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JP6862772B2 - Method for producing porous polyurethane particles - Google Patents
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JP6862772B2 - Method for producing porous polyurethane particles - Google Patents

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Description

本発明は、水溶性のポロゲンを含有したポリウレタン樹脂の製造方法に関する。更に詳しくは、撹拌装置内で撹拌状態のポロゲンにポリウレタン反応液を添加することで、幅広い粒径範囲において細孔径分布がシャープなポリウレタン多孔粒子を製造する方法に関するものである。本発明では、押出機等の大規模設備を使用する必要がなく、簡易型の撹拌装置で調製が可能であるため、製造費用を大幅に削減することが可能である。さらに、得られたポリウレタン多孔粒子には整泡剤などの添加剤が含まれないため、高い安全性が求められるライフサイエンス分野や食品分野に最適である。 The present invention relates to a method for producing a polyurethane resin containing a water-soluble porogen. More specifically, the present invention relates to a method for producing polyurethane porous particles having a sharp pore size distribution in a wide particle size range by adding a polyurethane reaction solution to a porogen in a stirred state in a stirring device. In the present invention, it is not necessary to use a large-scale facility such as an extruder, and the preparation can be performed with a simple stirring device, so that the manufacturing cost can be significantly reduced. Furthermore, since the obtained polyurethane porous particles do not contain additives such as a defoaming agent, they are most suitable for the life science field and the food field where high safety is required.

多孔質のポリウレタン樹脂を得る手法としては、いわゆるポリウレタンフォームを発泡成形する方法が従来から広く知られている。主にMDI(メチレンジフェニルジイソシアネート)やTDI(トルエンジイソシアネート)等の芳香族系イソシアネートに、ポリエステル系ポリオールやポリエーテル系ポリオールが併用され、断熱材(硬質ポリウレタンフォーム)やクッション材(軟質ポリウレタンフォーム)が製造されている。ポリウレタンフォームは、その高発泡倍率や高成形性を実現するために、3級アミン触媒やシリコーン整泡剤、あるいは減粘剤等の助剤を併用することが一般的である。(特許文献1) As a method for obtaining a porous polyurethane resin, a method of foam molding a so-called polyurethane foam has been widely known. Polyester-based polyols and polyether-based polyols are mainly used in combination with aromatic isocyanates such as MDI (methylene diphenyl diisocyanate) and TDI (toluene diisocyanate) to provide heat insulating materials (hard polyurethane foam) and cushioning materials (soft polyurethane foam). Manufactured. Polyurethane foam is generally used in combination with an auxiliary agent such as a tertiary amine catalyst, a silicone defoaming agent, or a thickener in order to realize a high foaming ratio and high moldability. (Patent Document 1)

ポリウレタン樹脂多孔体を得るその他の手法としては、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)等の水溶性極性溶剤を溶媒に用いたポリウレタン溶液を、貧溶媒(主に水)に投入することでマイクロポーラスな樹脂を成形する、いわゆる湿式法(相分離成形法)が、人工皮革や発泡ロールの成形方法として知られている(特許文献2)。 As another method for obtaining a polyurethane resin porous body, a polyurethane solution using a water-soluble polar solvent such as DMF (N, N-dimethylformamide) as a solvent is put into a poor solvent (mainly water) to make microporous. A so-called wet method (phase-separated molding method) for molding a plastic resin is known as a molding method for artificial leather and foam rolls (Patent Document 2).

この他に、ポリウレタン樹脂多孔体として不織布(ウェブ)を成形する方法等も以前から知られている(特許文献3)。 In addition to this, a method of molding a non-woven fabric (web) as a polyurethane resin porous body has been known for a long time (Patent Document 3).

さらには、気孔形成材(ポロゲン)を含んだポリウレタン溶液を押出賦形した後に水中に浸漬し、ゲル化と同時に気孔形成材を溶出除去することで、ポリウレタン樹脂多孔体を得る方法等も公知である(特許文献4)。 Further, a method of obtaining a polyurethane resin porous body by extruding a polyurethane solution containing a pore-forming material (porogen) and then immersing it in water to elute and remove the pore-forming material at the same time as gelation is also known. There is (Patent Document 4).

ポリウレタンフォームの場合、成形時に使用された助剤のブリードアウトを完全に抑えることは未だ実現されておらず、例えば新車特有の車内臭や新品のソファーやベッドからのアミン臭等、誰でも一度は経験のある現象である。さらに、一般的なポリウレタンフォームにはMDIやTDI等の芳香族系イソシアネートが用いられており、長期間の使用で分子中のウレタン結合が加水分解し、人体に有毒な芳香族アミンを生じることが知られている(特許文献5)。 In the case of polyurethane foam, it has not yet been realized to completely suppress the bleed-out of the auxiliary agent used during molding, for example, the odor inside a new car or the odor of amine from a new sofa or bed, etc. This is an experienced phenomenon. Furthermore, aromatic isocyanates such as MDI and TDI are used in general polyurethane foams, and urethane bonds in the molecule may be hydrolyzed after long-term use to generate aromatic amines that are toxic to the human body. It is known (Patent Document 5).

また、特許文献2の湿式法(相分離成形法)で成形したポリウレタン樹脂多孔体の場合、成形品を十分に水洗した後も、樹脂に溶解している水溶性極性溶剤(DMF等)を完全に除去することは困難であり、この残存溶剤が人工皮革シート等ではSVHC(高懸念物質)のひとつとして懸念されている。 Further, in the case of the polyurethane resin porous body molded by the wet method (phase separation molding method) of Patent Document 2, the water-soluble polar solvent (DMF, etc.) dissolved in the resin is completely removed even after the molded product is sufficiently washed with water. It is difficult to remove this residual solvent, and there is concern that this residual solvent is one of SVHC (substance of very high concern) in artificial leather sheets and the like.

従来技術3で挙げた不織布は成形方法がいくつかに分かれており、その中でも主流の乾式紡糸法や湿式紡糸法で成形した不織布は、前記と同様に残存溶剤の問題を内包している。 The non-woven fabric mentioned in the prior art 3 is divided into several molding methods, and among them, the non-woven fabric molded by the mainstream dry spinning method or wet spinning method has a problem of residual solvent as described above.

従来技術4の成形体はシート形状であり、多孔粒子を得ることはできない。さらに前記と同様に、成形体中の溶剤の残存を避けることは非常に難しい。 The molded product of the prior art 4 has a sheet shape, and porous particles cannot be obtained. Further, as described above, it is very difficult to avoid residual solvent in the molded product.

なお、従来技術2〜4のいずれも、ほとんどの場合でMDIが用いられているため、フォームと同様に長期使用時の芳香族アミンの生成が安全面で問題となる。 Since MDI is used in most of the prior arts 2 to 4, the production of aromatic amines during long-term use poses a safety problem as in the case of foam.

特開2015−127395号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-127395 特開平4−264144号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-264144 特開昭52−81177号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-81177 特開2006−152177号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-152177 特開平7−224141号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-224141

本発明の目的は、ライフサイエンス分野や食品分野に最適な、安全性の高いポリウレタン多孔粒子の製造方法を提供することである。この多孔粒子は、水溶性のポロゲンを溶出する前はポロゲンを含有したポリウレタン樹脂であり、ポロゲンを溶出することでポリウレタン多孔粒子となる。本発明で得られるポリウレタン多孔粒子は、粒径を任意に設定でき、粒度分布が狭く、さらには細孔径分布がシャープなことが特徴である。 An object of the present invention is to provide a highly safe method for producing porous polyurethane particles, which is optimal for the life science field and the food field. The porous particles are polyurethane resins containing porogen before eluting the water-soluble porogen, and become polyurethane porous particles by eluting the porogen. The polyurethane porous particles obtained in the present invention are characterized in that the particle size can be set arbitrarily, the particle size distribution is narrow, and the pore size distribution is sharp.

本発明者らは、これらの目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、水溶性のポロゲンを撹拌混合装置内で撹拌状態とし、そこに無溶剤型ポリウレタン樹脂の反応液を特定の割合で少量ずつ供給することで、ポリウレタン反応液の液滴にポロゲンが付着し、やがてポロゲンを内包したポリウレタン粒子が得られることを見出した。さらに、このポリウレタン粒子を硬化させた後に、粒子からポロゲンを溶出させることで多孔粒子を得ることができるだけでなく、撹拌混合装置のデザイン、ポロゲンの仕込量、撹拌速度、ポリウレタン反応液の供給量および供給速度を最適な範囲に調整することで、前述の一連の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、以下の[1]〜[6]に示されるものである。
As a result of diligent research to achieve these objectives, the present inventors put a water-soluble porogen in a stirring state in a stirring and mixing device, and a small amount of a solvent-free polyurethane resin reaction solution is added thereto. It was found that by supplying them one by one, porogen adheres to the droplets of the polyurethane reaction solution, and eventually polyurethane particles containing porogen are obtained. Further, after the polyurethane particles are cured, the porous particles can be obtained by eluting the porogen from the particles, as well as the design of the stirring and mixing device, the amount of porogen charged, the stirring speed, the amount of the polyurethane reaction solution supplied, and the amount of the polyurethane reaction liquid supplied. We have found that the above-mentioned series of problems can be solved by adjusting the supply rate to the optimum range, and have completed the present invention.
That is, the present invention is shown in the following [1] to [6].

[1]回転式撹拌翼を有するミキサー内で、水に溶解するポロゲン(B)を撹拌した状態で、無溶剤型ポリウレタン樹脂(A)の反応液を添加し、ポロゲンを内包したポリウレタン樹脂粒子を製造する方法において、
(1)前記撹拌翼の直径(p)が、ミキサーの内径に対して60%以上の長さがあるミキサーを用いて、
(2)前記撹拌翼の先端の周速が6.0m/s以上、15.0m/s以下になるように撹拌速度を調整することを特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。
[1] In a mixer having a rotary stirring blade, the reaction solution of the solvent-free polyurethane resin (A) is added in a state where the porogen (B) dissolved in water is agitated, and the polyurethane resin particles containing the porogen are mixed. In the manufacturing method
(1) Using a mixer in which the diameter (p) of the stirring blade is 60% or more of the inner diameter of the mixer,
(2) A method for producing a polyurethane resin, which comprises adjusting the stirring speed so that the peripheral speed of the tip of the stirring blade is 6.0 m / s or more and 15.0 m / s or less.

[2]ポロゲン(B)が、ポリビニルアルコール(ケン化度70%以上98%未満)、末端をアルコキシ化したポリエチレングリコール、水溶性のセルロース誘導体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類からなる群から選ばれた単独または2種以上の組み合わせであることを特徴とする[1]に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。 [2] Polygen (B) is polyvinyl alcohol (sakenization degree 70% or more and less than 98%), polyethylene glycol having an alkoxylated terminal, water-soluble cellulose derivative, polyacrylamide, polymethacrylamide, sodium chloride, potassium chloride, The method for producing a polyurethane resin according to [1], which comprises a single substance or a combination of two or more kinds selected from the group consisting of polysaccharides.

[3]ポロゲン(B)の平均粒径が5μm以上900μm未満であることを特徴とする[1]または[2]に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。 [3] The method for producing a polyurethane resin according to [1] or [2], wherein the average particle size of Porogen (B) is 5 μm or more and less than 900 μm.

[4]ポロゲン(B)の粒度分布の指標ε{(D90−D10)÷D50}が2.00未満であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。 [4] The polyurethane according to any one of [1] to [3], wherein the index ε {(D90-D10) ÷ D50} of the particle size distribution of Porogen (B) is less than 2.00. Resin manufacturing method.

[5]ポリウレタン樹脂(A)が、
脂肪族系ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも一種(一つ)を含む多官能イソシアネート化合物(I)と、
ポリカーボネート系ポリオールおよびポリエーテル系ポリオールからなる群より選ばれる少なくとも一種(一つ)を含む高分子量ポリオール化合物(P)、
さらに鎖延長剤(E)および架橋剤(X)の反応生成物であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
[5] Polyurethane resin (A)
Polyfunctional isocyanate compound (I) containing at least one (one) selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates and alicyclic polyisocyanates, and
High molecular weight polyol compound (P) containing at least one selected from the group consisting of polycarbonate-based polyols and polyether-based polyols,
The method for producing a polyurethane resin according to any one of [1] to [4], which is a reaction product of a chain extender (E) and a cross-linking agent (X).

[6]粒子の平均粒径が400μm以上3mm以下、平均細孔径が5μm以上900μm以下であって、かつ細孔容量が2.0cm^3/g以上であることを特徴とする多孔粒子。 [6] Porous particles having an average particle size of 400 μm or more and 3 mm or less, an average pore diameter of 5 μm or more and 900 μm or less, and a pore volume of 2.0 cm ^ 3 / g or more.

本発明のポリウレタン多孔粒子の製造方法によれば、簡便な工程にて、粒度分布が狭く、細孔径分布がシャープで、耐熱性、耐加水分解性に優れ、生体への安全性が高いポリウレタン多孔粒子を得ることができる。 According to the method for producing porous polyurethane particles of the present invention, the porous polyurethane has a narrow particle size distribution, a sharp pore size distribution, excellent heat resistance and hydrolysis resistance, and high safety to the living body in a simple process. Particles can be obtained.

ミキサーの概要を示した図である。It is a figure which showed the outline of a mixer. ミキサー内部の撹拌翼の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the stirring blade inside a mixer. ポリウレタン樹脂粒子の外観を示した図である。It is a figure which showed the appearance of the polyurethane resin particle. ポリウレタン多孔粒子の外観を示した図である。It is a figure which showed the appearance of the polyurethane porous particle.

本発明は、少なくとも、
・回転式の撹拌混合用ミキサーを使用し、
・ミキサーの内径(d)に対して60%以上の有効長(p)を有する撹拌翼を用いて、
・撹拌翼先端の回転速度(周速)を6.0m/s以上、15.0m/s以下に設定し、
・水溶性のポロゲン(B)を、ミキサーの内径(d)に対して2%以上、30%以下の深さ(h)になるように仕込み、
・撹拌状態にした水溶性ポロゲン(B)に対して、無溶剤型ポリウレタン樹脂(A)の反応液を添加して、
ポロゲン(B)を内包したポリウレタン樹脂粒子を製造する方法に関するものである。
また、この製造方法により得られたポリウレタン樹脂粒子からポロゲンを溶出することで、ポリウレタン多孔粒子を得ることが可能である。
The present invention is at least
・ Using a rotary stirring and mixing mixer,
-Using a stirring blade having an effective length (p) of 60% or more with respect to the inner diameter (d) of the mixer,
・ Set the rotation speed (peripheral speed) of the tip of the stirring blade to 6.0 m / s or more and 15.0 m / s or less.
-Add water-soluble porogen (B) to a depth (h) of 2% or more and 30% or less with respect to the inner diameter (d) of the mixer.
-A solvent-free polyurethane resin (A) reaction solution was added to the agitated water-soluble porogen (B), and the mixture was added.
The present invention relates to a method for producing polyurethane resin particles containing porogen (B).
Further, it is possible to obtain polyurethane porous particles by eluting porogen from the polyurethane resin particles obtained by this production method.

発明者の検討によると、撹拌混合用ミキサーのデザイン、ポロゲン(B)の仕込量、撹拌速度、無溶剤型ポリウレタン樹脂(A)反応液の供給量および供給速度を最適な範囲に調整することで、粒度分布が狭く細孔径のバラツキが小さいポリウレタン樹脂粒子(およびこれを溶出した多孔粒子)とすることが可能となる。
さらに、脂肪族もしくは脂環式のイソシアネート化合物(I)と、ポリカーボネート系もしくはポリエーテル系ポリオールを組み合わせた無溶剤型ポリウレタン樹脂を用いることで、耐加水分解性や耐熱性、耐黄変性に優れたポリウレタン樹脂粒子(およびこれを溶出した多孔粒子)を得ることができる。
According to the study of the inventor, by adjusting the design of the mixer for stirring and mixing, the amount of porogen (B) charged, the stirring speed, the supply amount and the supply speed of the solvent-free polyurethane resin (A) reaction solution, to the optimum range. It is possible to obtain polyurethane resin particles (and porous particles obtained by eluting them) having a narrow particle size distribution and a small variation in pore diameter.
Furthermore, by using a solvent-free polyurethane resin in which an aliphatic or alicyclic isocyanate compound (I) is combined with a polycarbonate-based or polyether-based polyol, it is excellent in hydrolysis resistance, heat resistance, and yellowing resistance. Polyurethane resin particles (and porous particles obtained by eluting them) can be obtained.

また、シャープな細孔径分布を持つ多孔粒子を得るためには、粒度分布が狭いポロゲンを使用することが大前提であり、さらに、調製時にポロゲン(B)の形状を崩さない条件でポリウレタン樹脂中にポロゲンを均一に分散させることが重要である。 Further, in order to obtain porous particles having a sharp pore size distribution, it is a major premise to use a porogen having a narrow particle size distribution, and further, in a polyurethane resin under the condition that the shape of the porogen (B) is not deformed at the time of preparation. It is important to evenly disperse the porogen.

以下本発明を詳しく説明する。
まず、装置および造粒条件について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the apparatus and granulation conditions will be described.

撹拌混合用ミキサーは、ポロゲン(B)を十分に撹拌できる能力を有するものである。さらに、ポロゲン(B)の粉砕を抑える一方で、均一な撹拌を実現するために、撹拌翼の選定が重要となる。
撹拌ミキサーの内面や撹拌翼の表面は、ポリウレタン反応液の付着汚れや、内容物の帯電の抑制、あるいは耐腐食性を鑑みて、SUS316やSUS304などのステンレススチール製であることが望ましい。
The stirring / mixing mixer has the ability to sufficiently stir Porogen (B). Further, it is important to select a stirring blade in order to realize uniform stirring while suppressing pulverization of Porogen (B).
The inner surface of the stirring mixer and the surface of the stirring blade are preferably made of stainless steel such as SUS316 or SUS304 in consideration of adhesion stains of the polyurethane reaction liquid, suppression of charge of the contents, and corrosion resistance.

さらに、ミキサー内部に粒子の溜まりができるだけ発生しないよう配慮する必要があり、特に接粉部のコーナー部は、ミキサー内径の3〜30%程度の丸み処理(コーナーアール)加工がなされていることが望ましい。
撹拌翼は、タービン翼、パドル型、ブレード翼が好ましく、更に好ましくはタービン翼、ブレード翼である。
Furthermore, it is necessary to take care to prevent the accumulation of particles inside the mixer as much as possible. In particular, the corners of the wetted parts must be rounded (corner rounded) to about 3 to 30% of the inner diameter of the mixer. desirable.
The stirring blade is preferably a turbine blade, a paddle type, or a blade blade, and more preferably a turbine blade or a blade blade.

撹拌翼のデザインは特に限定されるものではなく、プロペラ型、パドル型、後退翼、タービン翼、ブレード翼、アンカー型など、公知のものを1段〜複数段組み合わせて使用できる。均一な撹拌混合のためには剪断力の大きい翼が好ましいが、一方で高剪断力の翼はポロゲンを粉砕する力も強いため、バランスを見極めることが重要である。
本発明における撹拌翼選定の際の最も重要な点は、ミキサーの内径に対する撹拌翼の有効長の割合である。
The design of the stirring blade is not particularly limited, and known blades such as propeller type, paddle type, swept blade, turbine blade, blade blade, and anchor type can be used in combination of one or more stages. A blade with a large shearing force is preferable for uniform stirring and mixing, but on the other hand, a blade with a high shearing force also has a strong force for crushing porogen, so it is important to determine the balance.
The most important point in selecting a stirring blade in the present invention is the ratio of the effective length of the stirring blade to the inner diameter of the mixer.

撹拌翼の有効長(p)はミキサーの内径(d)対して60%以上でなければならず、この値を下回ると、ポリウレタン樹脂粒子の調製中にミキサー内面と撹拌翼の間で塊を形成してしまい、粒子を得ることが難しくなる。この数値は、好ましくは65%以上、さらに好ましくは70%以上である。 The effective length (p) of the stirring blade must be 60% or more of the inner diameter (d) of the mixer, and if it is less than this value, a lump is formed between the inner surface of the mixer and the stirring blade during the preparation of the polyurethane resin particles. This makes it difficult to obtain particles. This value is preferably 65% or more, more preferably 70% or more.

撹拌翼の回転数は、撹拌翼先端の周速として6.0m/s以上、15.0m/s以下でなければならない。この数値を下回ると、ポロゲンとポリウレタン樹脂の撹拌が不均一となりやすく、満足なポリウレタン樹脂粒子を得ることができない。一方でこの数値を上回ると撹拌翼の剪断力が大きくなるため、ポリウレタン樹脂粒子の形状は真球状に近づき良好なものとなる。さらに、過剰な剪断力によりポロゲンの粉砕が助長されるため、得られるポリウレタン多孔粒子の細孔径分布が大きくなってしまう。周速の好ましい範囲としては、6.5m/s以上、14.0m/s以下、さらに好ましくは7.0m/s以上、13.0m/s以下である。 The rotation speed of the stirring blade must be 6.0 m / s or more and 15.0 m / s or less as the peripheral speed of the tip of the stirring blade. If it is less than this value, the stirring of the porogen and the polyurethane resin tends to be non-uniform, and satisfactory polyurethane resin particles cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds this value, the shearing force of the stirring blade becomes large, so that the shape of the polyurethane resin particles approaches a true sphere and becomes good. Further, since the pulverization of porogen is promoted by the excessive shearing force, the pore size distribution of the obtained polyurethane porous particles becomes large. The preferred range of peripheral speed is 6.5 m / s or more, 14.0 m / s or less, and more preferably 7.0 m / s or more and 13.0 m / s or less.

ポロゲンの粉砕抑制を考慮すると、ミキサーの撹拌時間は短い方が好適であり、少なくとも撹拌開始から10分以内に停止すべきである。撹拌時間は、好ましくは7分以内、さらに好ましくは5分以内である。
使用するポロゲンの脆さや硬度によって最適な運転条件は異なるが、ポロゲンの粉砕が許容可能な、できるだけ速い回転数で、かつポリウレタン樹脂中にポロゲンが均一に分散する最短の処理時間で造粒を完了させることが、良品を製造するためには肝要である。
Considering the suppression of porogen pulverization, it is preferable that the stirring time of the mixer is short, and the stirring should be stopped at least within 10 minutes from the start of stirring. The stirring time is preferably within 7 minutes, more preferably within 5 minutes.
Optimal operating conditions vary depending on the brittleness and hardness of the porogen used, but granulation is completed at the fastest possible rotation speed that allows crushing of the porogen and in the shortest processing time in which the porogen is uniformly dispersed in the polyurethane resin. It is essential to let them produce good products.

撹拌開始前のポロゲン(B)のミキサー内部での仕込み深さ(h)は、ミキサーの内径に対して2%以上、30%以下である必要がある。好ましくは2%以上、25%以下、さらに好ましくは2%以上、20%以下である。下限未満の場合、ポロゲンが少なすぎるため、ミキサー内部の壁や撹拌翼へのポリウレタン反応液の付着が相対的に増加し、仕込み比率と異なるポリウレタン樹脂粒子となってしまう。上限を上回った場合は、ミキサー内での上下層の対流が少なくなり、上層部と下層部で組成の異なるポリウレタン樹脂粒子が偏在してしまう問題が生じる。 The charging depth (h) of Porogen (B) inside the mixer before the start of stirring needs to be 2% or more and 30% or less with respect to the inner diameter of the mixer. It is preferably 2% or more and 25% or less, and more preferably 2% or more and 20% or less. If it is less than the lower limit, the amount of porogen is too small, so that the adhesion of the polyurethane reaction liquid to the wall inside the mixer and the stirring blade is relatively increased, and the polyurethane resin particles are different from the charging ratio. When the upper limit is exceeded, the convection of the upper and lower layers in the mixer is reduced, and there arises a problem that polyurethane resin particles having different compositions are unevenly distributed in the upper layer portion and the lower layer portion.

ポリウレタン樹脂(A)とポロゲン(B)の仕込割合は、質量比で(A):(B)=1.0:5.0〜1.0:30.0の範囲である。ポロゲンの量が少なすぎると、ミキサー内での混合性が低下し、満足なポリウレタン樹脂粒子を調製することが困難となる。ポロゲンの量が多すぎると、ポリウレタン反応液が相対的に不足し、ポリウレタン樹脂粒子の形状が不定形となるだけでなく、多孔粒子を形成するピラーが細くなり、ポリウレタン多孔粒子が脆くなってしまう。 The charging ratio of the polyurethane resin (A) and the porogen (B) is in the range of (A) :( B) = 1.0: 5.0 to 1.0: 30.0 in terms of mass ratio. If the amount of porogen is too small, the mixing property in the mixer is lowered, and it becomes difficult to prepare satisfactory polyurethane resin particles. If the amount of pologene is too large, the polyurethane reaction solution is relatively insufficient, and not only the shape of the polyurethane resin particles becomes irregular, but also the pillars forming the porous particles become thin and the polyurethane porous particles become brittle. ..

本発明において、ミキサーから取り出した時点では、ポリウレタン樹脂(A)の反応は完結していないことがほとんどである。取り出したポリウレタン樹脂粒子には柔軟性や粘着性が残っている場合が多く、使用したポロゲンを打粉剤としてポリウレタン樹脂粒子に打粉した後で、60℃〜120℃の環境で2日間〜5日間ほど養生することで、粒子そのものや細孔の形状を良好に維持したまま、ウレタン化反応を完結することができる。一般に、2液型ポリウレタンの反応率はFT−IRスペクトルの2270cm^−1に現れるイソシアネート基のピーク強度で判別することができ、ピークが消失することで反応完結と判断することができる。 In the present invention, in most cases, the reaction of the polyurethane resin (A) is not completed when it is taken out from the mixer. In many cases, the polyurethane resin particles taken out remain flexible and sticky, and after dusting the polyurethane resin particles with the used porogen as a dusting agent, the environment at 60 ° C to 120 ° C for about 2 to 5 days. By curing, the urethanization reaction can be completed while maintaining good shape of the particles themselves and the pores. Generally, the reaction rate of the two-component polyurethane can be determined by the peak intensity of the isocyanate group appearing at 2270 cm ^ -1 in the FT-IR spectrum, and it can be determined that the reaction is completed when the peak disappears.

打粉剤用のポロゲンは粒子を取り出してから打粉してもよいが、ミキサーから取り出す前に、均一なポリウレタン樹脂粒子が調製できた直後にミキサー内にポロゲンを追加して、数秒から数十秒間の短時間混合して打粉することが好ましい。この際に、ポリウレタン樹脂粒子の変形を抑えるために、撹拌翼の回転数(周速)は6.0m/s以下であることが望ましい。 The porogen for the dusting agent may be dusted after the particles are taken out, but before taking out from the mixer, the porogen is added into the mixer immediately after the uniform polyurethane resin particles are prepared, and it takes several seconds to several tens of seconds. It is preferable to mix for a short time and dust. At this time, in order to suppress the deformation of the polyurethane resin particles, it is desirable that the rotation speed (peripheral speed) of the stirring blade is 6.0 m / s or less.

ポリウレタン樹脂粒子に含まれるポロゲン(B)を、水浴または湯浴等で完全に溶出し、その後乾燥することで多孔粒子を得ることができる。多孔粒子は、平均粒径=400μm以上3.0mm以下、かつ、平均細孔径=5μm以上900μm以下、かつ、細孔容量は2.0cm^3/g以上であることが好ましい。さらに好ましくは、平均粒径=450μm以上2.5mm以下、かつ、平均細孔径=7μm以上500μm以下、かつ、細孔容量が2.5cm^3/g以上である。 Porogen (B) contained in the polyurethane resin particles is completely eluted in a water bath, a hot water bath, or the like, and then dried to obtain porous particles. The porous particles preferably have an average particle size of 400 μm or more and 3.0 mm or less, an average pore diameter of 5 μm or more and 900 μm or less, and a pore volume of 2.0 cm ^ 3 / g or more. More preferably, the average particle size is 450 μm or more and 2.5 mm or less, the average pore diameter is 7 μm or more and 500 μm or less, and the pore capacity is 2.5 cm ^ 3 / g or more.

反応が完結したポリウレタン樹脂粒子からポロゲン(B)を溶出する前に、必要に応じて分級し、所定の粒度範囲に調整することが好ましい。ポロゲンを溶出した後のポリウレタン多孔粒子のみかけ比重が小さくなるため、篩を用いた分級処理が難しくなるためである。 Before elution of Porogen (B) from the polyurethane resin particles in which the reaction is completed, it is preferable to classify the porogen (B) as necessary and adjust the particle size to a predetermined size range. This is because the apparent specific gravity of the polyurethane porous particles after eluting the porogen becomes small, which makes the classification treatment using a sieve difficult.

また、ポリウレタン多孔粒子を水中で使用する場合、ポロゲン(B)溶出後の粒子を乾燥せずに水中で保管することも可能である。これは、一旦乾燥した多孔粒子を再度水中に浸漬する際に、細孔内に気泡が残存することで多孔粒子が浮き上がってしまうことを抑制することにも有効である。 When the polyurethane porous particles are used in water, the particles after elution of Porogen (B) can be stored in water without being dried. This is also effective in suppressing the floating of the porous particles due to the remaining air bubbles in the pores when the once dried porous particles are immersed in water again.

生体適合性が求められる用途に多孔粒子を適用する場合、予め滅菌しておくことが望ましい。滅菌方法については公知の方法を用いることができ、好ましくは30体積%以上の濃度のエタノールに浸漬することでの滅菌、120℃でのオートクレーブでの滅菌、ガンマ線照射による滅菌等が挙げられる。 When applying porous particles to applications that require biocompatibility, it is desirable to sterilize them in advance. As a sterilization method, a known method can be used, and preferably, sterilization by immersing in ethanol having a concentration of 30% by volume or more, sterilization by an autoclave at 120 ° C., sterilization by gamma irradiation, and the like can be mentioned.

続いて、使用する原料について説明する。 Subsequently, the raw materials used will be described.

本発明に用いることができるポロゲン(B)は水溶性であり、ポリビニルアルコール(ケン化度70%以上98%未満)、末端をアルコキシ化したポリエチレングリコール、水溶性のセルロース誘導体(メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等)、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類からなる群から選ばれた単独または2種以上の組み合わせである。この中で好ましいのは、水溶性のセルロース誘導体、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類である。特に好ましいのは、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類。最も好ましいのは、塩化ナトリウム、塩化カリウムである。 The porogen (B) that can be used in the present invention is water-soluble, and is a polyvinyl alcohol (sakenization degree of 70% or more and less than 98%), polyethylene glycol having an alkoxylated terminal, and a water-soluble cellulose derivative (methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, It is a single substance or a combination of two or more selected from the group consisting of sodium salt of carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, etc.), polyacrylamide, polymethacrylicamide, sodium chloride, potassium chloride, and polysaccharides. Of these, water-soluble cellulose derivatives, sodium chloride, potassium chloride, and polysaccharides are preferable. Particularly preferred are sodium chloride, potassium chloride and polysaccharides. Most preferred are sodium chloride and potassium chloride.

ポロゲン(B)の形状は粒子状、繊維状のいずれでも構わないが、その大きさ(または径)が重要なポイントである。この大きさが不揃いだと、ポリウレタン樹脂粒子からポロゲンを溶出した後の多孔粒子の細孔が不揃いとなりやすい。 The shape of the porogen (B) may be either particulate or fibrous, but its size (or diameter) is an important point. If this size is not uniform, the pores of the porous particles after elution of porogen from the polyurethane resin particles are likely to be uneven.

ポロゲン(B)が粒子状である場合、その平均粒径は5μm以上900μm未満が好ましい。さらに好ましくは平均粒径7μm〜500μm、最も好ましくは平均粒径10μm〜400μmである。 When the porogen (B) is in the form of particles, its average particle size is preferably 5 μm or more and less than 900 μm. More preferably, the average particle size is 7 μm to 500 μm, and most preferably the average particle size is 10 μm to 400 μm.

ポロゲン(B)が粒子状の場合、ポロゲン(B)の粒度分布の指標であるε{(D90−D10)÷D50}は2.00未満であることが望ましい。この粒度分布は、マイクロトラックHRA(日機装社製、レーザー回折式粒度分布計、ポロゲンに対して貧溶媒を用いて湿式循環で測定)等で測定が可能である。 When the porogen (B) is in the form of particles, it is desirable that ε {(D90-D10) ÷ D50}, which is an index of the particle size distribution of the porogen (B), is less than 2.00. This particle size distribution can be measured by Microtrac HRA (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., laser diffraction type particle size distribution meter, measured by wet circulation using a poor solvent for porogen) and the like.

無溶剤型ポリウレタン樹脂(A)を構成する高分子量ポリオール化合物(P)には、平均官能基数が3未満で、数平均分子量が400以上3000以下のポリカーボネート系もしくはポリエーテル系ポリオールが含まれることが好ましい。
ポリオールの数平均分子量は、JIS K1557に従い、水酸基価より算出できる。
また、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)を用いてポリエチレン、ポリスチレン等に換算することでポリオールの数平均分子量を測定できる。
The high molecular weight polyol compound (P) constituting the solvent-free polyurethane resin (A) may contain a polycarbonate-based or polyether-based polyol having an average number of functional groups of less than 3 and a number average molecular weight of 400 or more and 3000 or less. preferable.
The number average molecular weight of the polyol can be calculated from the hydroxyl value according to JIS K1557.
Further, the number average molecular weight of the polyol can be measured by converting it into polyethylene, polystyrene or the like using a gel permeation chromatograph (GPC).

ここで「平均官能基数」とは、水酸基価と数平均分子量から求めた計算値を意味する。
前記ポリカーボネート系ポリオールとポリエーテル系ポリオールの合計量は、質量比で高分子量ポリオール化合物(P)の75%以上を占めることが好ましく、更に好ましくは85%以上、最も好ましくは95%以上である。
Here, the "average number of functional groups" means a calculated value obtained from the hydroxyl value and the number average molecular weight.
The total amount of the polycarbonate-based polyol and the polyether-based polyol preferably occupies 75% or more of the high molecular weight polyol compound (P) in terms of mass ratio, more preferably 85% or more, and most preferably 95% or more.

ポリカーボネート系ポリオールは、低分子量ジオールと低分子量カーボネートを縮合反応させる公知の方法によって得られる。 Polycarbonate-based polyols are obtained by a known method of condensing a low molecular weight diol and a low molecular weight carbonate.

低分子量ジオールとしては、活性水素基を2つ以上有する数平均分子量400未満の化合物であって、エチレングリコール、1,2−または1,3−プロパンジオール、1,2−または1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール(以降1,4−BDと略称する)、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、アルカン(7〜22)ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−または1,4−シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの混合物、1,4−シクロヘキサンジオール、アルカン−1,2−ジオール(C17〜20)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−ノルマルプロピル−1,3−プロパンジオール、2−イソプロピル−1,3−プロパンジオール、2−ノルマルブチル−1,3−プロパンジオール、2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2−ターシャリーブチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ノルマルプロピル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ノルマルブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−3−エチル−1,4−ブタンジオール、2−メチル−3−エチル−1,4−ブタンジオール、2,3−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,3,4−トリエチル−1,5−ペンタンジオール、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールF、水素化ビスフェノールA、1,4−ジヒドロキシ−2−ブテン、p−キシリレングリコール、ビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソフタレート、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、レゾルシン、ヒドロキノン、2,2´−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオール、3,9−ビス(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、ビスフェノールF、ビスフェノールA等の2価アルコールが挙げられ、単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。 The low molecular weight diol is a compound having two or more active hydrogen groups and a number average molecular weight of less than 400, such as ethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,2- or 1,3-butane. Diol, 1,4-butanediol (hereinafter abbreviated as 1,4-BD), 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, alkane (7-22) diol, diethylene glycol, triethylene Glycol, dipropylene glycol, 1,3- or 1,4-cyclohexanedimethanol and mixtures thereof, 1,4-cyclohexanediol, alkane-1,2-diol (C17-20), 3-methyl-1,5 -Pentanediol, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2-normalpropyl-1,3-propanediol, 2-isopropyl-1,3-propanediol, 2-normalbutyl-1,3-propanediol, 2-Isobutyl-1,3-propanediol, 2-terriarybutyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propane Diol, 2-ethyl-2-normalpropyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-normalbutyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-3-ethyl-1,4-butanediol, 2 -Methyl-3-ethyl-1,4-butanediol, 2,3-diethyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2,3,4-triethyl-1, 5-Pentanediol, Dimethylolpropionic Acid, Dimethylolbutanoic Acid, Dimeric Acid Diol, alkylene Oxide Additives of Bisphenol A, Bisphenol F Hydrochloride, Bisphenol A Hydrochloride, 1,4-dihydroxy-2-butene, p-xylyl Lenglycol, bis (2-hydroxyethyl) terephthalate, bis (2-hydroxyethyl) isophthalate, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 1,3-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, resorcin, Hydroquinone, 2,2'-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 2,6-dimethyl-1-octene-3,8-diol, 3,9-bis (1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl)- 2,4,8,10-Tetraoxaspiro [5,5] Undecane, Bisphenol F, Bispheno Examples thereof include dihydric alcohols such as Lu A, which can be used alone or in combination of two or more.

低分子量カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート等が挙げられる。
本発明でのポリカーボネート系ポリオールの好ましい数平均分子量は400以上3,000以下であり、更に好ましくは400以上2,000以下、最も好ましくは400以上1,000以下である。数平均分子量が大きくなると液の粘度が増し、ポリウレタン樹脂(A)を調製する際の作業性が低下したり、多官能イソシアネート化合物(I)との混合性が悪くなり反応が不均一になる等の弊害が生まれやすい。
Examples of the low molecular weight carbonate include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, and alkylene carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate.
The preferred number average molecular weight of the polycarbonate-based polyol in the present invention is 400 or more and 3,000 or less, more preferably 400 or more and 2,000 or less, and most preferably 400 or more and 1,000 or less. When the number average molecular weight increases, the viscosity of the liquid increases, the workability when preparing the polyurethane resin (A) decreases, the mixability with the polyfunctional isocyanate compound (I) deteriorates, and the reaction becomes non-uniform. Is likely to cause harmful effects.

ポリエーテルポリオールは、一般的に低分子量の活性水素化合物を開始剤に、エチレンオキサイドや炭素数3以上のアルキレンオキサイドを単独または複数の組み合わせで、ルイス酸触媒等を使用して付加させたものである。この「炭素数3以上のアルキレンオキサイド」としては、1,2−プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、2,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン(1,4−ブチレンオキサイド)等が挙げられる。本発明においては、エチレンオキサイド、またはプロピレンオキサイド、またはテトラヒドロフランが好ましい。 Generally, a polyether polyol is obtained by adding an ethylene oxide or an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms to an initiator using a low molecular weight active hydrogen compound alone or in a combination of a plurality of them using a Lewis acid catalyst or the like. is there. Examples of the "alkylene oxide having 3 or more carbon atoms" include 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, tetrahydrofuran (1,4-butylene oxide) and the like. In the present invention, ethylene oxide, propylene oxide, or tetrahydrofuran is preferable.

ポリエーテルポリオールの開始剤となる低分子量の活性水素化合物としては、前記の低分子量ジオール以外に、活性水素基を3つ以上有する数平均分子量400未満の低分子量ポリオールが好ましく、グリセリン、トリメチロールプロパン(以降TMPと略称する)等の3価アルコール、テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、D−ソルビトール、キシリトール、D−マンニトール、D−マンニット等の水酸基を4つ以上有する多価アルコール、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、イソホロンジアミン等の低分子量ポリアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、N−メチル−ジエタノールアミン、N−フェニル−ジプロパノールアミン等の低分子量アミノアルコール類、前述の低分子量ポリアミンや低分子量アミノアルコールにアルキレンオキサイドを付加させた化合物等が挙げられ、これらは単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。 As the low molecular weight active hydrogen compound used as an initiator of the polyether polyol, in addition to the above low molecular weight diol, a low molecular weight polyol having three or more active hydrogen groups and a number average molecular weight of less than 400 is preferable, and glycerin and trimethylolpropane Trivalent alcohols such as (hereinafter abbreviated as TMP), polyhydric alcohols having four or more hydroxyl groups such as tetramethylolmethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, D-sorbitol, xylitol, D-mannitol, D-mannit, etc. Low molecular weight polyamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, tolylenediamine, diethyltrilenideamine, diaminodiphenylmethane, isophoronedimine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monopropanolamine, dipropanolamine, tripropanolamine , N-methyl-diethanolamine, N-phenyl-dipropanolamine and other low molecular weight amino alcohols, and the above-mentioned low molecular weight polyamines and low molecular weight amino alcohols with alkylene oxide added, and the like, which are used alone or 2 It can be used in a combination of more than one species.

ポリエーテルポリオールの開始剤の官能基数は4.0未満が好ましく、3.0未満が更に好ましい。開始剤の官能基数が上限を超える場合は、得られるポリウレタン樹脂(A)の柔軟性や靭性が失われやすい。 The number of functional groups of the initiator of the polyether polyol is preferably less than 4.0, more preferably less than 3.0. When the number of functional groups of the initiator exceeds the upper limit, the flexibility and toughness of the obtained polyurethane resin (A) are likely to be lost.

本発明においては、性能を損なわない範囲で高分子量ポリオール化合物(P)の一部にポリエステルポリオールを併用することもできる。ポリエステルポリオールとしては、低分子量の活性水素化合物と多塩基酸とを、公知の条件下、反応させて得られる重縮合物が挙げられる。 In the present invention, a polyester polyol can be used in combination with a part of the high molecular weight polyol compound (P) as long as the performance is not impaired. Examples of the polyester polyol include a polycondensate obtained by reacting a low molecular weight active hydrogen compound with a polybasic acid under known conditions.

低分子量の活性水素化合物としては、前記の低分子量ジオールや低分子量ポリオールが挙げられ、単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。 Examples of the low molecular weight active hydrogen compound include the above-mentioned low molecular weight diols and low molecular weight polyols, which can be used alone or in combination of two or more.

多塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、1,1−ジメチル−1,3−ジカルボキシプロパン、3−メチル−3−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバチン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸(炭素数11〜13)、スベリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、メチルヘキサン二酸、シトラコン酸、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ダイマー酸、ヘット酸等のカルボン酸、および、それらカルボン酸から誘導される酸無水物、酸ハライド、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。 Examples of polybasic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, methylsuccinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1,1-dimethyl-1,3-dicarboxypropane, 3-methyl-3-ethylglutaric acid, and azeline. Acids, sebatic acids, other aliphatic dicarboxylic acids (11 to 13 carbon atoms), suberic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, octadecanedioic acid, nonadecandioic acid, Eikosandioic acid, methylhexanedioic acid, citraconic acid, hydrogenated dimeric acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, toluenedicarboxylic acid, dimeric acid, hetic acid and other carboxylic acids, and , Acid anhydrides derived from these carboxylic acids, acid halides, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid and the like.

低分子量ポリオールと多塩基酸との重縮合物として、具体的には、ポリ(エチレンブチレンアジペート)ポリオール、ポリ(エチレンアジペート)ポリオール、ポリ(エチレンプロピレンアジペート)ポリオール、ポリ(プロピレンアジペート)ポリオール、ポリ(ブチレンヘキサメチレンアジペート)ポリオール、ポリ(ブチレンアジペート)ポリオール、ポリ(ヘキサメチレンアジペート)ポリオール等が挙げられる。 Specific examples of the polycondensate of a low molecular weight polyol and a polybasic acid include poly (ethylene butylene adipate) polyol, poly (ethylene adipate) polyol, poly (ethylene propylene adipate) polyol, poly (propylene adipate) polyol, and poly. Examples thereof include (butylene hexamethylene adipate) polyol, poly (butylene adipate) polyol, and poly (hexamethylene adipate) polyol.

また、ポリエステルポリオールとして、前記低分子量ポリオールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られる、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、さらには、それらに前記2価アルコールを共重合したラクトン系ポリオール等を挙げることができる。 Further, as the polyester polyol, polycaprolactone polyol, polyvalerolactone polyol, and further, obtained by ring-opening polymerization of lactones such as ε-caprolactone and γ-valerolactone using the low molecular weight polyol as an initiator. Examples thereof include a lactone-based polyol obtained by copolymerizing the divalent alcohol.

本発明に用いられる鎖延長剤(E)は、前記の低分子量ジオールから選択される化合物で、単独または2種以上の組み合わせで用いることができる。
本発明では、高分子量ポリオール(P)に対するモル比は0.01以上0.20以下の割合であることが望ましい。0.01未満の場合はウレタン結合の凝集、いわゆるハードセグメントドメインが不足し、ポリウレタン樹脂(A)の強度や耐熱性が低下する。一方で上限を超える場合はハードセグメントドメインが過多となり、得られるポリウレタン樹脂(A)の柔軟性や靭性が失われやすい。
The chain extender (E) used in the present invention is a compound selected from the above-mentioned low molecular weight diols, and can be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, the molar ratio to the high molecular weight polyol (P) is preferably 0.01 or more and 0.20 or less. If it is less than 0.01, the aggregation of urethane bonds, that is, the so-called hard segment domain is insufficient, and the strength and heat resistance of the polyurethane resin (A) are lowered. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the hard segment domain becomes excessive, and the flexibility and toughness of the obtained polyurethane resin (A) are likely to be lost.

本発明に用いられる架橋剤(X)は、前記の低分子量ポリオール(3価以上の活性水素化合物)から単独または2種以上の組み合わせで選択される、官能基あたりの分子量が30以上450以下の化合物が好ましく、40〜400がさらに好ましい。また、架橋剤の好ましい活性水素基は、水酸基、アミノ基である。
本発明における架橋剤(X)の特に好ましいものとしては、TMPが挙げられる。
本発明では、高分子量ポリオール(P)に対するモル比は0.01以上0.20以下の割合であることが望ましい。0.01未満の場合は架橋剤を用いたことによる効果が見られず、0.20を超える場合はハードセグメントドメインが過多となり、得られるポリウレタン樹脂(A)の柔軟性や靭性が失われやすい。
The cross-linking agent (X) used in the present invention is selected from the above-mentioned low molecular weight polyols (active hydrogen compounds having a trivalent or higher valence) alone or in combination of two or more, and has a molecular weight of 30 or more and 450 or less per functional group. Compounds are preferred, more preferably 40-400. Further, preferable active hydrogen groups of the cross-linking agent are hydroxyl groups and amino groups.
A particularly preferable one of the cross-linking agent (X) in the present invention is TMP.
In the present invention, the molar ratio to the high molecular weight polyol (P) is preferably 0.01 or more and 0.20 or less. If it is less than 0.01, the effect of using the cross-linking agent is not seen, and if it exceeds 0.20, the hard segment domain is excessive, and the flexibility and toughness of the obtained polyurethane resin (A) are likely to be lost. ..

本発明では、ポリウレタン樹脂(A)の反応時間の短縮や反応の完結等の利点を考慮し、ウレタン化触媒を使用することが望ましい。
触媒としては、一般に用いられているウレタン化触媒がいずれも使用できるが、3級アミン、4級アンモニウム塩等の、いわゆるアミン系の触媒は樹脂中の残存触媒による弊害(生体への悪影響や臭気)の点で好ましくない。好ましいのは金属系の触媒で、ビスマス、鉛、錫、鉄、チタン、ジルコニウム、アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、マンガン、カルシウム等の有機化合物、無機化合物等が挙げられる。
この中で最も好ましいものとしては、ビスマス系触媒、ジルコニウム系触媒が挙げられる。
触媒は、単独あるいは2種以上の混合物のいずれの形態で用いてもよい。
使用する触媒の量は他の原料の性質、反応条件、所望の反応時間等によって決定されるものであるので、特に制限されるものではないが、おおむねポリウレタン樹脂(A)の全質量の0.001〜0.05質量%が好ましく、0.002〜0.02質量%の範囲で使用されることがさらに好ましい。
In the present invention, it is desirable to use a urethanization catalyst in consideration of advantages such as shortening of the reaction time of the polyurethane resin (A) and completion of the reaction.
Any commonly used urethanization catalyst can be used as the catalyst, but so-called amine-based catalysts such as tertiary amines and quaternary ammonium salts have harmful effects due to residual catalysts in the resin (adverse effects on living organisms and odors). ) Is not preferable. Metallic catalysts are preferred, including bismuth, lead, tin, iron, titanium, zirconium, antimony, uranium, cadmium, cobalt, thorium, aluminum, mercury, zinc, nickel, cerium, molybdenum, vanadium, copper, manganese and calcium. Organic compounds such as, inorganic compounds and the like can be mentioned.
Among these, the most preferable ones are bismuth-based catalysts and zirconium-based catalysts.
The catalyst may be used alone or in the form of a mixture of two or more.
The amount of the catalyst used is determined by the properties of other raw materials, reaction conditions, desired reaction time, etc., and is not particularly limited, but is generally 0. It is preferably 001 to 0.05% by mass, and more preferably 0.002 to 0.02% by mass.

更に、必要に応じて、滑剤、難燃剤、可塑剤、加水分解防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、各種充填剤、内部離型剤、ブロッキング防止剤、補強用繊維、その他の加工助剤を加えて用いることができるが、成形後のポリウレタン樹脂(A)からのブリードアウトを考慮して可能な限り使用量を抑えることが望ましい。なお、これらの助剤の中でイソシアネートと反応しうる活性水素基を有さないものについては、多官能イソシアネート化合物(I)にあらかじめ混合して使用することもできる。 In addition, if necessary, lubricants, flame retardants, plasticizers, hydrolysis inhibitors, antioxidants, UV absorbers, colorants, various fillers, internal mold release agents, blocking inhibitors, reinforcing fibers, etc. Although it can be used by adding a processing aid, it is desirable to reduce the amount used as much as possible in consideration of bleeding out from the polyurethane resin (A) after molding. Among these auxiliaries, those having no active hydrogen group capable of reacting with isocyanate can be used by being mixed with the polyfunctional isocyanate compound (I) in advance.

本発明に用いられる多官能イソシアネート化合物(I)は、脂肪族イソシアネートおよび脂環式イソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも一種が用いられ、それぞれのイソシアヌレート体もしくはアロファネート体を含むことができる。 As the polyfunctional isocyanate compound (I) used in the present invention, at least one selected from the group consisting of aliphatic isocyanates and alicyclic isocyanates is used, and each isocyanurate form or allophanate form can be contained.

本発明に用いられる多官能イソシアネート化合物(I)としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(以降HDIという)、テトラメチレンジイソシアネート、2−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチル−ペンタン−1,5−ジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート(以降IPDIという)、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート(異名称:水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、以下H12−MDIという)、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、および前記イソシアネートのトリマー体、アロファネート体、ビウレット体、ダイマー体、ダイマー・トリマー体、カルボジイミド体、ウレトンイミン体、2官能以上のポリオール等と前記イソシアネートとの反応で得られるアダクト体が挙げられる。 Examples of the polyfunctional isocyanate compound (I) used in the present invention include hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI), tetramethylene diisocyanate, 2-methyl-pentane-1,5-diisocyanate, and 3-methyl-pentane-1,5-. Aliphatic diisocyanates such as diisocyanate, decamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, trioxyethylene diisocyanate; aromatic aliphatic diisocyanates such as xylylene-1,4-diisocyanate, xylylene-1,3-diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate; isophorone diisocyanate (isophorone diisocyanate) (Hereinafter referred to as IPDI), norbornan diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, methylene dicyclohexyldiisocyanate (also known as hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hereinafter referred to as H12-MDI), alicyclic diisocyanate such as hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate. , And the adduct form obtained by reacting the isocyanate trimmer form, allophanate form, biuret form, dimer form, dimer trimmer form, carbodiimide form, uretonimine form, bifunctional or higher-functional polyol and the like with the isocyanate form.

これらの有機イソシアネートは、単独あるいは2種以上の混合物のいずれの形態で用いても良い。本発明では、得られるポリウレタン多孔粒子の生体安全性の点を考慮し、脂肪族、芳香脂肪族、脂環式から選ばれるイソシアネートが好ましく、特に耐熱性等の面からHDI、またはIPDI、またはH12−MDIが好ましい。これらの有機ジイソシアネートは常温での蒸気圧が高く、ウレタン樹脂を調製する際の作業環境を鑑みて、アダクト化、トリマー化(イソシアヌレート化)、アロファネート化、ビウレット化等の後に未反応のジイソシアネートを蒸留除去したものが更に好ましい。これらの反応は単独または複数の組み合わせであっても良い。 These organic isocyanates may be used alone or in the form of a mixture of two or more. In the present invention, an isocyanate selected from an aliphatic, aromatic aliphatic, and alicyclic type is preferable in consideration of the biosafety of the obtained polyurethane porous particles, and HDI, IPDI, or H12 is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and the like. -MDI is preferred. These organic diisocyanates have a high vapor pressure at room temperature, and in consideration of the working environment when preparing urethane resin, unreacted diisocyanates are used after adducting, trimming (isocyanurate), allophanate, biuret, etc. Distillation-removed ones are more preferable. These reactions may be used alone or in combination of two or more.

本発明の多官能イソシアネート化合物(I)の好ましい形態としては、前記の低分子量ジオール(2価のアルコール)で有機イソシアネートをアダクト化、または有機イソシアネートをトリマー化、または1価以上のアルコールで有機イソシアネートをアロファネート化した後に、未反応のイソシアネートモノマー成分を蒸留除去したものである。これらの反応は単独または複数の組み合わせであっても良い。 As a preferable form of the polyfunctional isocyanate compound (I) of the present invention, the organic isocyanate is adducted with the above-mentioned low molecular weight diol (divalent alcohol), the organic isocyanate is trimmed, or the organic isocyanate is made with a monohydric or higher alcohol. Isocyanateized, and then the unreacted isocyanate monomer component is distilled off. These reactions may be used alone or in combination of two or more.

本発明の多官能イソシアネート化合物(I)の最も好ましい形態としては、前記の低分子量ジオール(2価のアルコール)で有機イソシアネートをアダクト化した後にトリマー化し、未反応のイソシアネートモノマー成分を蒸留除去した後、ポリオールを部分的に反応させてプレポリマー化したものである。 The most preferable form of the polyfunctional isocyanate compound (I) of the present invention is that the organic isocyanate is adducted with the above-mentioned low molecular weight diol (dihydric alcohol) and then trimmerized, and the unreacted isocyanate monomer component is distilled off and removed. , The polyol is partially reacted to form a prepolymer.

プレポリマー化に使用するポリオールとしては、前記のポリエーテルポリオールが好ましい。中でもポリエチレングリコール(以降PEGと略称する)が好ましい。
PEGの数平均分子量としては、200〜1,500が好ましく、更に好ましくは300〜1,000、最も好ましくは400〜800である。
As the polyol used for prepolymerization, the above-mentioned polyether polyol is preferable. Of these, polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG) is preferable.
The number average molecular weight of PEG is preferably 200 to 1,500, more preferably 300 to 1,000, and most preferably 400 to 800.

プレポリマー化で導入するポリエーテルポリオールの量は、調製するポリウレタン樹脂(A)に対して1〜20%の範囲になるように配合するのが好ましい。好ましくは1〜15%、更に好ましくは1〜10%である。
PEGを使用したプレポリマーの場合、導入量が下限を下回ると、高温多湿下(例えばポロゲンの溶出操作時)でポリウレタン樹脂(A)が白く濁る(可逆的な白化であり、乾燥させると透明に戻る)恐れがある。一方で導入量が上限を上回る場合、多官能イソシアネート化合物(I)の粘度が増し、ポリウレタン樹脂(A)を調製する際の作業性が低下したり、高分子量ポリオール化合物(P)との混合性が悪くなり反応が不均一になる等の弊害が生まれやすい。
The amount of the polyether polyol introduced in the prepolymerization is preferably in the range of 1 to 20% with respect to the polyurethane resin (A) to be prepared. It is preferably 1 to 15%, more preferably 1 to 10%.
In the case of a prepolymer using PEG, when the introduction amount falls below the lower limit, the polyurethane resin (A) becomes cloudy white (reversible whitening, and becomes transparent when dried) under high temperature and high humidity (for example, during the elution operation of porogen). Back) There is a risk. On the other hand, when the introduction amount exceeds the upper limit, the viscosity of the polyfunctional isocyanate compound (I) increases, the workability when preparing the polyurethane resin (A) decreases, or the mixture with the high molecular weight polyol compound (P). It is easy for adverse effects such as worsening and non-uniform reaction to occur.

本発明におけるポリウレタン多孔粒子の製造方法、および製造した多孔粒子について、実施例、比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、実施例、比較例において「%」は「質量%」を意味する。 The method for producing polyurethane porous particles in the present invention and the produced porous particles will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples and comparative examples, "%" means "mass%".

<ポリウレタン樹脂粒子の調製方法>
(1) 高分子量ポリオール(P)、鎖長剤(E)、架橋剤(X)、必要に応じて触媒等の助剤を事前に混合し、温度を調整しておく。
(2) ポロゲン(B)を十分に予備乾燥し、水分を0.1%以下まで除去する。
(3) 撹拌翼を備えた撹拌混合用ミキサーにポロゲン(B)を仕込み、窒素ガスでパージする。
(4) 別のミキサーで、多官能イソシアネート化合物(I)と、(1)で予備混合したポリオールミックスを均一に混合する。
(5) この混合液を減圧操作等で十分に脱泡し、ポロゲンの仕込まれたミキサーの撹拌開始と同時に、ミキサー内へ滴下する。
(6) 所定の回転数および混合時間で、ポリウレタン樹脂(A)にポロゲン(B)が衣状に付着したポリウレタン樹脂粒子が得られる。
(7) ポリウレタン樹脂粒子の状態に応じて、打粉剤としてポロゲン(B)を追加し、低速で数秒〜数十秒撹拌して打粉する。
(8) 得られた粒子を密封容器に入れ、90℃雰囲気で2日間養生する。
(9) 任意の目開きの篩いで分級することで、ポリウレタン樹脂粒子が得られる。
<Preparation method of polyurethane resin particles>
(1) A high molecular weight polyol (P), a chain lengthing agent (E), a cross-linking agent (X), and if necessary, an auxiliary agent such as a catalyst are mixed in advance to adjust the temperature.
(2) Pologen (B) is sufficiently pre-dried to remove water to 0.1% or less.
(3) Porogen (B) is charged into a mixer for stirring and mixing equipped with a stirring blade, and purged with nitrogen gas.
(4) In another mixer, the polyfunctional isocyanate compound (I) and the polyol mix premixed in (1) are uniformly mixed.
(5) This mixed solution is sufficiently defoamed by a decompression operation or the like, and is dropped into the mixer at the same time as the stirring of the mixer charged with Porogen is started.
(6) Polyurethane resin particles in which the porogen (B) is attached to the polyurethane resin (A) in a coat shape can be obtained at a predetermined rotation speed and mixing time.
(7) Porogen (B) is added as a dusting agent according to the state of the polyurethane resin particles, and the particles are stirred at a low speed for several seconds to several tens of seconds to dust the particles.
(8) The obtained particles are placed in a sealed container and cured in an atmosphere of 90 ° C. for 2 days.
(9) Polyurethane resin particles can be obtained by classifying with a sieve having an arbitrary opening.

上記のポリオールミックスと多官能イソシアネート化合物(I)の混合には、公知のメカニカル撹拌装置を備えた低圧注入機や、高圧衝突混合方式を利用した高圧注入機を使用することができる。 For mixing the above polyol mix and the polyfunctional isocyanate compound (I), a low-pressure injector equipped with a known mechanical agitator or a high-pressure injector using a high-pressure collision mixing method can be used.

このときのR値([多官能イソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数の合計]/[ポリオールミックス中の水素基のモル数の合計])は0.70以上1.30未満が好ましい。さらに好ましくは0.70以上1.25未満、さらに好ましくは0.70以上1.20未満の範囲である。
このようにして得られたポリウレタン樹脂粒子は、図3に示したように外面にポロゲンをまとった球状の粒子である。
The R value at this time ([total number of moles of isocyanate groups of the polyfunctional isocyanate compound] / [total number of moles of hydrogen groups in the polyol mix]) is preferably 0.70 or more and less than 1.30. It is more preferably 0.70 or more and less than 1.25, and further preferably 0.70 or more and less than 1.20.
The polyurethane resin particles thus obtained are spherical particles having a porogen on the outer surface as shown in FIG.

<合成例1>
撹拌機、温度計、冷却管を備えた容量1000ミリリットルの四つ口フラスコに、HDI(東ソー社製、NCO含有量:49.9質量%)を995g、フェノールを1.0g、1,3−ブタンジオール(ダイセル化学工業社製、以下1,3−BGという)を5g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行った。その後、反応液を60℃に保ち、オクチル酸カリウム(東京化成工業社製)の20%ジエチレングリコール(アデカ社製)溶液を0.5g添加し、イソシアヌレート化反応を2時間行った。NCO含有量が39.5質量%に達した後、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート(城北化学工業社製、以下JP−508という)を0.3g添加し、停止反応を行った。この反応液を130℃×0.04kPaで薄膜蒸留することで未反応のHDIを除去し、精製したポリイソシアネート(以下PIという)1を37.1質量%の収率で得た。PI−1は透明な粘性液体で、NCO含有量が21.8質量%、GPC数平均分子量は680、式(1)に基づく平均官能基数は3.5、EO含有量(PEG含有量)は0質量%、遊離HDI含有量は0.2質量%であった。平均NCO官能基数は式(1)から算出した。

平均NCO官能基数=NCO含有量×GPC数平均分子量/(100×42)・・・・・(1)
<GPC:数平均分子量の測定>
・測定器 :HLC−8220(東ソー社製)
・カラム :TSKgel(東ソー社製)
・G3000H−XL
・G2500H−XL
・G2000H−XL
・G1000H−XL
・キャリア:テトラヒドロフラン(THF)
・検出器 :RI(屈折率)検出器
・サンプル:0.5%THF溶液
・温度 :40℃
・流速 :1.000ml/min
・検量線 :標準ポリスチレン(東ソー社製)
・F−80(分子量:7.06×105、分子量分布:1.05)
・F−20(分子量:1.90×105、分子量分布:1.05)
・F−10(分子量:9.64×104、分子量分布:1.01)
・F−2(分子量:1.81×104、分子量分布:1.01)
・F−1(分子量:1.02×104、分子量分布:1.02)
・A−5000(分子量:5.97×103、分子量分布:1.02)
・A−2500(分子量:2.63×103、分子量分布:1.05)
・A−500(分子量:5.0×102、分子量分布:1.14)
<Synthesis example 1>
995 g of HDI (manufactured by Tosoh, NCO content: 49.9% by mass), 1.0 g of phenol, 1,3- in a four-necked flask with a capacity of 1000 ml equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooling tube. 5 g of butandiol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., hereinafter referred to as 1,3-BG) was charged, and a urethanization reaction was carried out at 80 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream. Then, the reaction solution was kept at 60 ° C., 0.5 g of a 20% diethylene glycol (manufactured by Adeka Corporation) solution of potassium octylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and the isocyanurate-forming reaction was carried out for 2 hours. After the NCO content reached 39.5% by mass, 0.3 g of 2-ethylhexyl acid phosphate (manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd., hereinafter referred to as JP-508) was added to carry out a termination reaction. The unreacted HDI was removed by thin-film distillation of this reaction solution at 130 ° C. × 0.04 kPa to obtain purified polyisocyanate (hereinafter referred to as PI) 1 in a yield of 37.1% by mass. PI-1 is a transparent viscous liquid having an NCO content of 21.8% by mass, a GPC number average molecular weight of 680, an average functional group number of 3.5 based on the formula (1), and an EO content (PEG content). The free HDI content was 0% by mass and 0.2% by mass. The average number of NCO functional groups was calculated from the formula (1).

Average number of NCO functional groups = NCO content x number of GPCs Average molecular weight / (100 x 42) ... (1)
<GPC: Measurement of number average molecular weight>
-Measuring instrument: HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation)
-Column: TSKgel (manufactured by Tosoh)
・ G3000H-XL
・ G2500H-XL
・ G2000H-XL
・ G1000H-XL
-Carrier: tetrahydrofuran (THF)
-Detector: RI (refractive index) detector-Sample: 0.5% THF solution-Temperature: 40 ° C
-Flow velocity: 1.000 ml / min
・ Calibration curve: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh)
F-80 (Molecular weight: 7.06 × 105, Molecular weight distribution: 1.05)
F-20 (molecular weight: 1.90 x 105, molecular weight distribution: 1.05)
F-10 (Molecular weight: 9.64 × 104, Molecular weight distribution: 1.01)
F-2 (Molecular weight: 1.81 × 104, Molecular weight distribution: 1.01)
F-1 (Molecular weight: 1.02 × 104, Molecular weight distribution: 1.02)
-A-5000 (Molecular weight: 5.97 × 103, Molecular weight distribution: 1.02)
-A-2500 (Molecular weight: 2.63 × 103, Molecular weight distribution: 1.05)
A-500 (Molecular weight: 5.0 × 102, Molecular weight distribution: 1.14)

<合成例2>
合成例1と同様な反応容器に、IPDI(エボニック社製、NCO含有量:37.8質量%)を995g、フェノールを1.0g、1,3−BGを5g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を2時間行った。その後、反応液を60℃に保ち、オクチル酸カリウムの20%ジエチレングリコール溶液を0.5g添加し、イソシアヌレート化反応を2時間行った。NCO含有量が31.0質量%に達した後、JP−508を0.3g添加し、停止反応を行った。この反応液を130℃×0.04kPaで薄膜蒸留することで未反応のIPDIの一部を除去し、精製したPI−2を34.5質量%の収率で得た。PI−2は透明な粘性液体で、NCO含有量が20.0質量%、GPC数平均分子量は700、式(1)に基づく平均官能基数は3.3、EO含有量(PEG含有量)は0質量%、遊離IPDI含有量は15.0質量%であった。
なお、遊離IPDIを薄膜蒸留で0.2質量%まで留去した場合、NCO含有量=17.3質量%、融点=108℃の固体が得られた。
<Synthesis example 2>
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 995 g of IPDI (manufactured by Ebonic, NCO content: 37.8% by mass), 1.0 g of phenol, and 5 g of 1,3-BG were charged, and the temperature was 80 ° C. under a nitrogen stream. The urethanization reaction was carried out for 2 hours. Then, the reaction solution was kept at 60 ° C., 0.5 g of a 20% diethylene glycol solution of potassium octylate was added, and the isocyanurate-forming reaction was carried out for 2 hours. After the NCO content reached 31.0% by mass, 0.3 g of JP-508 was added to carry out a termination reaction. A part of unreacted IPDI was removed by thin-film distillation of this reaction solution at 130 ° C. × 0.04 kPa to obtain purified PI-2 in a yield of 34.5% by mass. PI-2 is a transparent viscous liquid with an NCO content of 20.0% by mass, a GPC number average molecular weight of 700, an average functional group number of 3.3 based on formula (1), and an EO content (PEG content). The content was 0% by mass and the free IPDI content was 15.0% by mass.
When free IPDI was distilled off to 0.2% by mass by thin film distillation, a solid having an NCO content of 17.3% by mass and a melting point of 108 ° C. was obtained.

<合成例3>
合成例1と同様な反応容器に、PI−1を900g、PEG−600(三洋化成工業社製ポリオキシエチレングリコール、末端OH官能基数2、数平均分子量600)を100g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を5時間行いPI−3を得た。PI−3は透明な粘性液体で、NCO含有量が19.3質量%であり、GPC数平均分子量が795、式(1)に基づく平均NCO官能基数は3.6であった。EO含有量(PEG含有量)は10質量%である。
<Synthesis example 3>
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 900 g of PI-1 and 100 g of PEG-600 (polyoxyethylene glycol manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., terminal OH functional group number 2, number average molecular weight 600) were charged, and 80 g under a nitrogen stream. The urethanization reaction was carried out at ° C. for 5 hours to obtain PI-3. PI-3 was a transparent viscous liquid having an NCO content of 19.3% by mass, a GPC number average molecular weight of 795, and an average NCO functional group number of 3.6 based on the formula (1). The EO content (PEG content) is 10% by mass.

<合成例4>
合成例1と同様な反応容器に、PI−2を850g、PEG−1000(三洋化成工業社製ポリオキシエチレングリコール、末端OH官能基数2、数平均分子量1000)を150g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を5時間行いPI−4を得た。PI−4は透明な粘性液体で、NCO含有量が17.5質量%であり、GPC数平均分子量が815、平均NCO官能基数は3.4であった。EO含有量(PEG含有量)は15質量%である。
<Synthesis example 4>
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 850 g of PI-2 and 150 g of PEG-1000 (polyoxyethylene glycol manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., terminal OH functional group number 2, number average molecular weight 1000) were charged, and 80 g under a nitrogen stream. The urethanization reaction was carried out at ° C. for 5 hours to obtain PI-4. PI-4 was a transparent viscous liquid having an NCO content of 17.5% by mass, a GPC number average molecular weight of 815, and an average NCO functional group number of 3.4. The EO content (PEG content) is 15% by mass.

<合成例5>
合成例1と同様な反応容器に、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(東ソー社製ミリオネートMT、NCO含有量:33.6質量%、以下MTという)を500g、PEG−1000を150g仕込み、窒素気流下、80℃でウレタン化反応を5時間行った。その後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート(東ソー社製ミリオネートMR−200、NCO含有量:30.8質量%、以下MR−200という)を350g追加し、均一に混合することでPI−5を得た。PI−5は茶褐色透明な粘性液体で、NCO含有量が26.3質量%であり、GPC数平均分子量が355、平均NCO官能基数は2.2であった。EO含有量(PEG含有量)は15質量%である。
<Synthesis example 5>
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 500 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (Millionate MT manufactured by Tosoh Corporation, NCO content: 33.6 mass%, hereinafter referred to as MT) and 150 g of PEG-1000 were charged, and a nitrogen stream was charged. Below, the urethanization reaction was carried out at 80 ° C. for 5 hours. Then, 350 g of polyphenylene polymethylene polyisocyanate (Millionate MR-200 manufactured by Tosoh Corporation, NCO content: 30.8% by mass, hereinafter referred to as MR-200) was added and mixed uniformly to obtain PI-5. PI-5 was a brown transparent viscous liquid having an NCO content of 26.3% by mass, a GPC number average molecular weight of 355, and an average NCO functional group number of 2.2. The EO content (PEG content) is 15% by mass.

Figure 0006862772
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<調製例1〜4:ポロゲン(B)の調製>
表3に示す処方にしたがって、ポロゲン(B)を調製した。
塩化ナトリウム(以下、NaClと略す)にはナクルフォー5(ナイカイ塩業社製)を、所定の篩で適宜分級した上、使用する前には90℃の熱風乾燥機で48時間以上乾燥して用いた(B−1、平均粒径=135μm、ε=0.37)。
塩化カリウム(以下、KClと略す)には、特級試薬(和光純薬工業社製)を用い、同様に分級・乾燥して用いた(B−2、平均粒径=200μm、ε=0.95)。
ショ糖には、フロストシュガーFS−2(日新製糖社製)を用い、同様に分級・乾燥して用いた(B−3、平均粒径=41μm、ε=1.95)。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース(ダウ・ケミカル社製、メトセルHPMC)についても、同様に分級・乾燥して用いた(B−4、平均粒径=85μm、ε=1.88)。
<Preparation Examples 1 to 4: Preparation of Porogen (B)>
Porogen (B) was prepared according to the formulation shown in Table 3.
For sodium chloride (hereinafter abbreviated as NaCl), Naclefor 5 (manufactured by Naikai Salt Industries Co., Ltd.) is appropriately classified with a predetermined sieve, and before use, it is dried in a hot air dryer at 90 ° C. for 48 hours or more. (B-1, average particle size = 135 μm, ε = 0.37).
For potassium chloride (hereinafter abbreviated as KCl), a special grade reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used, and the mixture was similarly classified and dried (B-2, average particle size = 200 μm, ε = 0.95). ).
As sucrose, frost sugar FS-2 (manufactured by Nissin Sugar Co., Ltd.) was used, and the sucrose was similarly classified and dried (B-3, average particle size = 41 μm, ε = 1.95).
Hydroxypropyl methylcellulose (Methcell HPMC, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was also classified and dried in the same manner (B-4, average particle size = 85 μm, ε = 1.88).

表3には、レーザー回折式粒度分布径で測定した体積分布のD10(最も小粒径側から数えて10質量%の位置の粒子径)、D50(同、50質量%の位置の粒子径で、平均粒径)、D90(最も小粒径側から数えて90質量%の位置の粒子径)を併記した。
さらに、粒度範囲の目安としてε値を記載した。なお、εの値が小さいほど粒度分布の幅が狭いことを意味している。
ε=(D90−D10)÷D50 ・・・・・(2)
Table 3 shows D10 (particle size at the position of 10% by mass counting from the smallest particle size side) and D50 (particle size at the position of 50% by mass) of the volume distribution measured by the laser diffraction type particle size distribution diameter. , Average particle size) and D90 (particle size at the position of 90% by mass counting from the smallest particle size side) are also shown.
Furthermore, the ε value is described as a guideline for the particle size range. The smaller the value of ε, the narrower the particle size distribution.
ε = (D90-D10) ÷ D50 ・ ・ ・ ・ ・ (2)

Figure 0006862772
Figure 0006862772

記号の説明
HPMC : ヒドロキシプロピルメチルセルロース
D10 : 最も小粒径側から数えて10質量%の位置の粒子径
D50 : 最も小粒径側から数えて50質量%の位置の粒子径
D90 : 最も小粒径側から数えて90質量%の位置の粒子径
ε : 粒度分布幅の目安、ε=(D90−D10)÷D50
Explanation of symbols HPMC: Hydroxypropylmethylcellulose D10: Particle size D50 at the position of 10% by mass counting from the smallest particle size side: Particle size D90 at the position of 50% by mass counting from the smallest particle size side: Smallest particle size Particle size ε at 90% by mass counting from the side: Estimated particle size distribution width, ε = (D90-D10) ÷ D50

<合成例6〜12:無溶剤型ポリウレタン樹脂(A)反応液の調製>
表4に示す処方にしたがって、高分子量ポリオール(P)、鎖延長剤(E)、架橋剤(X)、ウレタン化触媒をまず80℃で1時間混合し、ポリオール成分の混合物(以下ポリオールミックスという)を調製した。
<Synthetic Examples 6 to 12: Preparation of solvent-free polyurethane resin (A) reaction solution>
According to the formulation shown in Table 4, the high molecular weight polyol (P), the chain extender (E), the cross-linking agent (X), and the urethanization catalyst are first mixed at 80 ° C. for 1 hour, and then a mixture of polyol components (hereinafter referred to as polyol mix). ) Was prepared.

次に、ポリオールミックスと、多官能イソシアネート化合物(I)をそれぞれ60℃に調整し、表4に記載した配合比で混合し、ポリウレタン反応液を調製した。
混合には、自転公転型ミキサー(シンキー社製、ARE−310型、撹拌条件:2000rpm×120秒、脱泡条件:2200rpm×60秒)を用いた。
Next, the polyol mix and the polyfunctional isocyanate compound (I) were each adjusted to 60 ° C. and mixed at the blending ratios shown in Table 4 to prepare a polyurethane reaction solution.
For mixing, a rotation / revolution type mixer (manufactured by Shinky Co., Ltd., ARE-310 type, stirring condition: 2000 rpm × 120 seconds, defoaming condition: 2200 rpm × 60 seconds) was used.

Figure 0006862772
Figure 0006862772

表中の記号の説明
PCD−500 : 3−メチル−1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサメチレンジオールの混合物(モル比=9:1)と、ジエチルカーボネートを反応させ、留出したエタノールを除去して得られた、ポリカーボネート系ポリオール(高分子量ポリオール、東ソー製、分子量=500、官能基数=2.0)
PCD−1000 : 3−メチル−1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサメチレンジオールの混合物(モル比=5:5)と、ジエチルカーボネートを反応させ、留出したエタノールを除去して得られた、ポリカーボネート系ポリオール(高分子量ポリオール、東ソー製、分子量=1000、官能基数=2.0)
1,4−BD : 1,4−ブタンジオール(鎖延長剤、三菱化学社製、分子量=90.1、官能基数=2.0)
TMP : トリメチロールプロパン(架橋剤、三菱ガス化学社製、分子量=134.2、官能基数=3.0)
ビスマス系触媒 : ネオスタンU−600(日東化成社製、ビスマストリス(2−エチルへキサノエート)、Bi含有量18.0〜19.0%)
[E]/[P] : (鎖延長剤(E)の活性水素基のモル数[E]と高分子量ポリオール(P)の活性水素基のモル数[P]の比率)
[X]/[P] : (架橋剤(X)の活性水素基のモル数[X]と高分子量ポリオール(P)の活性水素基のモル数[P]の比率)
ポリオール成分の分子量:各ポリオール成分のモルあたりの分子量の平均値
ポリオールの官能基数:各ポリオール成分のモルあたりの官能基数の平均値
EO含有量 : 系内のポリエチレングリコール単位の質量%
Explanation of symbols in the table PCD-500: Ethanol distilled by reacting a mixture of 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexamethylenediol (molecular ratio = 9: 1) with diethyl carbonate. Polycarbonate-based polyol (high molecular weight polyol, manufactured by Tosoh, molecular weight = 500, number of functional groups = 2.0) obtained by removing
PCD-1000: Obtained by reacting a mixture of 3-methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexamethylenediol (molecular ratio = 5: 5) with diethyl carbonate to remove distilled ethanol. Polycarbonate-based polyol (high molecular weight polyol, manufactured by Tosoh, molecular weight = 1000, number of functional groups = 2.0)
1,4-BD: 1,4-Butanediol (chain extender, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, molecular weight = 90.1, number of functional groups = 2.0)
TMP: Trimethylolpropane (crosslinking agent, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, molecular weight = 134.2, number of functional groups = 3.0)
Bismuth-based catalyst: Neostan U-600 (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., bismuth tris (2-ethylhexanoate), Bi content 18.0 to 19.0%)
[E] / [P]: (Ratio of the number of moles of active hydrogen groups [E] of the chain extender (E) to the number of moles of active hydrogen groups [P] of the high molecular weight polyol (P))
[X] / [P]: (Ratio of the number of moles [X] of active hydrogen groups of the cross-linking agent (X) to the number of moles [P] of active hydrogen groups of the high molecular weight polyol (P))
Molecular weight of polyol component: Average value of molecular weight per mole of each polyol component Number of functional groups of polyol: Average value of number of functional groups per mole of each polyol component EO content: Mass% of polyethylene glycol unit in the system

<実施例1〜11、比較例1〜7>
撹拌混合用ミキサーとして、2リットルのポリプロピレン製ビーカー(AZONE社製)とハイフレックスディスパーザー(エスエムテー社製、HG−92特型)およびタービン翼の組み合わせ、または、高速混合機(日本コークス社製、FM−10型ヘンシェルミキサー)とブレード翼の組み合わせを用いた。
<Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 7>
As a mixer for stirring and mixing, a combination of a 2 liter polypropylene beaker (manufactured by AZONE), a high flex disperser (manufactured by SMT, HG-92 special type) and a turbine blade, or a high-speed mixer (manufactured by Nippon Coke Co., Ltd., A combination of FM-10 type Henschel mixer) and blade blades was used.

ミキサーの槽内に予めポロゲン(B)を仕込んでおき、十分に窒素ガスでパージし造粒に備えた。次いで、所定の回転数で撹拌を開始すると同時に、前記のポリウレタン反応液を表5に記載した処方にもとづき滴下した。滴下時間は、撹拌開始から3秒間以上10秒間以内とした。撹拌開始から50秒後に撹拌を停止し、造粒した粒子を回収した。
なお実施例8、9、10、11では、ミキサーの撹拌停止時点では粒子にタック性が残り、さらに粒子に柔軟性がやや認められたため、使用したポロゲン(B)の50%相当量を打粉剤としてミキサーへ追加投入し、撹拌翼の周速=3.0m/sで20秒間追加混合し、ポリウレタン樹脂粒子を回収した。
Porogen (B) was charged in advance in the tank of the mixer, and the mixture was sufficiently purged with nitrogen gas to prepare for granulation. Then, at the same time as stirring was started at a predetermined rotation speed, the polyurethane reaction solution was added dropwise based on the formulation shown in Table 5. The dropping time was 3 seconds or more and 10 seconds or less from the start of stirring. After 50 seconds from the start of stirring, stirring was stopped and the granulated particles were collected.
In Examples 8, 9, 10 and 11, when the stirring of the mixer was stopped, the particles remained tacky and the particles were slightly flexible. Therefore, 50% of the pologene (B) used was used as a dusting agent. The polyurethane resin particles were additionally charged into the mixer and mixed for 20 seconds at a peripheral speed of the stirring blade = 3.0 m / s to recover the polyurethane resin particles.

回収した造粒品はステンレス製の容器に入れて蓋をし、90℃の熱風乾燥機内で養生した。その後、ATR−FT−IR(日本分光社製)スペクトルの2270cm−1付近のピークが消失した時点で、ウレタン化反応が完了したものと判断し、得られた粒子を所定の目開きの篩いで分級(例:2.0mm篩下、0.7mm篩上)し、ポリウレタン樹脂粒子を得た。 The recovered granulated product was placed in a stainless steel container, covered, and cured in a hot air dryer at 90 ° C. After that, when the peak near 2270 cm-1 in the ATR-FT-IR (manufactured by JASCO Corporation) spectrum disappeared, it was judged that the urethanization reaction was completed, and the obtained particles were sieved with a predetermined opening. Classification (eg, under a 2.0 mm sieve, above a 0.7 mm sieve) was performed to obtain polyurethane resin particles.

ポロゲン(B)がNaClまたはKClの場合は、得られたポリウレタン樹脂粒子をルツボに入れて500℃で24時間焼成してポリウレタン樹脂を灰化し、回収したポロゲン(B)の粒度分布を測定して、本発明の権利範囲内の性状を有することを確認した。 When the porogen (B) is NaCl or KCl, the obtained polyurethane resin particles are placed in a rut and fired at 500 ° C. for 24 hours to incinerate the polyurethane resin, and the particle size distribution of the recovered porogen (B) is measured. , It was confirmed that it has properties within the scope of rights of the present invention.

なお、造粒品として回収したポリウレタン樹脂粒子について、用いたポロゲン(B)が水溶性セルロース誘導体の場合は25℃のイオン交換水で十分に洗浄することでポロゲン(B)を完全に溶出することができ、これを乾燥することでポリウレタン多孔粒子を得ることができた。
用いたポロゲン(B)が水溶性セルロース誘導体以外の場合は、90℃の温水で十分に洗浄することでポロゲン(B)を完全に溶出することができ、これを乾燥することでポリウレタン樹脂(A)の多孔粒子が得られた。多孔粒子の性状を表5に、外観を図4に示した。
If the polyurethane resin particles used as the granulated product are water-soluble cellulose derivatives, the polyurethane resin particles should be thoroughly washed with ion-exchanged water at 25 ° C. to completely elute the porogen (B). By drying this, polyurethane porous particles could be obtained.
When the porogen (B) used is other than a water-soluble cellulose derivative, the porogen (B) can be completely eluted by thoroughly washing with warm water at 90 ° C., and by drying this, the polyurethane resin (A) can be completely eluted. ) Perforated particles were obtained. The properties of the porous particles are shown in Table 5, and the appearance is shown in FIG.

Figure 0006862772
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表中の記号の説明
平均細孔径 : 光学顕微鏡による観察で平均値を求めた。
細孔容積 : 水銀ポロシメーターで測定した。
ミキサー内壁面の状態:ポリウレタン樹脂粒子製造後の、ミキサー内部の状態。粒子が凝集したブロック塊の形成状態を判定した。◎:なし、○:ほとんどなし、△:僅かにあり、×:あり。
多孔粒子の形状 : ポリウレタン樹脂粒子からポロゲンを溶出した多孔粒子の形状。◎:球状、○:やや歪状、△:歪状が目立つ、×:不定形。
多孔粒子からの芳香族アミンの溶出 : ポロゲン溶出後のポリウレタン多孔粒子を高温の水に浸漬し、溶出する芳香族アミンの有無で判断した。具体的には、イオン交換水100mlに多孔粒子1gを入れ、オートクレーブで121℃×8時間処理した。その後、室温まで冷却した試料を1000mlのナス型フラスコに入れ,さらに70mlのメタノールを追加して70℃で30分間加熱した。加熱終了後は2分以内に室温まで冷却し,tert−ブチルメチルエーテル50mlで芳香族アミンを有機層に抽出した。この抽出液に含まれる芳香族アミンを定性し、その上でGC−MS(ガスクロマトグラフ−質量分析計)およびHPLC(高速液体クロマトグラフ)で芳香族アミンの量を定量した。
回収ポロゲンの粒度分布:得られたポリウレタン樹脂粒子をルツボに入れて500℃で24時間焼成し、ポリウレタン樹脂を灰化して回収したポロゲン(B)の粒度分布
Explanation of symbols in the table Average pore diameter: The average value was obtained by observation with an optical microscope.
Pore volume: Measured with a mercury porosimeter.
Condition of the inner wall surface of the mixer: The condition of the inside of the mixer after the polyurethane resin particles are manufactured. The formation state of the block mass in which the particles were aggregated was determined. ◎: None, ○: Almost none, △: Slightly present, ×: Yes.
Shape of porous particles: The shape of porous particles in which porogen is eluted from polyurethane resin particles. ◎: Spherical, ○: Slightly distorted, △: Distorted is conspicuous, ×: Indeterminate form.
Elution of aromatic amines from the porous particles: The polyurethane porous particles after elution of porogen were immersed in high-temperature water, and the presence or absence of the eluted aromatic amines was judged. Specifically, 1 g of the porous particles was placed in 100 ml of ion-exchanged water and treated in an autoclave at 121 ° C. for 8 hours. Then, the sample cooled to room temperature was placed in a 1000 ml eggplant-shaped flask, 70 ml of methanol was further added, and the sample was heated at 70 ° C. for 30 minutes. After the heating was completed, the mixture was cooled to room temperature within 2 minutes, and the aromatic amine was extracted into the organic layer with 50 ml of tert-butyl methyl ether. The aromatic amine contained in this extract was qualitative, and the amount of aromatic amine was quantified by GC-MS (gas chromatograph-mass spectrometer) and HPLC (high performance liquid chromatograph).
Particle size distribution of recovered porogen: The obtained polyurethane resin particles were placed in a rut and fired at 500 ° C. for 24 hours to incinerate the polyurethane resin and recovered porogen (B) particle size distribution.

<実施例1〜11>
表5、表6に記載したように、本発明で得られたポリウレタン樹脂粒子、および、これらからポロゲン(B)を溶出したポリウレタン多孔粒子は、幅広い粒径範囲において細孔径分布がシャープなことを特徴としている。また、一般的なポリウレタンフォームのようにシリコーンや芳香族アミンなどの溶出物がないため、高い安全性が求められるライフサイエンス分野や食品分野に最適なものであることが確認できた。
<比較例1〜7>
表7に記載したように、比較例1〜6で得られた多孔体は、造粒安定性、粒子の形状、細孔の径および形状、耐溶出性の面から、実施例で得られた多孔体よりも下回る結果となった。
<Examples 1 to 11>
As shown in Tables 5 and 6, the polyurethane resin particles obtained in the present invention and the polyurethane porous particles in which porogen (B) is eluted from them have a sharp pore size distribution in a wide particle size range. It is a feature. In addition, unlike general polyurethane foam, there is no eluate such as silicone or aromatic amine, so it was confirmed that it is most suitable for the life science field and food field where high safety is required.
<Comparative Examples 1 to 7>
As described in Table 7, the porous bodies obtained in Comparative Examples 1 to 6 were obtained in Examples in terms of granulation stability, particle shape, pore diameter and shape, and elution resistance. The result was lower than that of the porous body.

比較例1及び2では、造粒槽の内径に対する撹拌翼の直径が小さいため、ポロゲン(B)とポリウレタン反応液の混合が不十分なため、内壁面に餅状の塊が形成されたとともに、粒子化された一部分についても形状が歪になるなど、造粒安定性に大きな問題が生じた。
比較例3では、撹拌翼の回転速度(周速)が6.0m/sを下回ったことで撹拌・剪断力が不十分となり、粒子の形状が歪になった。
比較例4では、撹拌翼の回転速度(周速)が15.0m/sを上回ったことで撹拌・剪断力が過剰となり、造粒時にポロゲン(B)の粉砕が促進されてしまった結果、ポロゲン溶出後のポリウレタン多孔粒子の細孔径が小さくなった。
比較例5では、造粒槽へ仕込んだポロゲンの量が少な過ぎたために十分な撹拌混合ができず、内壁面に餅状の塊が形成され、ポリウレタン粒子の形状が歪になるなどの問題が生じた。
In Comparative Examples 1 and 2, since the diameter of the stirring blade was small with respect to the inner diameter of the granulation tank, the mixture of Porogen (B) and the polyurethane reaction solution was insufficient, so that a rice cake-like mass was formed on the inner wall surface and also. There was a big problem in granulation stability, such as the shape of the particleized part becoming distorted.
In Comparative Example 3, since the rotation speed (peripheral speed) of the stirring blade was lower than 6.0 m / s, the stirring / shearing force became insufficient and the shape of the particles became distorted.
In Comparative Example 4, the rotation speed (peripheral speed) of the stirring blade exceeded 15.0 m / s, so that the stirring / shearing force became excessive and the pulverization of porogen (B) was promoted at the time of granulation. The pore size of the polyurethane porous particles after elution of porogen became smaller.
In Comparative Example 5, since the amount of porogen charged in the granulation tank was too small, sufficient stirring and mixing could not be performed, rice cake-like lumps were formed on the inner wall surface, and the shape of the polyurethane particles was distorted. occured.

比較例6では、造粒槽へ仕込んだポロゲンの量が多過ぎたために十分な撹拌混合ができず、ポリウレタン粒子の形状が歪になった。
比較例7では、芳香族イソシアネートを使用したことにより、加水分解した際のポリウレタン多孔粒子から芳香族アミンが溶出した。
In Comparative Example 6, the amount of porogen charged into the granulation tank was too large, so that sufficient stirring and mixing could not be performed, and the shape of the polyurethane particles was distorted.
In Comparative Example 7, by using the aromatic isocyanate, the aromatic amine was eluted from the polyurethane porous particles when hydrolyzed.

Claims (6)

回転式撹拌翼を有するミキサー内で、水に溶解するポロゲン(B)を撹拌した状態で、無溶剤型ポリウレタン樹脂(A)の反応液を添加し、ポロゲンを内包したポリウレタン樹脂粒子を製造する方法において、
(1)前記撹拌翼の直径(p)が、ミキサーの内径に対して60%以上の長さがあるミキサーを用いて、
(2)前記撹拌翼の先端の周速が6.0m/s以上、15.0m/s以下になるように撹拌速度を調整することを特徴とするポリウレタン樹脂粒子の製造方法。
A method for producing polyurethane resin particles containing porogen by adding a reaction solution of solvent-free polyurethane resin (A) while stirring porogen (B) dissolved in water in a mixer having a rotary stirring blade. In
(1) Using a mixer in which the diameter (p) of the stirring blade is 60% or more of the inner diameter of the mixer,
(2) A method for producing polyurethane resin particles , which comprises adjusting the stirring speed so that the peripheral speed of the tip of the stirring blade is 6.0 m / s or more and 15.0 m / s or less.
ポロゲン(B)が、ポリビニルアルコール(ケン化度70%以上98%未満)、末端をアルコキシ化したポリエチレングリコール、水溶性のセルロース誘導体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類からなる群から選ばれた単独または2種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン樹脂粒子の製造方法。 Porogen (B) is composed of polyvinyl alcohol (saccharification degree 70% or more and less than 98%), polyethylene glycol having an alkoxylated terminal, water-soluble cellulose derivative, polyacrylamide, polymethacrylamide, sodium chloride, potassium chloride, and polysaccharide. The method for producing polyurethane resin particles according to claim 1, wherein the polyurethane resin particles are selected alone or in combination of two or more. ポロゲン(B)の平均粒径が5μm以上900μm未満であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリウレタン樹脂粒子の製造方法。 The method for producing polyurethane resin particles according to claim 1 or 2, wherein the average particle size of the porogen (B) is 5 μm or more and less than 900 μm. ポロゲン(B)の粒度分布の指標ε{(D90−D10)÷D50}が2.00未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂粒子の製造方法。 The method for producing polyurethane resin particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the index ε {(D90-D10) ÷ D50} of the particle size distribution of the porogen (B) is less than 2.00. .. ポリウレタン樹脂(A)が、
脂肪族系ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも一種(一つ)を含む多官能イソシアネート化合物(I)と、
ポリカーボネート系ポリオールおよびポリエーテル系ポリオールからなる群より選ばれる少なくとも一種(一つ)を含む高分子量ポリオール化合物(P)、
さらに鎖延長剤(E)および架橋剤(X)の反応生成物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂粒子の製造方法。
Polyurethane resin (A)
Polyfunctional isocyanate compound (I) containing at least one (one) selected from the group consisting of aliphatic polyisocyanates and alicyclic polyisocyanates, and
High molecular weight polyol compound (P) containing at least one selected from the group consisting of polycarbonate-based polyols and polyether-based polyols,
The method for producing polyurethane resin particles according to any one of claims 1 to 4, further comprising a reaction product of a chain extender (E) and a cross-linking agent (X).
粒子の平均粒径が400μm以上3mm以下、平均細孔径が5μm以上900μm以下であって、かつ細孔容量が2.0cm^3/g以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂粒子の製造方法 Any of claims 1 to 5, wherein the average particle size of the particles is 400 μm or more and 3 mm or less, the average pore diameter is 5 μm or more and 900 μm or less, and the pore capacity is 2.0 cm ^ 3 / g or more. The method for producing polyurethane resin particles according to item 1 .
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