occur.
本発明のポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物(シール材)は、前述のとおり、多くの優れた性能、とりわけ優れた低溶出物性を有する。従って、中空糸或いは平膜状繊維分離膜を用いた医療用、工業用分離装置における中空或いは平膜状繊維分離膜の結束材として好適に使用することが可能である。これらの医療用、工業用分離装置としては、具体的には、血漿分離、人工肺、人工腎臓、人工肝臓、家庭用・工業用水処理装置などがあげられる。 As described above, the cured product (sealant) of the polyurethane resin-forming composition of the present invention has many excellent properties, particularly excellent low-elution properties. Therefore, it can be suitably used as a binding material of a hollow or flat membrane fiber separation membrane in a medical or industrial separation apparatus using a hollow fiber or a flat membrane fiber separation membrane. Specific examples of these medical and industrial separation devices include plasma separation, artificial lung, artificial kidney, artificial liver, and household / industrial water treatment devices.
なお、本発明における膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は、その属性としての各種物性、例えば硬度、引張強さ、接着性などに優れていることから、各種の産業用シール材、例えば電気用,自動車用,建築用,土木用シール材或いは各種の緩衝材として、また製紙、製鉄、印刷などの工業用ロール、紙送りロール等のOA機器部品を得るための組成物としても用いることができる。 Incidentally, the polyurethane resin-forming composition for a film sealing material in the present invention is excellent in various physical properties as attributes, for example, hardness, tensile strength, adhesiveness, etc., so that various industrial sealing materials, for example, electric As a sealant for automobiles, automobiles, buildings, civil engineering, and various cushioning materials, and as a composition for obtaining OA equipment parts such as industrial rolls for papermaking, ironmaking, printing, and paper feed rolls. it can.
Claims (6)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015252102A JP6631246B2 (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 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 |
| EP16878929.5A EP3395849A4 (en) | 2015-12-24 | 2016-12-22 | POLYURETHANE RESIN FORMING COMPOSITION, MODULE MEMBRANE SEALING MATERIAL USING HOLLOW-SHAPED OR FLAT-MEMBRANE FIBER SEPARATION MEMBRANE USING THE FORMING COMPOSITION AND POLYISOCYANATE COMPOSITION CONTAINING MDI-DERIVED ALLOPHANATE GROUP AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| US16/063,691 US11225547B2 (en) | 2015-12-24 | 2016-12-22 | 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 |
| CN201680075280.XA CN108431072B (en) | 2015-12-24 | 2016-12-22 | Polyurethane resin-forming composition, film sealing material using the same, polyisocyanate composition and method for producing the same |
| PCT/JP2016/088416 WO2017111043A1 (en) | 2015-12-24 | 2016-12-22 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015252102A JP6631246B2 (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017113704A JP2017113704A (en) | 2017-06-29 |
| JP6631246B2 true JP6631246B2 (en) | 2020-01-15 |
Family
ID=59232934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015252102A Active JP6631246B2 (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6631246B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4136721B2 (en) * | 2003-03-03 | 2008-08-20 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | Urethane elastomer forming composition and sealing material |
-
2015
- 2015-12-24 JP JP2015252102A patent/JP6631246B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017113704A (en) | 2017-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7095453B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using the same. | |
| JP5489066B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material for module using hollow or flat membrane-like fiber separation membrane using the forming composition | |
| JP4110397B2 (en) | Polyisocyanate solution and adhesive and paint using the same | |
| JP2014080590A (en) | Polycarbonate diol | |
| JP5288324B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition, sealing material, and hollow fiber membrane module | |
| JP5354475B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition, sealing material, and hollow fiber membrane module | |
| JP4264976B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material for hollow or flat membrane-like fiber separation membrane using the forming composition | |
| WO2008047562A1 (en) | Base material for adhesive and method for producing adhesive | |
| WO2019022103A1 (en) | Polyurethane resin-formable composition for membrane seal material, and membrane seal material and membrane module using said composition | |
| JP7135279B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, sealing material using the same, and hollow fiber membrane module | |
| JPWO2009013902A1 (en) | Polyurethane resin-forming composition and sealing material | |
| 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 | |
| JP5489028B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition and sealing material | |
| JP6766336B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition, sealant and hollow fiber 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 | |
| JP2018119084A (en) | Allophanate group-containing polyisocyanate composition | |
| WO2013146266A1 (en) | Polyurethane resin forming compositions for use in sealing membrane module | |
| CN108431072B (en) | Polyurethane resin-forming composition, film sealing material using the same, polyisocyanate composition and method for producing the same | |
| JP7469585B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same | |
| US20250223394A1 (en) | Polyisocyanate composition, polyurethane resin forming composition, membrane sealing material and membrane module | |
| JP2010254879A (en) | Isocyanurate group-containing urethane elastomer-forming composition | |
| JP7395832B2 (en) | Polyurethane resin forming composition for membrane sealing material, membrane sealing material and membrane module using the same | |
| JP7577919B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, and membrane sealant and membrane module using same | |
| JP2024055586A (en) | Polyurethane resin-forming composition for membrane sealant, membrane sealant and membrane module | |
| JP2008031197A (en) | Polyurethane resin-forming composition for sealing material used for hollow fiber membrane module, and sealing material for hollow fiber membrane module using the composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190903 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191024 |
|
| 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: 20191112 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191125 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6631246 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |