JP2006328154A - Method for producing water-absorbing polyurethane foam - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing water-absorbing polyurethane foam suppressing discoloration and easily producing the water-absorbing polyurethane foam with excellent water-absorbing property. <P>SOLUTION: The water-absorbing polyurethane foam is produced by reacting a raw material comprising polyisocyanates, polyesterpolyols, polyoxyethylene compounds as a hydrophilicity imparting agent, a catalyst and a foaming agent. A prepolymer having isocyanate groups on the ends obtained by reacting aliphatic or alicyclic polyisocyanates as polyisocyanates with the polyesterpolyols is used. The amount of formulation of the polyoxyethylene compounds is 1-10 pts. by mass per 100 pts. by mass of the sum of the polyesterpolyols and polyoxyethylene compounds. The preferable molar ratio of the aliphatic or alicyclic polyisocyanates and the polyesterpolyols forming the prepolymer is 3:1 to 100:1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば止血用パッド等として使用される吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法に関するものであり、特には、光等に暴露されても黄色に変色することが少ない吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a water-absorbing polyurethane foam used, for example, as a hemostatic pad, and in particular, to the production of a water-absorbing polyurethane foam that is less likely to turn yellow when exposed to light or the like. It is about the method.

従来、ブラパッドや肩パッド等の衣料材料や止血用パッド等の皮膚に貼り付ける医療材料としては、汗による不快感を取り除くため、吸水性を有する不織布製のガーゼ等が使用されてきた。しかし、そのようなガーゼは、使用中に繊維の一部が止血用パッドの本体から離脱して皮膚に付着したり、取替え時に形状が崩れたりするという問題があった。そこで、多孔質体であるポリウレタン発泡体を用いることが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。   Conventionally, non-woven gauze having water absorbency has been used as a medical material to be affixed to the skin such as clothing materials such as bra pads and shoulder pads and hemostatic pads. However, such a gauze has a problem in that a part of the fiber is detached from the body of the hemostatic pad during use and adheres to the skin, or the shape of the gauze collapses when replaced. Then, using the polyurethane foam which is a porous body is proposed (for example, refer patent document 1).

すなわち、ポリウレタン発泡体は有機ポリイソシアネート、ポリオール、触媒、発泡剤、整泡剤の混合液を反応させ、発泡及び硬化させて得られるものである。さらに、有機ポリイソシアネートがアルコール性水酸基含有化合物と脂肪族系又は脂環族系ジイソシアネートとからなるアロファネート変性有機ポリイソシアネート組成物を含み、ポリオールは平均官能基数が2〜6、数平均分子量が100〜20,000のものである。このポリウレタン発泡体の製造方法によれば、紫外線等による発泡体の変色、反応性のアンバランスによる不均一なセル状態、及びスコーチの発生が防止される。
特開2005−48038号公報(第2頁及び第3頁)
That is, the polyurethane foam is obtained by reacting a mixed liquid of organic polyisocyanate, polyol, catalyst, foaming agent, and foam stabilizer, foaming and curing. Furthermore, the organic polyisocyanate includes an allophanate-modified organic polyisocyanate composition comprising an alcoholic hydroxyl group-containing compound and an aliphatic or alicyclic diisocyanate, and the polyol has an average functional group number of 2 to 6 and a number average molecular weight of 100 to 100. 20,000. According to this method for producing a polyurethane foam, discoloration of the foam due to ultraviolet rays or the like, uneven cell state due to reactivity imbalance, and generation of scorch are prevented.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-48038 (pages 2 and 3)

特許文献1に記載のポリウレタン発泡体の製造方法では、前述のように有機ポリイソシアネートとして脂肪族系又は脂環族系ジイソシアネートが用いられていることから、発泡体について変色防止等の効果を発揮することができる。しかしながら、係るポリウレタン発泡体は、脂肪族系又は脂環族系ジイソシアネートとポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールとをウレタン化反応させて得られた一般的な軟質発泡体であるため、親水性が改善されていない。そのため、止血用パッド等の十分な吸水性が要求される用途においては吸水性が不足し、その機能を満足に果たすことができなかった。   In the method for producing a polyurethane foam described in Patent Document 1, since the aliphatic or alicyclic diisocyanate is used as the organic polyisocyanate as described above, the foam exhibits effects such as discoloration prevention. be able to. However, since the polyurethane foam is a general soft foam obtained by urethanation reaction of aliphatic or alicyclic diisocyanate with polyester polyol or polyether polyol, hydrophilicity is improved. Absent. Therefore, in applications that require sufficient water absorption, such as a hemostatic pad, water absorption is insufficient, and the function cannot be satisfactorily achieved.

そこで本発明の目的とするところは、変色が抑制されるうえに、吸水性に優れたポリウレタン発泡体を容易に製造することができる吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a water-absorbing polyurethane foam, in which discoloration is suppressed and a polyurethane foam excellent in water absorption can be easily produced.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法は、ポリイソシアネート類、ポリエステルポリオール類、親水性付与剤としてのポリオキシエチレン化合物、触媒及び発泡剤よりなる原料を反応させる吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法であって、前記ポリイソシアネート類が脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に反応させてなる末端イソシアネート基を有するプレポリマーであり、ポリオキシエチレン化合物の配合量がポリエステルポリオール類とポリオキシエチレン化合物との合計量100質量部当たり1〜10質量部であることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the method for producing a water-absorbing polyurethane foam according to claim 1 comprises polyisocyanates, polyester polyols, a polyoxyethylene compound as a hydrophilicity-imparting agent, a catalyst and a foaming agent. A method for producing a water-absorbing polyurethane foam by reacting a raw material comprising a prepolymer having a terminal isocyanate group obtained by reacting an aliphatic or alicyclic polyisocyanate with a polyester polyol. In addition, the blending amount of the polyoxyethylene compound is 1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the polyester polyols and the polyoxyethylene compound.

請求項2に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法は、請求項1に係る発明において、前記プレポリマーを形成する脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類とのモル比が3:1〜100:1であることを特徴とするものである。   The method for producing a water-absorbing polyurethane foam of the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the molar ratio of the aliphatic or alicyclic polyisocyanate forming the prepolymer and the polyester polyol is used. Is 3: 1 to 100: 1.

請求項3に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法は、請求項1又は請求項2に係る発明において、前記ポリイソシアネート類は、脂環族ポリイソシアネート類であることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the method for producing a water-absorbing polyurethane foam according to the first or second aspect, wherein the polyisocyanate is an alicyclic polyisocyanate. It is.

請求項4に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法は、請求項1から請求項3のいずれか一項に係る発明において、前記ポリエステルポリオール類、ポリオキシエチレン化合物及び発泡剤の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量を表すイソシアネート指数が70〜110であることを特徴とするものである。   The method for producing a water-absorbing polyurethane foam according to a fourth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the polyester polyols, polyoxyethylene compound, and active hydrogen of the foaming agent are used. The isocyanate index representing the equivalent of the isocyanate group of the polyisocyanate with respect to the group is 70 to 110.

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法においては、原料として脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類が用いられ、ベンゼン環を有していないことから、得られるポリウレタン発泡体の変色を抑制することができる。また、原料として親水性を付与するポリオキシエチレン化合物が配合され、その配合量がポリエステルポリオール類及びポリオキシエチレン化合物の合計量100質量部当たり1〜10質量部に設定される。ポリオキシエチレン化合物はポリエステルポリオール類との相溶性が低いため表面に移行しやすいと考えられ、ポリウレタン発泡体の吸水性を向上させることができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
In the method for producing a water-absorbing polyurethane foam of the invention according to claim 1, since an aliphatic or alicyclic polyisocyanate is used as a raw material and does not have a benzene ring, the resulting polyurethane foam is obtained. The discoloration can be suppressed. Moreover, the polyoxyethylene compound which provides hydrophilicity as a raw material is mix | blended, and the compounding quantity is set to 1-10 mass parts per 100 mass parts of total amounts of polyester polyols and a polyoxyethylene compound. Since the polyoxyethylene compound is low in compatibility with the polyester polyols, it is considered that the polyoxyethylene compound easily moves to the surface, and the water absorption of the polyurethane foam can be improved.

さらに、ポリイソシアネート類として、脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に予め反応させてなる末端イソシアネート基を有するプレポリマーを用いることにより、良好な吸水性ポリウレタン発泡体を容易に製造することができる。   Furthermore, by using a prepolymer having a terminal isocyanate group obtained by reacting an aliphatic or alicyclic polyisocyanate with a polyester polyol in advance as a polyisocyanate, a good water-absorbing polyurethane foam is easily produced. can do.

請求項2に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法では、プレポリマーを形成する脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類とのモル比が3:1〜100:1である。このため、請求項1に係る発明の効果に加えて、原料混合物をより均一なものにでき、ポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類との反応を十分に進行させることができる。   In the method for producing a water-absorbing polyurethane foam of the invention according to claim 2, the molar ratio of the aliphatic or alicyclic polyisocyanate forming the prepolymer to the polyester polyol is 3: 1 to 100: 1. is there. For this reason, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the raw material mixture can be made more uniform, and the reaction between the polyisocyanate and the polyester polyol can be sufficiently advanced.

請求項3に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法においては、ポリイソシアネート類は脂環族ポリイソシアネート類であることから、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加えて、発泡体の成形条件を既存の装置の性能に応じて調整することができ、吸水性ポリウレタン発泡体の製造をより容易に行うことができる。   In the method for producing a water-absorbing polyurethane foam of the invention according to claim 3, since the polyisocyanate is an alicyclic polyisocyanate, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, The molding conditions of the foam can be adjusted according to the performance of the existing apparatus, and the production of the water-absorbing polyurethane foam can be performed more easily.

請求項4に記載の発明の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法においては、イソシアネート指数が70〜110に設定されることから、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加えて、樹脂化を十分に進行させることができる。   In the method for producing a water-absorbing polyurethane foam of the invention according to claim 4, since the isocyanate index is set to 70 to 110, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 3. The resinification can be sufficiently advanced.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態における吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法は、ポリイソシアネート類、ポリエステルポリオール類、親水性付与剤としてのポリオキシエチレン化合物、触媒及び発泡剤よりなる原料を反応させる方法である。その方法において、前記ポリイソシアネート類が脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に反応させてなる末端イソシアネート基を有するプレポリマーであり、ポリオキシエチレン化合物の配合量がポリエステルポリオール類とポリオキシエチレン化合物との合計量100質量部当たり1〜10質量部である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The method for producing a water-absorbing polyurethane foam in the present embodiment is a method in which a raw material comprising a polyisocyanate, a polyester polyol, a polyoxyethylene compound as a hydrophilicity-imparting agent, a catalyst, and a foaming agent is reacted. In the method, the polyisocyanate is a prepolymer having a terminal isocyanate group obtained by reacting an aliphatic or alicyclic polyisocyanate with a polyester polyol, and the compounding amount of the polyoxyethylene compound is It is 1-10 mass parts per 100 mass parts of total amounts with a polyoxyethylene compound.

まず、ポリウレタン発泡体の原料について順に説明する。
ポリウレタン発泡体の原料は、上記のように脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に反応させてなる末端イソシアネート基を有するプレポリマー、ポリエステルポリオール類、親水化剤としてのポリオキシエチレン化合物、触媒及び発泡剤を含有するものである。
First, the raw material of a polyurethane foam is demonstrated in order.
The raw materials for polyurethane foam are prepolymers having terminal isocyanate groups obtained by reacting aliphatic or alicyclic polyisocyanates with polyester polyols as described above, polyester polyols, and polyoxyethylene as a hydrophilizing agent. It contains a compound, a catalyst and a blowing agent.

ポリオール類としては、親水化剤であるポリオキシエチレン化合物との相溶性が低く、親水化剤が発泡体の表面に移行して発泡体の親水性を高めるように機能させるために、ポリエステルポリオール類が用いられる。ポリエステルポリオール類として具体的には、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、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、グリセリン等のポリオールと反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオールのほか、ラクトン系ポリエステルポリオール及びポリカーボネート系ポリオール及びそれらの変性体等が挙げられる。   Polyols include polyester polyols that have low compatibility with the polyoxyethylene compound, which is a hydrophilizing agent, and function so that the hydrophilizing agent migrates to the surface of the foam to increase the hydrophilicity of the foam. Is used. Specific examples of polyester polyols include condensed polyester polyols obtained by reacting polycarboxylic acids such as adipic acid and phthalic acid with polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and glycerin, as well as lactone polyesters. Examples thereof include polyols and polycarbonate-based polyols and modified products thereof.

ポリエステルポリオール類の数平均分子量(以下、単に分子量ともいう)は2000〜3000程度であることが好ましく、水酸基の平均官能基数は2〜4であることが好ましい。係る分子量が2000未満のときには得られるポリウレタン発泡体が硬くなる傾向を有し、柔軟性が損なわれやすく、3000を越えるときにはポリウレタン発泡体の硬度や強度が不足する傾向を示す。また、平均官能基数が2未満の場合にはポリウレタン発泡体に架橋構造が十分に形成されず、形状保持性が低下する一方、平均官能基数が4を越える場合にはポリウレタン発泡体の架橋構造が密になり過ぎて硬くなる傾向を示す。   The number average molecular weight (hereinafter also simply referred to as molecular weight) of the polyester polyol is preferably about 2000 to 3000, and the average number of functional groups of the hydroxyl group is preferably 2 to 4. When the molecular weight is less than 2000, the obtained polyurethane foam tends to be hard, and the flexibility tends to be impaired. When it exceeds 3000, the polyurethane foam tends to have insufficient hardness and strength. In addition, when the average number of functional groups is less than 2, the polyurethane foam does not have a sufficient cross-linked structure, and shape retention is reduced. On the other hand, when the average number of functional groups exceeds 4, the polyurethane foam has a cross-linked structure. It tends to be too dense and hard.

また、ポリエステルポリオール類の水酸基価は20〜200mgKOH/gであることが好ましく、50〜80mgKOH/gであることがより好ましい。ポリエステルポリオール類の水酸基価が20mgKOH/g未満の場合、水酸基価が小さくなり過ぎ、ポリウレタン発泡体の架橋密度が小さくなって形状保持性が低下する。水酸基価が200mgKOH/gを越える場合、水酸基価が大きくなり過ぎ、ポリウレタン発泡体の架橋密度が大きくなって硬くなるとともに、セルが独立する独立気泡型となる傾向にある。このポリエステルポリオール類は、原料成分の種類、分子量、縮合度等を調整することによって、水酸基の官能基数や水酸基価を変えることができる。   Moreover, it is preferable that the hydroxyl value of polyester polyols is 20-200 mgKOH / g, and it is more preferable that it is 50-80 mgKOH / g. When the hydroxyl value of polyester polyols is less than 20 mgKOH / g, the hydroxyl value becomes too small, and the crosslink density of the polyurethane foam becomes small, resulting in a decrease in shape retention. When the hydroxyl value exceeds 200 mgKOH / g, the hydroxyl value becomes too large, the cross-linking density of the polyurethane foam becomes large and becomes hard, and the cells tend to be an independent cell type with independent cells. These polyester polyols can change the number of functional groups and the hydroxyl value of the hydroxyl group by adjusting the type, molecular weight, condensation degree, and the like of the raw material components.

次に、末端イソシアネート基を有するプレポリマーは、脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に反応させてなる末端イソシアネート基を有する化合物である。係るプレポリマーは、ポリエステルポリオール類の水酸基に対して脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類のイソシアネート基が過剰となるように反応させ、末端にイソシアネート基を有する前駆ポリマーである。このように、ポリエステルポリオール類と脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とで予めプレポリマーを調製しておくことにより(プレポリマー法)、ポリエステルポリオール類とポリイソシアネート類との反応を確実に進行させることができる。ポリオール類とポリイソシアネート類とを1段で反応させるワンショット法に比べてプレポリマー法は、ウレタン化反応を容易かつ十分に行うことができ、良好な物性を有するポリウレタンを得ることができる。   Next, the prepolymer having a terminal isocyanate group is a compound having a terminal isocyanate group obtained by reacting an aliphatic or alicyclic polyisocyanate with a polyester polyol. Such a prepolymer is a precursor polymer having an isocyanate group at the terminal by reacting with the hydroxyl group of the polyester polyol so that the isocyanate group of the aliphatic or alicyclic polyisocyanate becomes excessive. Thus, by preparing a prepolymer in advance with polyester polyols and aliphatic or alicyclic polyisocyanates (prepolymer method), the reaction between polyester polyols and polyisocyanates proceeds reliably. Can be made. Compared with the one-shot method in which polyols and polyisocyanates are reacted in a single step, the prepolymer method can easily and sufficiently carry out the urethanization reaction, and a polyurethane having good physical properties can be obtained.

前記プレポリマーを形成する脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類とのモル比は3:1〜100:1であることが好ましく、4:1〜30:1であることがより好ましく、5:1〜20:1であることが特に好ましい。このモル比が3:1未満の場合には、プレポリマー化される分子の割合が増えて粘度が高くなり、ポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類との反応が不十分となって、良好なポリウレタン発泡体を得ることが難しくなる。一方、モル比が100:1を越える場合には、プレポリマー化される分子の割合が少なくなって粘度が低くなり、泡化反応で発生したガスが抜けやすく、良好なポリウレタン発泡体が得られなくなる傾向を示す。このプレポリマーは、例えば脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類とを混合し、触媒を配合することなく、常温で24時間保持することにより調製される。   The molar ratio of the aliphatic or alicyclic polyisocyanates and polyester polyols forming the prepolymer is preferably 3: 1 to 100: 1, more preferably 4: 1 to 30: 1. It is preferably 5: 1 to 20: 1. When this molar ratio is less than 3: 1, the proportion of molecules to be prepolymerized increases, the viscosity increases, the reaction between polyisocyanates and polyester polyols becomes insufficient, and good polyurethane foam Getting a body becomes difficult. On the other hand, when the molar ratio exceeds 100: 1, the ratio of the molecules to be prepolymerized decreases, the viscosity decreases, the gas generated by the foaming reaction is easily released, and a good polyurethane foam is obtained. Shows a tendency to disappear. This prepolymer is prepared by, for example, mixing an aliphatic or alicyclic polyisocyanate and a polyester polyol, and keeping them at room temperature for 24 hours without blending a catalyst.

脂肪族ポリイソシアネート類として具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、リジンジイソシアネート(LDI)、ブテンジイソシアネート(BDI)、1,3−ブタジエン−1,4−ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート及びそれらの変性体等が用いられる。脂環族ポリイソシアネート類として具体的には、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート〔水添ジフェニルメタンジイソシアネート(水添MDI)〕、水添キシレンジイソシアネート(水添XDI)、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が用いられる。   Specific examples of the aliphatic polyisocyanates include hexamethylene diisocyanate (HDI), lysine diisocyanate (LDI), butene diisocyanate (BDI), 1,3-butadiene-1,4-diisocyanate, octamethylene diisocyanate, and modified products thereof. Etc. are used. Specific examples of the alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane diisocyanate [hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI)], hydrogenated xylene diisocyanate (hydrogenated XDI), cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, Dicyclohexylmethane diisocyanate and the like are used.

ポリイソシアネート類としては、上記の脂肪族又は脂環族ポリイソシアネート類のほか、リジンエステルトリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等の3官能以上のポリイソシアネート類も用いることができる。これらポリイソシアネート類のうち、リジンエステルトリイソシアネート及び1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネートが好ましい。これらのポリイソシアネート類は、前記のジイソシアネートとともに用いることができ、その配合量はポリイソシアネート類中60質量%以下であることが好ましい。   As polyisocyanates, in addition to the above aliphatic or alicyclic polyisocyanates, lysine ester triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,3 Polyisocyanates having 3 or more functional groups such as 1,6-hexamethylene triisocyanate and bicycloheptane triisocyanate can also be used. Of these polyisocyanates, lysine ester triisocyanate and 1,3,6-hexamethylene triisocyanate are preferred. These polyisocyanates can be used together with the above-mentioned diisocyanates, and the blending amount thereof is preferably 60% by mass or less in the polyisocyanates.

末端にイソシアネート基を有するプレポリマーのイソシアネート指数(イソシアネートインデックス)は、70〜110であることが好ましく、80〜100であることがより好ましい。ここで、イソシアネート指数は、ポリエステルポリオール類の水酸基、ポリオキシエチレン化合物の水酸基及び発泡剤(水)等の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したものである。従って、その値が100未満の場合には活性水素基がイソシアネート基より過剰であることを意味し、100を越える場合にはイソシアネート基が活性水素基より過剰であることを意味する。前記イソシアネート指数が70未満の場合には、ポリエステルポリオール類がポリイソシアネート類と十分に反応することができず、樹脂化の進行が抑えられ、発泡体にべたつきが生じ、また発泡体の強度等の物性が低下する原因となる。一方、イソシアネート指数が110を越える場合には、イソシアネート基が過剰となり、発泡体が硬くなり過ぎて柔軟な発泡体が得られにくくなって好ましくない。   The isocyanate index (isocyanate index) of the prepolymer having an isocyanate group at the terminal is preferably 70 to 110, and more preferably 80 to 100. Here, the isocyanate index represents the equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen group such as the hydroxyl group of the polyester polyol, the hydroxyl group of the polyoxyethylene compound and the foaming agent (water) in percentage. Therefore, when the value is less than 100, it means that the active hydrogen group is in excess of the isocyanate group, and when it exceeds 100, it means that the isocyanate group is in excess of the active hydrogen group. When the isocyanate index is less than 70, the polyester polyols cannot sufficiently react with the polyisocyanates, the progress of resinization is suppressed, the foam is sticky, the strength of the foam, etc. It causes the physical properties to deteriorate. On the other hand, when the isocyanate index exceeds 110, the isocyanate group becomes excessive, the foam becomes too hard, and it is difficult to obtain a flexible foam.

次に、親水化剤としてのポリオキシエチレン化合物について説明すると、ポリオキシエチレン化合物はポリウレタン発泡体に親水性を付与するための化合物で、エチレン系化合物の重合体又はその変性物である。係るポリオキシエチレン化合物は、前記ポリエステルポリオール類との相溶性が低く、表面に移行(ブリード)し、親水性を発現するものと考えられる。ポリオキシエチレン化合物として具体的には、ポリエチレンオキシド(ポリエチレンオキサイド)又はその変性化合物(水酸基として1官能、2官能又は3官能)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(水酸基として1官能)等が用いられる。親水化剤としては、これらのポリオキシエチレン化合物を主成分として含むものであればよい。ポリオキシプロピレン化合物等は親水性が不足するため、単独で用いることは不適当である。ポリオキシエチレン化合物の分子量(数平均分子量)は、200〜1000であることが好ましい。この分子量が200未満では発泡体表面へのポリオキシエチレン化合物の移行性が低下し、1000を越えるとポリオキシエチレン化合物がポリイソシアネート類と反応しやすくなって発泡体の親水化に十分寄与することができなくなって好ましくない。   Next, the polyoxyethylene compound as a hydrophilizing agent will be described. The polyoxyethylene compound is a compound for imparting hydrophilicity to the polyurethane foam, and is a polymer of an ethylene compound or a modified product thereof. Such polyoxyethylene compounds are considered to have low compatibility with the polyester polyols, migrate to the surface (bleed), and exhibit hydrophilicity. Specific examples of the polyoxyethylene compound include polyethylene oxide (polyethylene oxide) or a modified compound thereof (monofunctional, bifunctional or trifunctional as a hydroxyl group), polyoxyethylene alkyl ether (monofunctional as a hydroxyl group), or the like. Any hydrophilizing agent may be used as long as it contains these polyoxyethylene compounds as main components. Since polyoxypropylene compounds and the like are insufficient in hydrophilicity, it is inappropriate to use them alone. The molecular weight (number average molecular weight) of the polyoxyethylene compound is preferably 200 to 1,000. If the molecular weight is less than 200, the migration of the polyoxyethylene compound to the foam surface is reduced, and if it exceeds 1000, the polyoxyethylene compound is likely to react with polyisocyanates and contributes sufficiently to the hydrophilization of the foam. It is not preferable because it becomes impossible.

ポリオキシエチレン化合物の配合量は、その機能を十分に果たすためポリエステルポリオール類及びポリオキシエチレン化合物の合計量100質量部当たり1〜10質量部である。この配合量が1質量部未満の場合には、ポリオキシエチレン化合物による機能の発現が不十分で、発泡体に十分な親水性を付与することができず、吸水性が不足する。一方、10質量部を越える場合には、過剰なポリオキシエチレン化合物によって原料組成のバランスが悪くなり、良好な発泡体を得ることができなくなる。   The compounding quantity of a polyoxyethylene compound is 1-10 mass parts per 100 mass parts of total amounts of polyester polyols and a polyoxyethylene compound, in order to fully fulfill | perform the function. When the blending amount is less than 1 part by mass, the function of the polyoxyethylene compound is not sufficiently exhibited, and sufficient foaming hydrophilicity cannot be imparted to the foam, resulting in insufficient water absorption. On the other hand, when the amount exceeds 10 parts by mass, the balance of the raw material composition is deteriorated by the excess polyoxyethylene compound, and a good foam cannot be obtained.

触媒はポリエステルポリオール類とポリイソシアネート類とのウレタン化反応を促進するためのものである。係る触媒としては、N,N´,N´−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等の第3級アミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等のアミジノ基を有するアミン、2−エチルヘキサン酸カリウム、酢酸塩、アルカリ金属アルコラート、オクチル酸スズ等の有機金属化合物等が用いられる。これらのうち、有機金属化合物は金属によって発泡体に黄変が生じやすいことから好ましくない。   The catalyst is for accelerating the urethanization reaction between polyester polyols and polyisocyanates. Such catalysts include tertiary amines such as N, N ′, N′-trimethylaminoethylpiperazine, triethylenediamine and dimethylethanolamine, and amidino groups such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7. An organic metal compound such as an amine having a salt, potassium 2-ethylhexanoate, acetate, alkali metal alcoholate, tin octylate, or the like is used. Of these, organometallic compounds are not preferred because the metal tends to yellow.

発泡剤はポリウレタン発泡体の原料を発泡させてポリウレタン発泡体とするためのものである。この発泡剤としては、水のほかペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、塩化メチレン、炭酸ガス等が用いられる。発泡剤としては、泡化反応の反応性が良好で、取扱性の良い水が好ましい。ポリウレタン発泡体の原料として、上記各成分のほか、界面活性剤等の整泡剤、縮合リン酸エステル等の難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、着色剤等を配合することもできる。   The foaming agent is for foaming a polyurethane foam raw material into a polyurethane foam. As the foaming agent, pentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, dichloromethane, methylene chloride, carbon dioxide gas and the like are used in addition to water. As the foaming agent, water having good reactivity of foaming reaction and good handleability is preferable. As raw materials for polyurethane foam, in addition to the above components, foam stabilizers such as surfactants, flame retardants such as condensed phosphate esters, antioxidants, plasticizers, UV absorbers, colorants, etc. may be blended. it can.

ポリウレタン発泡体は複雑な反応によって製造されるが、基本的には次のような反応が主体となっている。すなわち、ポリエステルポリオール類とイソシアネート基を有するプレポリマーとの付加重合反応(ウレタン化反応、樹脂化反応)、プレポリマーと発泡剤との泡化反応及びこれらの反応生成物とプレポリマーとの架橋反応(硬化反応)である。   Polyurethane foam is produced by a complicated reaction, but basically the following reaction is the main component. That is, addition polymerization reaction (polyurethanation reaction, resinification reaction) between polyester polyols and prepolymer having an isocyanate group, foaming reaction between prepolymer and blowing agent, and cross-linking reaction between these reaction products and prepolymer (Curing reaction).

このようにして得られるポリウレタン発泡体は連続気泡型の構造を有する軟質の発泡体であり、セルが連通されて吸水性が発現される。独立気泡型のポリウレタン発泡体ではセルが連通されていないことから水がセル内へ浸入されず、吸水材として機能しない。連続気泡型の構造を得るためには、前記発泡の段階で、原料がクリーム状で存在する時間(クリームタイム)を10〜40秒程度、その後セルが生成され原料の注入時から発泡が最も進行して発泡高さが最も高くなるまでの時間(ライズタイム)を1〜5分程度に設定することが好ましい。   The polyurethane foam thus obtained is a soft foam having an open-cell structure, and the cells are connected to exhibit water absorption. In the closed cell type polyurethane foam, since the cells are not connected, water does not enter the cells and does not function as a water absorbing material. In order to obtain an open-cell structure, in the foaming stage, the time during which the raw material is in the form of cream (cream time) is about 10 to 40 seconds, after which the cell is generated and foaming is most advanced from the time of injection of the raw material. Then, it is preferable to set the time (rise time) until the foaming height becomes the highest to about 1 to 5 minutes.

本実施形態の吸水性ポリウレタン発泡体は公知の製造装置により製造される。すなわち、吸水性ポリウレタン発泡体は、公知のスラブポリウレタン発泡体を切り出すことにより得られる。スラブポリウレタン発泡体は、ポリオール類及びポリイソシアネート類を主成分とする2液原料を注入機(高圧注入機)のチャンバー内に供給し、チャンバー内で混合、撹拌した後、ベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に原料が常温、大気圧下で自然発泡し、その後乾燥炉内で硬化(キュア)することにより得られる。得られたスラブポリウレタン発泡体を所定長さに裁断した後、スライスし、所定形状への打抜き或いは切断により所望形状の製品が得られる。吸水性ポリウレタン発泡体の吸水性は、その表面特性及び気泡構造により十分に発揮される。さらに、吸水性ポリウレタン発泡体には、セルが30〜90個/25mm存在し、密度は25〜85kg/m3程度である。 The water-absorbing polyurethane foam of this embodiment is manufactured by a known manufacturing apparatus. That is, the water-absorbing polyurethane foam can be obtained by cutting out a known slab polyurethane foam. The slab polyurethane foam supplies two-component raw materials mainly composed of polyols and polyisocyanates into the chamber of the injection machine (high pressure injection machine), mixes and stirs in the chamber, and then discharges it onto the belt conveyor. The raw material is naturally foamed at room temperature and atmospheric pressure while the belt conveyor is moving, and then cured (cured) in a drying furnace. The obtained slab polyurethane foam is cut into a predetermined length, then sliced, and a product having a desired shape is obtained by punching or cutting into a predetermined shape. The water absorption of the water-absorbing polyurethane foam is sufficiently exhibited by its surface characteristics and cell structure. Furthermore, the water-absorbing polyurethane foam has 30 to 90 cells / 25 mm and a density of about 25 to 85 kg / m 3 .

さて、本実施形態の作用を説明すると、ポリウレタン発泡体原料中のポリイソシアネート類は末端イソシアネート基を有するプレポリマーであって、予めポリエステルポリオール類に脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類を過剰に反応させることにより得られるものである。このため、ポリエステルポリオール類と脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とを均一に混合させることができ、反応の遅い脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類と十分に反応させることができる。   Now, the operation of the present embodiment will be described. The polyisocyanate in the polyurethane foam raw material is a prepolymer having a terminal isocyanate group, and an excess of aliphatic or alicyclic polyisocyanate is added to the polyester polyol in advance. It is obtained by reacting. For this reason, polyester polyols and aliphatic or alicyclic polyisocyanates can be mixed uniformly, and sufficiently slow reacting aliphatic or alicyclic polyisocyanates with polyester polyols. Can do.

また、吸水性ポリウレタン発泡体が製造される過程で、ポリエステルポリオール類に対して相溶性の低いポリオキシエチレン化合物が、ポリエステルポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化反応及び泡化反応の進行とともに発泡体の表面側へ徐々に移行し、その状態で硬化されるものと推測される。そのため、得られるポリウレタン発泡体は親水化され、特に表面にポリオキシエチレン化合物に基づく親水性が発現される。さらに、泡化反応によって形成されるセルが、前記の原料組成や発泡条件によりセル膜が破られることで連通され、連続気泡構造が形成される。従って、吸水性ポリウレタン発泡体内へ入った水は連通されたセル内を速やかに通り、吸水される。   Also, in the process of producing water-absorbing polyurethane foams, polyoxyethylene compounds with low compatibility with polyester polyols are foamed with the progress of resinification reaction and foaming reaction between polyester polyols and polyisocyanates. It is presumed that it gradually shifts to the surface side of the body and is cured in that state. Therefore, the obtained polyurethane foam is hydrophilized, and in particular, hydrophilicity based on the polyoxyethylene compound is expressed on the surface. Furthermore, the cells formed by the foaming reaction are communicated by breaking the cell membrane according to the raw material composition and the foaming conditions, thereby forming an open cell structure. Therefore, the water that has entered the water-absorbing polyurethane foam quickly passes through the connected cells and is absorbed.

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法においては、原料として脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類が用いられ、ベンゼン環を有していないことから、紫外線等によるキノイド化が抑えられ、得られるポリウレタン発泡体の変色を抑制することができる。また、原料として親水性を付与するポリオキシエチレン化合物が配合され、その配合量がポリエステルポリオール類及びポリオキシエチレン化合物の合計量100質量部当たり1〜10質量部に設定される。このポリオキシエチレン化合物はポリエステルポリオール類との相溶性が低いため表面に移行しやすいと考えられ、ポリウレタン発泡体の吸水性を向上させることができる。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
In the method for producing a water-absorbing polyurethane foam of the present embodiment, aliphatic or alicyclic polyisocyanates are used as raw materials, and since they do not have a benzene ring, quinoidization due to ultraviolet rays or the like is suppressed. Discoloration of the obtained polyurethane foam can be suppressed. Moreover, the polyoxyethylene compound which provides hydrophilicity as a raw material is mix | blended, and the compounding quantity is set to 1-10 mass parts per 100 mass parts of total amounts of polyester polyols and a polyoxyethylene compound. Since this polyoxyethylene compound has low compatibility with the polyester polyols, it is considered that the polyoxyethylene compound easily moves to the surface, and the water absorption of the polyurethane foam can be improved.

さらに、ポリイソシアネート類として、脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に予め反応させてなる末端イソシアネート基を有するプレポリマーを用いることにより、ポリエステルポリオール類とプレポリマーとを十分に反応させ、発泡及び硬化させることができる。従って、十分に発泡するとともに、セルが均一に形成された吸水性ポリウレタン発泡体を容易に製造することができ、量産性を向上させることができる。   Furthermore, as a polyisocyanate, a polyester polyol and a prepolymer are sufficiently reacted by using a prepolymer having a terminal isocyanate group obtained by reacting an aliphatic or alicyclic polyisocyanate with a polyester polyol in advance. Can be foamed and cured. Therefore, it is possible to easily produce a water-absorbing polyurethane foam in which cells are sufficiently foamed and cells are uniformly formed, and mass productivity can be improved.

・ また、前記プレポリマーを形成する脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類とのモル比が3:1〜100:1であることから、原料混合物をより均一なものにでき、ポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類との反応を十分に進行させることができる。   In addition, since the molar ratio of the aliphatic or alicyclic polyisocyanate forming the prepolymer to the polyester polyol is 3: 1 to 100: 1, the raw material mixture can be made more uniform, The reaction between the polyisocyanate and the polyester polyol can be sufficiently advanced.

・ 前記ポリイソシアネート類が脂環族ポリイソシアネート類であることにより、発泡体の成形条件を既存の装置の性能に応じて調整することができ、吸水性ポリウレタン発泡体の製造をより容易に行うことができる。   -Since the polyisocyanate is an alicyclic polyisocyanate, the molding conditions of the foam can be adjusted according to the performance of the existing apparatus, and the production of the water-absorbing polyurethane foam can be performed more easily. Can do.

・ 加えて、イソシアネート指数を70〜110に設定することにより、樹脂化を十分に進行させることができる。
・ このように、本実施形態の吸水性ポリウレタン発泡体は吸水性に優れると同時に黄変性が抑制されていることから、止血用パッド、ナプキン、紙おむつ、肩パッド等として好適に使用することができる。
In addition, the resinification can be sufficiently advanced by setting the isocyanate index to 70 to 110.
As described above, since the water-absorbing polyurethane foam of the present embodiment is excellent in water absorption and at the same time has suppressed yellowing, it can be suitably used as a hemostatic pad, napkin, disposable diaper, shoulder pad, etc. .

以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
(実施例1〜11及び比較例1〜6)
吸水性ポリウレタン発泡体の原料として、表1及び表2に示す組成のものを用意し、前述した公知のスラブポリウレタン発泡体の製造装置及び製造方法により吸水性ポリウレタン発泡体を製造した。表1及び表2における略号の意味を次に示す。得られた吸水性ポリウレタン発泡体について、下記に示す方法に従って、外観、密度、吸水性及び黄変性を測定し、その結果を表1及び表2に示した。
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Examples 1-11 and Comparative Examples 1-6)
As the raw material for the water-absorbing polyurethane foam, those having the compositions shown in Tables 1 and 2 were prepared, and the water-absorbing polyurethane foam was manufactured by the above-described known slab polyurethane foam manufacturing apparatus and manufacturing method. The meanings of the abbreviations in Table 1 and Table 2 are as follows. About the obtained water-absorbing polyurethane foam, the appearance, density, water absorption and yellowing were measured according to the methods shown below, and the results are shown in Tables 1 and 2.

N2200:ポリエステルポリオール、日本ポリウレタン工業(株)製、分子量2200、水酸基価60mgKOH/g
PEG600:ポリエチレンオキシド(ポリエチレングリコール)、2官能、水酸基価187mgKOH/g、分子量600、三洋化成工業(株)製
GE−1000:ポリエチレンオキシド付加物トリオール、3官能、水酸基価168mgKOH/g、分子量1000、ライオン(株)製
PEM300:ポリエチレンオキシド付加物モノオール、1官能、水酸基価187mgKOH/g、分子量300、ライオン(株)製
NL−70:ポリオキシエチレンラウリルエーテル、1官能、水酸基価111mgKOH/g、三洋化成工業(株)製
PP−600:ポリプロピレングリコール、2官能、水酸基価187mgKOH/g、分子量600、三洋化成工業(株)製
G−700:ポリプロピレンオキシド付加物トリオール、3官能、水酸基価240mgKOH/g、分子量700、旭電化工業(株)製
IPDI:イソホロンジイソシアネート
プレポリマー:IPDIとN2200とのプレポリマー、(IPDI:N2200の質量比及びIPDI:N2200のモル比)
プレポリマー:HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)とN2200とのプレポリマー、(HDI:N2200の質量比及びHDI:N2200のモル比)
TDI:トリレンジイソシアネート(2,4-トリレンジイソシアネート80質量%と2,6-トリレンジイソシアネート20質量%の混合物)、日本ポリウレタン工業(株)製、T−80
B8300:シリコーン整泡剤、ゴールドシュミット社製
DBU:触媒、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、サンアプロ(株)製、
DABCO K−15:触媒、2−エチルヘキサン酸カリウムのジエチレングリコール溶液、三共エアプロダクツ(株)製
カオライザーNo25:アミン触媒、花王(株)製
(外観)
吸水性ポリウレタン発泡体の外観を目視によって測定した。
(密度)
吸水性ポリウレタン発泡体について、JIS K 7222;1999に規定されている方法に従って測定した(kg/m3)。
(吸水性)
吸水性ポリウレタン発泡体の表面にスポイトで水を0.5cc滴下した後、水が吸水性ポリウレタン発泡体内へ完全に吸水されるまでの時間(秒)を測定した。
(黄変性)
デシケータ内に各例のサンプルを入れ、二酸化窒素(NO)ガスを添加(10ppm)した後、黄変度(白色度)を色差計〔スガ試験機(株)製、SMカラーコンピューター SM−4〕を用いて測定し、色差(ΔYI)で示した。この色差(ΔYI)について、下記に示す基準に基づいて判断した。その基準について、ΔYIが1.5以下であれば、人の目には色の変化を感知することはできないレベルである。
N2200: Polyester polyol, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., molecular weight 2200, hydroxyl value 60 mgKOH / g
PEG600: polyethylene oxide (polyethylene glycol), bifunctional, hydroxyl value 187 mgKOH / g, molecular weight 600, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. GE-1000: polyethylene oxide adduct triol, trifunctional, hydroxyl value 168 mgKOH / g, molecular weight 1000, Lion Corporation PEM300: Polyethylene oxide adduct monool, monofunctional, hydroxyl value 187 mgKOH / g, molecular weight 300, Lion Corporation NL-70: Polyoxyethylene lauryl ether, monofunctional, hydroxyl value 111 mgKOH / g, Sanyo Chemical Industries, Ltd. PP-600: Polypropylene glycol, bifunctional, hydroxyl value 187 mgKOH / g, molecular weight 600, Sanyo Chemical Industries, Ltd. G-700: Polypropylene oxide adduct triol, trifunctional, hydroxyl group 240 mg KOH / g, molecular weight 700, manufactured by Asahi Denka Co. IPDI: isophorone diisocyanate prepolymer Prepolymer of IPDI and N2200, (IPDI: N2200 mass ratio and IPDI: N2200 molar ratio)
Prepolymer: Prepolymer of HDI (hexamethylene diisocyanate) and N2200, (mass ratio of HDI: N2200 and molar ratio of HDI: N2200)
TDI: Tolylene diisocyanate (a mixture of 80% by mass of 2,4-tolylene diisocyanate and 20% by mass of 2,6-tolylene diisocyanate), manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., T-80
B8300: Silicone foam stabilizer, manufactured by Goldschmidt DBU: catalyst, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, manufactured by San Apro Co., Ltd.
DABCO K-15: catalyst, diethylene glycol solution of potassium 2-ethylhexanoate, manufactured by Sankyo Air Products Co., Ltd. Kalyzer No25: amine catalyst, manufactured by Kao Corporation (external appearance)
The appearance of the water-absorbing polyurethane foam was measured visually.
(density)
The water-absorbing polyurethane foam was measured according to the method defined in JIS K 7222; 1999 (kg / m 3 ).
(Water absorption)
After 0.5 cc of water was dropped onto the surface of the water-absorbing polyurethane foam with a dropper, the time (seconds) until the water was completely absorbed into the water-absorbing polyurethane foam was measured.
(Yellowing)
The sample of each example was put in a desiccator, and after adding nitrogen dioxide (NO 2 ) gas (10 ppm), the yellowing degree (whiteness) was measured by a color difference meter [SM color computer SM-4 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. ] And indicated by a color difference (ΔYI). This color difference (ΔYI) was judged based on the following criteria. If ΔYI is 1.5 or less with respect to the reference, it is a level at which the human eye cannot perceive a color change.

0〜0.5:かすかな色差(trace)、0.5〜1.5:わずかな色差(slight)、1.5〜3.0:感知し得る色差(Noticeable)、3.0〜6.0、6.0〜12.0:大きな色差(much)、12.0以上:多大な色差(very much)。   0 to 0.5: slight color difference (trace), 0.5 to 1.5: slight color difference (slight), 1.5 to 3.0: noticeable color difference (Noticeable), 3.0 to 6. 0, 6.0 to 12.0: large color difference (much), 12.0 or more: very much color difference (very much).

Figure 2006328154
表1に示した結果より、実施例1〜11では、吸水性ポリウレタン発泡体の外観が良好で、密度は55〜65kg/m3であった。また、吸水性は46秒以下で、ほとんどが9秒以下であっていずれも良好であった。さらに、黄変性についても、ΔYIがいずれも1.24以下で人の目には感知することができないレベルであった。具体的には、実施例1〜7ではプレポリマーのIPDI:N2200の質量比を1:3〜10:1(IPDI:N2200のモル比を3.3:1〜100:1)まで変化させたが、吸水性及び黄変性には大きな変化は見られなかった。実施例8では親水性付与剤として3官能のポリエチレンオキシド付加物トリオール(GE−1000)を用いたところ、吸水性が46秒と若干長くなったが、1分以内であって問題はなく、黄変性も良好であった。実施例9及び10では親水性付与剤として、ポリエチレンオキシド付加物モノオール(PEM300)及びポリオキシエチレンラウリルエーテル(NL−70)をそれぞれ用いたところ、吸水性及び黄変性は良好であった。実施例11ではプレポリマーとしてHDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)とN2200とのプレポリマーを用いたところ、吸水性及び黄変性は良好であった。
Figure 2006328154
From the result shown in Table 1, in Examples 1-11, the external appearance of the water absorbing polyurethane foam was favorable, and the density was 55-65 kg / m < 3 >. Further, the water absorption was 46 seconds or less, and most of them were 9 seconds or less, both of which were good. Further, with regard to yellowing, ΔYI was 1.24 or less, which was a level that cannot be detected by human eyes. Specifically, in Examples 1 to 7, the mass ratio of IPDI: N2200 of the prepolymer was changed from 1: 3 to 10: 1 (the molar ratio of IPDI: N2200 was changed from 3.3: 1 to 100: 1). However, there was no significant change in water absorption and yellowing. In Example 8, when trifunctional polyethylene oxide adduct triol (GE-1000) was used as a hydrophilicity-imparting agent, the water absorption was slightly increased to 46 seconds. Denaturation was also good. In Examples 9 and 10, when a polyethylene oxide adduct monool (PEM300) and polyoxyethylene lauryl ether (NL-70) were used as hydrophilicity imparting agents, water absorption and yellowing were good. In Example 11, when a prepolymer of HDI (hexamethylene diisocyanate) and N2200 was used as the prepolymer, water absorption and yellowing were good.

Figure 2006328154
一方、表2に示した結果より、ポリイソシアネート類として芳香族ジイソシアネートであるトリレンジイソシアネートを用いた比較例1では、吸水性は良いが、黄変性が不良であった。これは、トリレンジイソシアネートのもつベンゼン環のキノイド化によるものと考えられる。プレポリマー法ではなく、ワンショット法でポリウレタン発泡体を製造した比較例2の場合には、ウレタン化反応が不安定で発泡体を得ることができなかった。比較例3及び4では、親水性付与剤としてそれぞれポリプロピレングリコール(PP−600)及びポリプロピレンオキシド付加物トリオール(G−700)を用いたことから、親水性が不足して吸水性が1分以上であった。比較例5では親水性付与剤の含有量が少なく、十分な親水性を発現することができず、吸水性は1分以上となった。比較例6では親水性付与剤の含有量が過剰となって発泡体を得ることができなかった。
Figure 2006328154
On the other hand, from the results shown in Table 2, in Comparative Example 1 using tolylene diisocyanate, which is an aromatic diisocyanate, as a polyisocyanate, water absorption was good, but yellowing was poor. This is thought to be due to quinoidization of the benzene ring of tolylene diisocyanate. In the case of Comparative Example 2 in which the polyurethane foam was produced not by the prepolymer method but by the one-shot method, the urethanization reaction was unstable and the foam could not be obtained. In Comparative Examples 3 and 4, since polypropylene glycol (PP-600) and polypropylene oxide adduct triol (G-700) were used as hydrophilicity imparting agents, respectively, hydrophilicity was insufficient and water absorption was 1 minute or more. there were. In Comparative Example 5, the content of the hydrophilicity imparting agent was small, sufficient hydrophilicity could not be expressed, and the water absorption was 1 minute or more. In Comparative Example 6, the content of the hydrophilicity imparting agent was excessive and a foam could not be obtained.

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 吸水性ポリウレタン発泡体は、モールド成形法、現場施工スプレー成形法等によって得ることができる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-The water-absorbing polyurethane foam can be obtained by a molding method, an on-site spray molding method, or the like.

・ ポリイソシアネート類として、複数の脂肪族ポリイソシアネート類を用いたり、複数の脂環族ポリイソシアネート類を用いたり、或いは脂肪族ポリイソシアネート類と脂環族ポリイソシアネート類とを併用したりすることもできる。   ・ As polyisocyanates, a plurality of aliphatic polyisocyanates, a plurality of alicyclic polyisocyanates, or a combination of aliphatic polyisocyanates and alicyclic polyisocyanates may be used. it can.

・ 親水性付与剤として、アミド基等の親水基を有する化合物を用いることもできる。
・ 吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法として、ポリウレタン発泡体の原料を離型用フィルム上に供給し、反応、発泡及び硬化させた後、離型用フィルムを剥離して製造する方法を採用することもできる。
A compound having a hydrophilic group such as an amide group can also be used as the hydrophilicity imparting agent.
・ As a method for producing a water-absorbing polyurethane foam, a method in which a polyurethane foam raw material is supplied onto a release film, reacted, foamed and cured, and then peeled off to produce the release film. You can also.

さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記ポリオキシエチレン化合物は、ポリエチレンオキシド若しくはその変性化合物又はポリオキシエチレンアルキルエーテルであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法。この製造方法によれば、請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、吸水性を向上させることができる。
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
The method for producing a water-absorbing polyurethane foam according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyoxyethylene compound is polyethylene oxide or a modified compound thereof or polyoxyethylene alkyl ether. . According to this manufacturing method, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 4, water absorption can be improved.

Claims (4)

ポリイソシアネート類、ポリエステルポリオール類、親水性付与剤としてのポリオキシエチレン化合物、触媒及び発泡剤よりなる原料を反応させる吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法であって、
前記ポリイソシアネート類が脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類をポリエステルポリオール類に反応させてなる末端イソシアネート基を有するプレポリマーであり、ポリオキシエチレン化合物の配合量がポリエステルポリオール類とポリオキシエチレン化合物との合計量100質量部当たり1〜10質量部であることを特徴とする吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法。
A method for producing a water-absorbing polyurethane foam comprising reacting a polyisocyanate, a polyester polyol, a polyoxyethylene compound as a hydrophilicity-imparting agent, a raw material comprising a catalyst and a foaming agent,
The polyisocyanate is a prepolymer having a terminal isocyanate group obtained by reacting an aliphatic or alicyclic polyisocyanate with a polyester polyol, and the compounding amount of the polyoxyethylene compound is a polyester polyol and a polyoxyethylene compound. And 1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the water-absorbing polyurethane foam.
前記プレポリマーを形成する脂肪族又は脂環族のポリイソシアネート類とポリエステルポリオール類とのモル比が3:1〜100:1であることを特徴とする請求項1に記載の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法。 2. The water-absorbing polyurethane foam according to claim 1, wherein the molar ratio of the aliphatic or alicyclic polyisocyanate and the polyester polyol forming the prepolymer is 3: 1 to 100: 1. Manufacturing method. 前記ポリイソシアネート類は、脂環族ポリイソシアネート類であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法。 The method for producing a water-absorbing polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein the polyisocyanate is an alicyclic polyisocyanate. 前記ポリエステルポリオール類、ポリオキシエチレン化合物及び発泡剤の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量を表すイソシアネート指数が70〜110であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の吸水性ポリウレタン発泡体の製造方法。 The isocyanate index showing the equivalent of the isocyanate group of polyisocyanate with respect to the active hydrogen group of the said polyester polyols, a polyoxyethylene compound, and a foaming agent is 70-110, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. A method for producing a water-absorbing polyurethane foam according to one item.
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