JP2009241034A - Casting polyurethane resin forming composition for sealant of membrane module - Google Patents

Casting polyurethane resin forming composition for sealant of membrane module Download PDF

Info

Publication number
JP2009241034A
JP2009241034A JP2008094009A JP2008094009A JP2009241034A JP 2009241034 A JP2009241034 A JP 2009241034A JP 2008094009 A JP2008094009 A JP 2008094009A JP 2008094009 A JP2008094009 A JP 2008094009A JP 2009241034 A JP2009241034 A JP 2009241034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane resin
membrane module
forming composition
polyol
sealant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008094009A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4819079B2 (en
Inventor
Yoshio Kano
美雄 狩野
Yusuke Koike
悠介 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority to JP2008094009A priority Critical patent/JP4819079B2/en
Publication of JP2009241034A publication Critical patent/JP2009241034A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4819079B2 publication Critical patent/JP4819079B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a casting polyurethane resin forming composition for a sealant of a membrane module capable of providing the sealant having an excellent heat resistance and excellent oxidation resistance stability for improving the performance of a blood treating unit or a water cleaner. <P>SOLUTION: In the polyurethane resin forming composition consists of an isocyanate component (A) and a polyol component (B), the casting polyurethane resin forming composition for the sealant of the membrane module includes: (A) contains an isocyanate group terminal urethane polymer (a1) having a number-average molecular weight of 4,000 to 10,000 obtained by making a partially dehydrated castor oil react with polyisocyanate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物に関する。さらに詳しくは、成形性、耐熱性および耐酸化安定性に優れるシール材を提供することができる膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物に関する。   The present invention relates to a cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material of a membrane module. More specifically, the present invention relates to a cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material of a membrane module that can provide a sealing material having excellent moldability, heat resistance and oxidation resistance stability.

従来、血液処理器、浄水器等を構成する膜モジュールのシール材用に用いられる注型ポリウレタン樹脂形成性組成物としては、イソシアネート成分とポリオール成分からなるものは公知であり、特に、ヒマシ油系ポリオールとポリイソシアネートとの反応で得られるイソシアネート基末端プレポリマーからなるイソシアネート成分とヒマシ油系ポリオールおよびN,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)−エチレンジアミンの混合物からなるポリオール成分からなる該組成物等が広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来のポリウレタン系シール材は機械物性の温度依存性が大きく、高温で機械物性が低下し耐熱性に劣るという欠点がある。このため、例えば血液処理機器のオートクレーブ滅菌時、あるいは浄水器で熱水ろ過を行う際に、接着固定部で剥離が起こる等の問題があった。この問題を解決するため、ポリテトラメチレングリコールとジフェニルメタンジイソシアネートから得られるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーをポリテトラメチレングリコールとヒマシ油系ポリオールからなる硬化剤で硬化させる方法が開示されている(例えば特許文献2参照)。
しかしながらポリテトラメチレングリコールを主体とした該シール材は、耐熱性は優れているが、多数のエーテル結合を含むことから、耐酸化安定性に劣るという問題がある。
Conventionally, as a cast polyurethane resin-forming composition used for a sealing material of a membrane module constituting a blood treatment device, a water purifier, etc., those comprising an isocyanate component and a polyol component are known, and in particular, castor oil-based Polyol component consisting of a mixture of an isocyanate component consisting of an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reaction of a polyol and a polyisocyanate, a castor oil-based polyol, and N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) -ethylenediamine The composition comprising, for example, is widely used (see, for example, Patent Document 1).
However, the conventional polyurethane-based sealing material has a large temperature dependency of mechanical properties, and has a drawback that the mechanical properties deteriorate at a high temperature and the heat resistance is poor. For this reason, for example, when autoclaving a blood treatment device or performing hot water filtration with a water purifier, there is a problem that peeling occurs at the adhesive fixing portion. In order to solve this problem, a method is disclosed in which an isocyanate group-terminated urethane prepolymer obtained from polytetramethylene glycol and diphenylmethane diisocyanate is cured with a curing agent comprising polytetramethylene glycol and castor oil-based polyol (for example, Patent Documents). 2).
However, the sealing material mainly composed of polytetramethylene glycol is excellent in heat resistance, but has a problem that it is inferior in oxidation resistance stability because it contains many ether bonds.

特開昭53−61695号公報JP-A-53-61695 特開平7−47239号公報JP 7-47239 A

前述のような背景から、血液処理器や浄水器の性能向上のため、耐熱性および耐酸化安定性に優れるポリウレタン系シール材が切望されている。
本発明の目的は、耐熱性および耐酸化安定性に優れるシール材を提供することができる膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物を提供することにある。
From the background described above, a polyurethane-based sealing material that is excellent in heat resistance and oxidation resistance stability is eagerly desired in order to improve the performance of blood treatment devices and water purifiers.
An object of the present invention is to provide a cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material of a membrane module that can provide a sealing material having excellent heat resistance and oxidation resistance stability.

本発明者は上記問題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、イソシアネート成分(A)およびポリオール成分(B)からなるポリウレタン樹脂形成性組成物において、(A)が、部分脱水ヒマシ油とポリイソシアネートを反応させてなる数平均分子量が4,000〜10,000のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1)を含有することを特徴とする、膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has arrived at the present invention.
That is, the present invention provides a polyurethane resin-forming composition comprising an isocyanate component (A) and a polyol component (B), wherein (A) has a number average molecular weight of 4, which is obtained by reacting partially dehydrated castor oil with polyisocyanate. It is a cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material of a membrane module, comprising 000 to 10,000 isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1).

本発明の注型ポリウレタン樹脂形成性組成物からなる膜モジュールのシール材は、耐熱性に優れ、かつ耐酸化安定性に優れるという効果を奏する。   The sealing material for a membrane module comprising the cast polyurethane resin-forming composition of the present invention has the effect of being excellent in heat resistance and excellent in oxidation resistance stability.

本発明におけるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1)を構成する部分脱水ヒマシ油はヒマシ油の水酸基の一部を脱水反応により除いたものであり、通常硫酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸等の酸性触媒の存在下でヒマシ油を加熱することにより得られる。
部分脱水ヒマシ油の水酸基価(単位はmgKOH/g。以下においては数値のみを示す。)は、後述するシール材の機械強度および引張伸びの観点から好ましくは90〜150、さらに好ましくは100〜140、とくに好ましくは110〜130である。
The partially dehydrated castor oil constituting the isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1) in the present invention is obtained by removing a part of the hydroxyl group of castor oil by a dehydration reaction. Usually, sulfuric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, etc. It is obtained by heating castor oil in the presence of an acidic catalyst.
The hydroxyl value of the partially dehydrated castor oil (unit is mgKOH / g. In the following, only numerical values are shown) is preferably 90 to 150, more preferably 100 to 140, from the viewpoint of mechanical strength and tensile elongation of the sealing material described later. Especially preferably, it is 110-130.

(a1)を構成するポリイソシアネート(以下PIと略記)は、1分子中にイソシアネート基を2個〜3個またはそれ以上(好ましくは2個)有する化合物であり、該PIとしては、例えば、炭素数(以下Cと略記)(イソシアネート基中の炭素原子を除く炭素原子の数、以下同じ)2〜18の脂肪族PI、C4〜15の脂環式PI、C6〜20の芳香族PI、C8〜15の芳香脂肪族PI、これらのPIのイソシアネート基の一部または全部を、イソシアヌレート、ビュレット、アロファネート、ウレトジオン、ウレトンイミン、カルボジイミド、オキサゾリドン、アミドまたはイミド変性してなる化合物、およびこれらの混合物が挙げられる。   The polyisocyanate (hereinafter abbreviated as PI) constituting (a1) is a compound having 2 to 3 or more (preferably 2) isocyanate groups in one molecule. Examples of the PI include carbon Number (hereinafter abbreviated as C) (the number of carbon atoms excluding carbon atoms in the isocyanate group, the same applies hereinafter) 2-18 aliphatic PI, C4-15 alicyclic PI, C6-20 aromatic PI, C8 -15 araliphatic PIs, compounds obtained by modifying some or all of the isocyanate groups of these PIs with isocyanurates, burettes, allophanates, uretdiones, uretonimines, carbodiimides, oxazolidones, amides or imides, and mixtures thereof. Can be mentioned.

脂肪族PIとしては、例えば、ジイソシアネート(以下DIと略記)[エチレンDI、テトラメチレンDI、ヘキサメチレンDI、ドデカメチレンDI、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンDI、リジンDI、2,6−DIメチルカプロエート、ビス(2−イソシアネートエチル)フマレート、ビス(2−イソシアネートエチル)カーボネート等]、トリイソシアネート(以下TIと略記)[1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2−イソシアネートエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等]が挙げられる。   Examples of the aliphatic PI include diisocyanate (hereinafter abbreviated as DI) [ethylene DI, tetramethylene DI, hexamethylene DI, dodecamethylene DI, 2,2,4-trimethylhexamethylene DI, lysine DI, 2,6-DI. Methyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, etc.], triisocyanate (hereinafter abbreviated as TI) [1,6,11-undecane triisocyanate, 2-isocyanatoethyl-2 , 6-diisocyanatohexanoate etc.].

脂環式PIとしては、例えば、DI[イソホロンジイソシアネート(以下IPDIと略記)、ジシクロヘキシルメタンDI(水添MDI)、シクロヘキシレンDI、メチルシクロヘキシレンDI、ビス(2−イソシアネートエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート等]が挙げられる。   Examples of the alicyclic PI include DI [isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI), dicyclohexylmethane DI (hydrogenated MDI), cyclohexylene DI, methylcyclohexylene DI, bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene- 1,2-dicarboxylate etc.].

芳香族PIとしては、例えば、DI[2,4−および/または2,6−トルエンジイソシアネート(以下TDIと略記)、4,4′−、2,4′−および/または2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDIと略記)、ナフタレンジイソシアネート(以下NDIと略記)等]、TI3個以上のイソシアネート基を有するもの[ベンゼン環を3個以上有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等]が挙げられる。   Examples of the aromatic PI include DI [2,4- and / or 2,6-toluene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TDI), 4,4′-, 2,4′- and / or 2,2′-diphenylmethane. Diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI), naphthalene diisocyanate (hereinafter abbreviated as NDI) and the like, and TI having 3 or more isocyanate groups [polymethylene polyphenyl polyisocyanate and the like having 3 or more benzene rings].

芳香脂肪族PIとしては、例えば、DI[キシリレンジイソシアネート(以下XDIと略記)、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(以下TMXDIと略記)、DIエチルベンゼン等]が挙げられる。   Examples of the araliphatic PI include DI [xylylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as XDI), α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as TMXDI), DI ethylbenzene, etc.]. .

これらのPIのうち、前記部分脱水ヒマシ油および後述のポリオール成分(B)との反応性の観点から好ましいのは芳香族PIおよびその変性体、さらに好ましいのはMDIおよびその変性体である。   Of these PIs, aromatic PI and modified products thereof are more preferable, and MDI and modified products thereof are more preferable from the viewpoint of reactivity with the partially dehydrated castor oil and the polyol component (B) described later.

本発明におけるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1)の数平均分子量とは、(a1)を過剰のメタノールと反応させ末端のイソシアネート基をメタノールでブロックして不活性化したものをゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンの較正曲線から計算される数平均分子量(以下Mnと略記)である。本発明における、(a1)以外のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーのMnについては(a1)と同様に、またイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー以外の化合物のMnについては、下記の(1)サンプル調製、をしないこと以外は同様にして測定できる。   The number average molecular weight of the isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1) in the present invention is a gel permeation chromatograph obtained by reacting (a1) with excess methanol and blocking the isocyanate group at the end with methanol to inactivate it. It is a number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) measured by a graphic (GPC) and calculated from a calibration curve of standard polystyrene. In the present invention, the Mn of the isocyanate group-terminated urethane prepolymer other than (a1) is the same as (a1), and the Mn of the compound other than the isocyanate group-terminated urethane prepolymer is the following (1) Sample preparation. It can measure similarly except not doing.

具体的な測定条件等の手順の1例を以下に示す。
(1)サンプル調製
10mlの密栓付きガラス容器に(a1)1gを秤り取り、トルエン2gを加え溶解させる。さらにメタノール2gを加え、手で振り混ぜて均一化後密栓をする。室温(20〜30℃)で48時間静置し、(a1)のイソシアネート基をメタノールでブロックする。密栓を外し、50℃の循風乾燥機で5時間静置、トルエンとメタノールを乾燥除去し、不活性化サンプルとする。
One example of procedures such as specific measurement conditions is shown below.
(1) Sample preparation 1 g of (a1) is weighed into a 10 ml glass container with a sealed stopper, and 2 g of toluene is added and dissolved. Add 2 g of methanol, shake by hand, homogenize and seal tightly. The mixture is allowed to stand at room temperature (20 to 30 ° C.) for 48 hours, and the isocyanate group in (a1) is blocked with methanol. Remove the airtight stopper and leave it in a circulating dryer at 50 ° C. for 5 hours to dry and remove toluene and methanol to obtain an inactivated sample.

(2)GPC測定
<GPC装置>
装置本体:HLC−8220GPC[東ソー(株)製]
データ解析ソフトウェア:GPC−8020modelII[東ソー(株)
製]
GPCカラム
ガードカラム : TSKguardcolumn SuperH-L(4.6mmI.D.×15cm)
分離カラム : TSKgel SuperH2000(6mmI.D.×15cm)
+TSKgel SuperH3000(6mmI.D.×15cm)
+TSKgel SuperH4000(6mmI.D.×15cm)
検出器 :RI検出器
<測定条件>
流動媒体 :テトラヒドロフラン(THF)
流速 :0.6ml/min.
カラム温度 :40℃
サンプル注入量:10μl
<試薬等>
THF :酸化防止剤無添加品[三菱化学(株)製]
標準ポリスチレン:TSK標準ポリスチレンA−500、A−1000、 A−2500、A−5000、F−1、F−2、
F−4、F−10[東ソー(株)製]
(2) GPC measurement <GPC device>
Device body: HLC-8220GPC [manufactured by Tosoh Corporation]
Data analysis software: GPC-8020 model II [Tosoh Corporation
Made]
GPC column guard column: TSKguardcolumn SuperH-L (4.6mmI.D. × 15cm)
Separation column: TSKgel SuperH2000 (6mmI.D. × 15cm)
+ TSKgel SuperH3000 (6mmI.D. × 15cm)
+ TSKgel SuperH4000 (6mmI.D. × 15cm)
Detector: RI detector <Measurement conditions>
Fluid medium: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 0.6 ml / min.
Column temperature: 40 ° C
Sample injection volume: 10 μl
<Reagents>
THF: Antioxidant-free product [Mitsubishi Chemical Corporation]
Standard polystyrene: TSK standard polystyrene A-500, A-1000, A-2500, A-5000, F-1, F-2,
F-4, F-10 [manufactured by Tosoh Corporation]

<較正曲線の作成>
分子量既知の標準ポリスチレン(A−500、A−1000、A−2500、A−5000、F−1、F−2、F−4、F−10)のそれぞれ0.02gを200ml密栓付き三角フラスコに秤り取り、THF100gを加えて溶解させ、各標準ポリスチレン0.02重量%のTHF溶液を作成する。該溶液10μlを注入し、保持時間(注入から検出までの時間)と分子量の較正曲線を作成する。
<分子量測定>
前記(1)で調製した不活性化サンプル10mgを20mlのガラス管に秤取り、THF4mlを加え、振り混ぜて溶解させる。該溶液を0.2μmのメンブランフィルターを取り付けたシリンジフィルターを用いてろ過する。ろ液をGPC測定用バイアルに1ml採取し、注入量が10μlに調整されたオートサンプラーにセットし、データー処理装置を稼動させ測定する。
<Create calibration curve>
0.02 g each of standard polystyrenes with known molecular weight (A-500, A-1000, A-2500, A-5000, F-1, F-2, F-4, F-10) in a 200 ml Erlenmeyer flask with a sealed stopper Weigh and add 100 g of THF to dissolve, and prepare a THF solution of 0.02 wt% of each standard polystyrene. Inject 10 μl of the solution and create a calibration curve of retention time (time from injection to detection) and molecular weight.
<Molecular weight measurement>
10 mg of the inactivated sample prepared in (1) above is weighed into a 20 ml glass tube, added with 4 ml of THF, and shaken to dissolve. The solution is filtered using a syringe filter fitted with a 0.2 μm membrane filter. 1 ml of the filtrate is collected in a GPC measurement vial, set in an autosampler whose injection volume is adjusted to 10 μl, and the data processor is operated and measured.

(a1)のMnは4,000〜10,000、好ましくは5,000〜8,000である。Mnが4,000未満では機械物性の温度依存性が大きく、耐熱性が不十分となり、Mnが10,000を超えると、高粘度となり、ポリオール成分(B)との混合性やシール材としての浸透性(成形性)が悪化する。   Mn of (a1) is 4,000 to 10,000, preferably 5,000 to 8,000. When Mn is less than 4,000, the temperature dependence of mechanical properties is large and the heat resistance becomes insufficient. When Mn exceeds 10,000, the viscosity becomes high and the mixing property with the polyol component (B) and as a sealing material are increased. The permeability (moldability) is deteriorated.

(a1)は、ポリイソシアネートと部分脱水ヒマシ油とを、イソシアネート基とOH基の当量比(NCO/OH)で通常1.1/1〜1.8/1、粘度と耐熱性の観点から好ましくは1.2/1〜1.7/1で反応させることにより得られる。   (A1) is a polyisocyanate and partially dehydrated castor oil, preferably 1.1 / 1 to 1.8 / 1 in terms of equivalent ratio of isocyanate group to OH group (NCO / OH), preferably from the viewpoint of viscosity and heat resistance. Can be obtained by reacting at 1.2 / 1 to 1.7 / 1.

上記(a1)の製造方法としては特に限定されないが、ポリイソシアネートと部分脱水ヒマシ油とを反応容器中、窒素雰囲気下で反応させる公知の方法が挙げられる。
プレポリマー化反応における反応温度は通常30〜140℃、反応性の観点および副反応防止の観点から好ましくは60〜120℃である。また、反応は通常無溶剤下で行うが、必要によりイソシアネート基に不活性な溶剤[例えば芳香族炭化水素(トルエン、キシレン等)、ケトン(メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)およびこれらの2種以上の混合物]の存在下で行い、後にこれらの溶剤を蒸留により除いてもよい。
Although it does not specifically limit as a manufacturing method of said (a1), The well-known method of making polyisocyanate and partially dehydrated castor oil react in nitrogen atmosphere in reaction container is mentioned.
The reaction temperature in the prepolymerization reaction is usually 30 to 140 ° C., and preferably 60 to 120 ° C. from the viewpoint of reactivity and prevention of side reactions. The reaction is usually carried out in the absence of a solvent, but if necessary, a solvent inert to an isocyanate group [for example, aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), ketones (methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) and two or more of these These solvents may be removed by distillation later.

イソシアネート成分(A)中の(a1)の含有量は、(A)の重量に基づいて後述するシール材の耐熱性および粘度の観点から好ましくは20〜100%、さらに好ましくは30〜90%である。   The content of (a1) in the isocyanate component (A) is preferably 20 to 100%, more preferably 30 to 90% from the viewpoint of the heat resistance and viscosity of the sealing material described later based on the weight of (A). is there.

イソシアネート成分(A)には(a1)の他に、(a1)を構成するPIとして挙げられたポリイソシアネート(a2)をさらに含有させることができる。
(a2)の含有量は、(A)の重量に基づいて通常80%以下、粘度と耐熱性の観点から好ましくは10〜70%、さらに好ましくは20〜60%である。
なお、(a2)には、後述するウレタンプレポリマー(a3)の製造時、過剰量用いた結果反応せずに残存する遊離のポリイソシアネートも含まれる。
In addition to (a1), the isocyanate component (A) can further contain polyisocyanate (a2) listed as the PI constituting (a1).
The content of (a2) is usually 80% or less based on the weight of (A), preferably 10 to 70%, more preferably 20 to 60% from the viewpoints of viscosity and heat resistance.
In addition, (a2) includes free polyisocyanate that remains unreacted as a result of using an excessive amount during the production of the urethane prepolymer (a3) described later.

イソシアネート成分(A)には(a1)、(a2)の他に、必要により、(a2)と、部分脱水ヒマシ油を除く分子中に活性水素を2個またはそれ以上有するポリオール(b1)とから形成されるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a3)を含有させることができる。   In addition to (a1) and (a2), if necessary, the isocyanate component (A) includes (a2) and a polyol (b1) having two or more active hydrogens in the molecule excluding partially dehydrated castor oil. The isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a3) to be formed can be contained.

(b1)としては、水酸基価20〜1,850(好ましくは40〜1,400)、官能基数2〜8(好ましくは2〜4)のポリオール、例えばポリエーテルポリオール、ヒマシ油脂肪酸エステルポリオール、ポリエステルポリオール、および後述する低分子ポリオールが挙げられる。   (B1) is a polyol having a hydroxyl value of 20 to 1,850 (preferably 40 to 1,400) and a functional group of 2 to 8 (preferably 2 to 4), such as polyether polyol, castor oil fatty acid ester polyol, polyester. A polyol and the low molecular weight polyol mentioned later are mentioned.

上記ポリエーテルポリオールとしては、低分子ポリオール(C2〜24、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール(以下それぞれEG、DEG、PG、1,4−BD、1,6−HD、NPG、GR、TMP、PEと略記)、水添ビスフェノールA、ヘキサントリオール、ソルビトール、シュークローズおよびこれらの2種以上の混合物)の1種または2種以上のアルキレンオキシド(以下AOと略記)[C2〜12、例えばエチレンオキシド(以下EOと略記)、プロピレンオキシド(以下POと略記)、ブチレンオキシドおよびこれらの2種以上の併用]付加物およびAOの開環重合物が挙げられ、具体的にはポリエチレングリコール(以下PEGと略記)、ポリプロピレングリコール(以下PPGと略記)、ポリテトラメチレングリコール(以下PTMGと略記)等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールのMnは、好ましくは150〜4,000、さらに好ましくは200〜2,000である。
Examples of the polyether polyol include low molecular weight polyols (C2-24, such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol. (Hereinafter abbreviated as EG, DEG, PG, 1,4-BD, 1,6-HD, NPG, GR, TMP, PE), hydrogenated bisphenol A, hexanetriol, sorbitol, shoelace and two or more of these 1 type or 2 or more types of alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) [C2-12, for example, ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), butylene oxide, and two or more thereof. Combined use] with Mentioned objects and ring opening polymerization product of AO is, specifically (hereinafter abbreviated as PEG) polyethylene glycol, polypropylene glycol (hereinafter PPG for short), polytetramethylene glycol (hereinafter PTMG hereinafter), and the like.
The Mn of the polyether polyol is preferably 150 to 4,000, more preferably 200 to 2,000.

ヒマシ油脂肪酸エステルポリオールとしては、例えばヒマシ油、および上記低分子ポリオールまたはポリエーテルポリオールとヒマシ油とのエステル交換反応あるいはヒマシ油脂肪酸とのエステル化反応により得られるヒマシ油脂肪酸エステル等が挙げられる。
ヒマシ油脂肪酸エステルポリオールのMnは、好ましくは300〜4,000、さらに好ましくは500〜3,000である。
Examples of the castor oil fatty acid ester polyol include castor oil and castor oil fatty acid ester obtained by transesterification of the above low molecular polyol or polyether polyol with castor oil or esterification reaction with castor oil fatty acid.
The Mn of castor oil fatty acid ester polyol is preferably 300 to 4,000, more preferably 500 to 3,000.

ポリエステルポリオールとしては、ポリカルボン酸[脂肪族飽和または不飽和ポリカルボン酸(C2〜40、例えばアジピン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、二量化リノール酸)、芳香族ポリカルボン酸(C8〜15、例えばフタル酸、イソフタル酸)等]と、ポリオール(前記の低分子ポリオールおよび/またはポリエーテルポリオール)とから形成される線状または分岐状ポリエステルポリオール;ポリラクトンポリオール[例えば前記低分子ポリオール(2〜3価)の1種または2種以上を開始剤としてこれに(置換)カプロラクトン(C6〜10、例えばε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン、ε−メチル−ε−カプロラクトン)を触媒(有機金属化合物、金属キレート化合物、脂肪酸金属アシル化物等)の存在下に付加重合させたポリエステルポリオール(例えばポリカプロラクトンポリオール)];末端にカルボキシル基および/またはOH基を有するポリエステルにAO(EO、PO等)を付加重合させて得られるポリエーテルエステルポリオール;ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールのMnは、好ましくは150〜4,000、さらに好ましくは200〜2,000である。
Polyester polyols include polycarboxylic acids [aliphatic saturated or unsaturated polycarboxylic acids (C2-40, such as adipic acid, azelaic acid, dodecanoic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, dimerized linoleic acid), aromatic A linear or branched polyester polyol formed from a polycarboxylic acid (C8-15, such as phthalic acid, isophthalic acid, etc.) and a polyol (the aforementioned low molecular polyol and / or polyether polyol); a polylactone polyol [ For example, one or more of the low molecular polyols (2 to 3 valences) is used as an initiator, and (substituted) caprolactone (C6-10, for example, ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl- ε-Caprolactone) as catalyst (organometallic compound, metal chelate compound, fat Polyester polyols (for example, polycaprolactone polyols) subjected to addition polymerization in the presence of a fatty acid metal acylate, etc.]; AO (EO, PO, etc.) is subjected to addition polymerization to a polyester having a carboxyl group and / or an OH group at the terminal. Polyether ester polyol obtained; polycarbonate polyol and the like can be mentioned.
The Mn of the polyester polyol is preferably 150 to 4,000, more preferably 200 to 2,000.

(a3)のMnは、耐熱性および低粘度の観点から好ましくは500〜6,000、さらに好ましくは600〜3,000である。   Mn of (a3) is preferably 500 to 6,000, more preferably 600 to 3,000 from the viewpoint of heat resistance and low viscosity.

(a3)の製造において、ポリイソシアネート(a2)とポリオール(b1)の反応当量比(NCO/OH)は、通常1.1/1〜50/1、生成物の粘度および遊離イソシアネート基含量(NCO含量)の観点から好ましくは1.5/1〜30/1、特に好ましくは2/1〜10/1である。(a3)の製造方法は、前記(a1)の場合と同様である。   In the production of (a3), the reaction equivalent ratio (NCO / OH) of polyisocyanate (a2) and polyol (b1) is usually 1.1 / 1 to 50/1, the viscosity of the product and the free isocyanate group content (NCO From the viewpoint of (content), it is preferably 1.5 / 1 to 30/1, particularly preferably 2/1 to 10/1. The manufacturing method of (a3) is the same as in the case of (a1).

(a3)の含有量は、(A)の重量に基づいて通常30%以下である。   The content of (a3) is usually 30% or less based on the weight of (A).

本発明におけるポリオール成分(B)としては、前記部分脱水ヒマシ油、(a3)を構成するポリオール(b1)、アミンポリオールおよびこれらの2種以上の併用が挙げられる。(B)として複数種のポリオールを併用する場合、これらのポリオールとイソシアネート成分(A)を同時に混合し使用する方法、これらのポリオールの一部の種をイソシアネート成分(A)と混合後残りのポリオール種を追加混合して使用する方法、あるいはこれら複数種のポリオールを混合した後にイソシアネート成分(A)と混合し使用する方法がありいずれも可能である。   Examples of the polyol component (B) in the present invention include the partially dehydrated castor oil, the polyol (b1) constituting (a3), the amine polyol, and a combination of two or more thereof. In the case of using a plurality of polyols in combination as (B), a method in which these polyols and the isocyanate component (A) are mixed and used at the same time, and a part of these polyols are mixed with the isocyanate component (A) to leave the remaining polyol. There are a method in which seeds are additionally mixed, or a method in which these plural kinds of polyols are mixed and then used by mixing with the isocyanate component (A).

上記アミンポリオールとしては、[ポリ(n=2〜6)]アルキレンポリ(n=2〜6)アミン(C2〜20)のAO付加物[C10以上かつMn2,000以下、例えばN,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’,N”−ペンタキス(2−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミン];N,N−ジアルキル(アルキル基はC1〜3)(ポリ)アルキレン(アルキレン基はC2〜3)ポリアミンのAO付加物(例えばN,N−ジメチルプロピレンジアミンのPO付加物);N−アミノアルキル(C2〜3)イミダゾールのAO付加物(例えば特願平10−156664号公報に記載のもの);ポリアルカノールアミン(C4〜12、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン)等が挙げられる。   As the amine polyol, an AO adduct of [poly (n = 2 to 6)] alkylene poly (n = 2 to 6) amine (C2 to 20) [C10 or more and Mn 2,000 or less, for example, N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N', N ', N "-pentakis (2-hydroxypropyl) diethylenetriamine]; N, N-dialkyl (alkyl group is C1-3) (Poly) alkylene (alkylene group is C2-3) AO adduct of polyamine (eg, PO adduct of N, N-dimethylpropylenediamine); AO adduct of N-aminoalkyl (C2-3) imidazole (eg, Japanese Patent Application) No. 10-156664); polyalkanolamines (C4-12, such as diethanolamine, triethanolamine) Down), and the like.

上記(B)のうち、耐熱性の観点から好ましいのは、水酸基価500〜1,850の低分子ジオールおよび/または低分子トリオールを30〜100重量%含有する(B)である。
水酸基価500〜1,850の低分子ジオールおよびトリオールとしては、前記(a3)を構成する低分子ポリオール、例えばC2〜8のジオール(EG、PG、1,4−BD、1,6−HD、NPG等)、C3〜12のトリオール(GR、TMP、トリメチロールブタン等)が挙げられる。これらのうちとくに好ましいのは1,4−BDである。
また、ハンドリング性および反応性の観点から、低分子ポリオールと、部分脱水ヒマシ油、ヒマシ油脂肪酸エステルポリオールまたはアミンポリオールとを併用することができる。
該併用する場合の低分子ポリオールと該他のポリオールとの重量比は耐熱性および反応性の観点から、好ましくは30/70〜90/10さらに好ましくは30/70〜80/20である。
Among the above (B), from the viewpoint of heat resistance, preferred is (B) containing 30 to 100% by weight of a low molecular diol having a hydroxyl value of 500 to 1,850 and / or a low molecular triol.
Low molecular diols and triols having a hydroxyl value of 500 to 1,850 include low molecular polyols constituting the above (a3), such as C2-8 diols (EG, PG, 1,4-BD, 1,6-HD, NPG, etc.) and C3-12 triols (GR, TMP, trimethylolbutane, etc.). Of these, 1,4-BD is particularly preferred.
Moreover, from a viewpoint of handling property and reactivity, a low molecular weight polyol and a partially dehydrated castor oil, a castor oil fatty acid ester polyol, or an amine polyol can be used in combination.
When used in combination, the weight ratio of the low molecular weight polyol to the other polyol is preferably 30/70 to 90/10, more preferably 30/70 to 80/20, from the viewpoint of heat resistance and reactivity.

本発明のポリウレタン樹脂形成性組成物におけるイソシアネート成分(A)とポリオール成分(B)との反応におけるNCO/OH当量比は、未反応物低減の観点から好ましくは0.5/1〜2/1、さらに好ましくは0.7/1〜1.5/1、とくに好ましくは0.8/1〜1.2/1である。   The NCO / OH equivalent ratio in the reaction of the isocyanate component (A) and the polyol component (B) in the polyurethane resin-forming composition of the present invention is preferably 0.5 / 1 to 2/1 from the viewpoint of reducing unreacted materials. More preferably, it is 0.7 / 1 to 1.5 / 1, and particularly preferably 0.8 / 1 to 1.2 / 1.

本発明の膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分(A)およびポリオール成分(B)を使用時に各々所定量計量後、スタティックミキサーまたはメカニカルミキサー等で混合、反応させることにより製造することができる。
上記混合、反応させて流動性がなくなるまでの時間(ポットライフ)は通常3〜300分であり、完全硬化には室温(20〜30℃)で12〜240時間の養生を要する。ここにおいてポリウレタン樹脂の硬度に変化が認められなくなった時点を完全硬化(反応終点)とする。なお、ポリウレタン樹脂の実使用上は必ずしも完全硬化させる必要はないが、後述する硬度範囲となるまでは養生を要する。また、養生温度を高く(例えば40〜60℃)することにより養生時間を短縮することも可能である。
The cast polyurethane resin for the sealing material of the membrane module of the present invention is produced by mixing and reacting the isocyanate component (A) and the polyol component (B) with a static mixer or a mechanical mixer after measuring a predetermined amount at the time of use. be able to.
The time (pot life) until the fluidity disappears after mixing and reacting is usually 3 to 300 minutes, and curing is required for 12 to 240 hours at room temperature (20 to 30 ° C.). Here, the point at which no change is observed in the hardness of the polyurethane resin is defined as complete curing (reaction end point). Although it is not always necessary to completely cure the polyurethane resin, curing is required until the hardness range described later is reached. Moreover, it is also possible to shorten the curing time by increasing the curing temperature (for example, 40 to 60 ° C.).

上記(A)および(B)からなる混合液(組成物)の粘度(注型前の粘度)は、通常50〜20,000mPa・s、硬化性および成形性の観点から好ましくは100〜10,000mPa・s、さらに好ましくは200〜4,000mPa・sである。   The viscosity (viscosity before casting) of the mixed solution (composition) composed of the above (A) and (B) is usually 50 to 20,000 mPa · s, preferably 100 to 10 from the viewpoint of curability and moldability. 000 mPa · s, more preferably 200 to 4,000 mPa · s.

(A)と(B)とを反応させて得られる硬化後のポリウレタン樹脂の硬度(ショアーD:瞬間値)は通常10〜100、シール材として具備すべき機械強度および切断性(後述する、ポリウレタン樹脂で結束された中空糸膜の切断性)の観点から好ましくは20〜80である。   The hardness (Shore D: instantaneous value) of the polyurethane resin after curing obtained by reacting (A) and (B) is usually 10 to 100, and the mechanical strength and cutability (to be described later, polyurethane) to be provided as a sealing material From the viewpoint of the cutability of the hollow fiber membranes bound with resin, it is preferably 20-80.

本発明の膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物は、中空糸型血液処理器および中空糸型水処理器等のシール材として特に好適に使用される。   The cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material of a membrane module of the present invention is particularly preferably used as a sealing material for a hollow fiber blood treatment device and a hollow fiber water treatment device.

本発明の組成物を膜モジュールのシール材に適用する場合の具体的使用法の一例を下記に示す。
まず、イソシアネート成分(A)およびポリオール成分(B)を個別に減圧脱泡(0.1mmHg×2時間)する。該(A)および(B)を所定量計量して撹拌混合後、遠心成型法により中空糸をセットした容器に注入し、中空糸を容器に固定する。該遠心成型法の例は特公昭57−58963号公報等に記載されている。
中空糸の素材としては一般に、セルロース、アクリル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリスルホン等が使用される。上記容器としては一般に、ポリカーボネート製、ABS製、ポリスチレン製等のものが使用される。該二液混合液は注入から3〜300分後には流動性がなくなり、膜モジュールを容器(成型機)から取り出すことができる。ついで室温(20〜30℃)〜60℃で養生を行い硬化させた後、該ポリウレタン樹脂で結束された中空糸膜を回転式カッター等で切断して中空糸膜端部の開口部を得る。
An example of specific usage when the composition of the present invention is applied to a sealing material for a membrane module is shown below.
First, the isocyanate component (A) and the polyol component (B) are individually degassed under reduced pressure (0.1 mmHg × 2 hours). A predetermined amount of (A) and (B) are weighed and mixed with stirring, and then injected into a container in which hollow fibers are set by a centrifugal molding method, and the hollow fibers are fixed to the container. Examples of the centrifugal molding method are described in JP-B-57-58963.
Generally, cellulose, acrylic, polyolefin, polyvinyl alcohol, polyamide, polysulfone and the like are used as the material for the hollow fiber. In general, a container made of polycarbonate, ABS, polystyrene or the like is used as the container. The two-component liquid mixture loses its fluidity 3 to 300 minutes after the injection, and the membrane module can be taken out from the container (molding machine). Next, after curing at room temperature (20 to 30 ° C.) to 60 ° C., the hollow fiber membrane bound with the polyurethane resin is cut with a rotary cutter or the like to obtain an opening at the end of the hollow fiber membrane.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において、「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
製造例1
撹拌機、温度計および窒素導入管を付した反応容器に、4,4’−MDI[商品名「ミリオネートMT」、日本ポリウレタン(株)製。以下同じ。]286.3部と部分脱水ヒマシ油[商品名「HS2G−120」、豊国製油(株)製、水酸基価120]713.7部を仕込み(NCO/OH当量比=1.5)、窒素気流下、撹拌しながら70〜80℃で4時間反応させ、NCO含量3.2%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1−1)を得た。前記条件でのGPC測定の結果(以下同じ)(a1−1)のMnは6,340であった。
撹拌機、温度計および窒素導入管を付した別の反応容器に、(a1−1)500部と4,4’−MDI 500部を仕込み、窒素気流下、70〜80℃で2時間撹拌して均一化しイソシアネート成分(A−1)を得た。(A−1)のNCO含量は18.4%、粘度は5,900mPa・s/25℃であった。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to this. In the following, “parts” represents parts by weight, and “%” represents% by weight.
Production Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube, 4,4′-MDI [trade name “Millionate MT”, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd. same as below. ] 286.3 parts and partially dehydrated castor oil [trade name “HS2G-120”, Toyokuni Oil Co., Ltd., hydroxyl value 120] 713.7 parts (NCO / OH equivalent ratio = 1.5), nitrogen stream Under stirring, the mixture was reacted at 70 to 80 ° C. for 4 hours to obtain an isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1-1) having an NCO content of 3.2%. As a result of the GPC measurement under the above conditions (hereinafter the same), Mn of (a1-1) was 6,340.
In another reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube, 500 parts of (a1-1) and 500 parts of 4,4′-MDI were charged and stirred at 70-80 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream. To obtain an isocyanate component (A-1). The NCO content of (A-1) was 18.4%, and the viscosity was 5,900 mPa · s / 25 ° C.

製造例2
製造例1のウレタンプレポリマーの製造において、4,4’−MDI 286.3部に代えて同242.9部、部分脱水ヒマシ油713.7部に代えて同757.1部(NCO/OH当量比=1.2)を使用したこと以外は製造例1と同様にして、NCO含量1.3%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1−2)を得た。(a1−2)のMnは9,660であった。
さらに製造例1において、(a1−1)500部に代えて(a1−2)500部を使用したこと以外は製造例1と同様にしてイソシアネート成分(A−2)を得た。(A−2)のNCO含量は17.4%、粘度は9,800mPa・s/25℃であった。
Production Example 2
In the production of the urethane prepolymer of Production Example 1, 242.9 parts were substituted for 286.3 parts of 4,4′-MDI, and 757.1 parts (NCO / OH) were substituted for 713.7 parts of partially dehydrated castor oil. An isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1-2) having an NCO content of 1.3% was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the equivalent ratio = 1.2) was used. Mn of (a1-2) was 9,660.
Furthermore, in Production Example 1, an isocyanate component (A-2) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 500 parts of (a1-2) was used instead of 500 parts of (a1-1). The NCO content of (A-2) was 17.4%, and the viscosity was 9,800 mPa · s / 25 ° C.

製造例3
製造例1のウレタンプレポリマーの製造において4,4’−MDI 286.3部に代えて同312.5部、部分脱水ヒマシ油713.7部に代えて同687.5部(NCO/OH当量比=1.7)を使用したこと以外は製造例1と同様にして、NCO含量4.3%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1−3)を得た。(a1−3)のMnは4,180であった。
さらに製造例1において、(a1−1)500部に代えて(a1−3)500部を使用したこと以外は製造例1と同様にしてイソシアネート成分(A−3)を得た。(A−3)のNCO含量は19.0%、粘度は2,400mPa・s/25℃であった。
Production Example 3
In the production of the urethane prepolymer of Production Example 1, 312.5 parts of the same in place of 286.3 parts of 4,4′-MDI, 687.5 parts of the same in place of 713.7 parts of partially dehydrated castor oil (NCO / OH equivalent) An isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1-3) having an NCO content of 4.3% was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the ratio = 1.7) was used. Mn of (a1-3) was 4,180.
Furthermore, in Production Example 1, an isocyanate component (A-3) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 500 parts of (a1-3) were used instead of 500 parts of (a1-1). The NCO content of (A-3) was 19.0%, and the viscosity was 2,400 mPa · s / 25 ° C.

比較製造例1
製造例1のウレタンプレポリマーの製造において4,4’−MDI 286.3部に代えて同235.2部、部分脱水ヒマシ油713.7部に代えて同764.8部(NCO/OH当量比=1.15)を使用したこと以外は製造例1と同様にして、NCO含量1.0%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(比a1−1)を得た。(比a1−1)のMnは12,900であった。
さらに製造例1において、(a1−1)500部に代えて(比a1−1)500部を使用したこと以外は製造例1と同様にしてイソシアネート成分(比A−1)を得た。(比A−1)のNCO含量は17.3%、粘度は11,000mPa・s/25℃であった。
Comparative production example 1
In the production of the urethane prepolymer of Production Example 1, 235.2 parts of the same in place of 286.3 parts of 4,4′-MDI, 764.8 parts of the same in place of 713.7 parts of partially dehydrated castor oil (NCO / OH equivalent) An isocyanate group-terminated urethane prepolymer (ratio a1-1) having an NCO content of 1.0% was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the ratio = 1.15) was used. The Mn of (ratio a1-1) was 12,900.
Furthermore, in Production Example 1, an isocyanate component (Ratio A-1) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 500 parts of (a1-1) was used instead of 500 parts of (a1-1). The NCO content of (Ratio A-1) was 17.3% and the viscosity was 11,000 mPa · s / 25 ° C.

比較製造例2
製造例1と同様の反応容器に、4,4’−MDI 599.7部と部分脱水ヒマシ油400.3部を仕込み(NCO/OH当量比=5.6/1)、窒素気流下、撹拌しながら70〜80℃で4時間反応させ、NCO含量16.5%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得、これをそのままイソシアネート成分(比A−2)とした。未反応の4,4’−MDIに由来する部分を除いた(比A−2)のMnは2,590、粘度は1,400mPa・s/25℃であった。
Comparative production example 2
In a reaction vessel similar to Production Example 1, 599.7 parts of 4,4′-MDI and 400.3 parts of partially dehydrated castor oil were charged (NCO / OH equivalent ratio = 5.6 / 1) and stirred under a nitrogen stream. Then, the reaction was carried out at 70 to 80 ° C. for 4 hours to obtain an isocyanate group-terminated urethane prepolymer having an NCO content of 16.5%, which was directly used as an isocyanate component (ratio A-2). Mn of (ratio A-2) excluding the part derived from unreacted 4,4′-MDI was 2,590, and the viscosity was 1,400 mPa · s / 25 ° C.

比較製造例3
製造例1と同様の反応容器に、4,4’−MDI 666.6部とPTMG[商品名「PTMG1000」、三菱化学(株)製、水酸基価112]444.4部を仕込み(NCO/OH当量比=5/1)、窒素気流下、撹拌しながら70〜80℃で4時間反応させ、NCO含量18.6%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得、これをそのままイソシアネート成分(比A−3)とした。未反応の4,4’−MDIに由来する部分を除いた(比A−3)のMnは2,760、粘度は2,900mPa・s/25℃であった。
Comparative production example 3
In a reaction vessel similar to Production Example 1, 666.6 parts of 4,4′-MDI and PTMG [trade name “PTMG1000”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, hydroxyl value 112], 444.4 parts (NCO / OH (Equivalent ratio = 5/1) The reaction was carried out at 70 to 80 ° C. for 4 hours with stirring under a nitrogen stream to obtain an isocyanate group-terminated urethane prepolymer having an NCO content of 18.6%. 3). Mn of (ratio A-3) excluding the part derived from unreacted 4,4′-MDI was 2,760, and the viscosity was 2,900 mPa · s / 25 ° C.

実施例1〜3、比較例1〜3
表1に示す配合組成で実施例1〜3、比較例1〜3の各ポリウレタン樹脂形成性組成物を得た。
Examples 1-3, Comparative Examples 1-3
The polyurethane resin-forming compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained with the composition shown in Table 1.

上記得られた組成物について下記の性能評価方法に従って評価した。結果を表1に示す。
<性能評価方法>
(1)(A)/(B)混合液粘度
イソシアネート成分(A)と、ポリオール成分(B)の各成分を25℃でそれぞれ減圧脱泡(0.1mmHg×2時間)した。表1の(A)、(B)の配合組成で合計100部を秤り取り、30秒間回転式プロペラ羽根付き撹拌機(回転数300rpm)で撹拌混合した。混合終了して30秒後の粘度(mPa・s)を回転式粘度計(B型粘度計)で測定した。
The obtained composition was evaluated according to the following performance evaluation method. The results are shown in Table 1.
<Performance evaluation method>
(1) (A) / (B) Mixture Viscosity Each component of the isocyanate component (A) and the polyol component (B) was degassed under reduced pressure (0.1 mmHg × 2 hours) at 25 ° C. A total of 100 parts were weighed with the blending compositions of (A) and (B) in Table 1, and stirred and mixed with a stirrer with a rotating propeller blade (rotation speed: 300 rpm) for 30 seconds. The viscosity (mPa · s) 30 seconds after mixing was measured with a rotary viscometer (B-type viscometer).

(2)硬化物の硬度
上記(1)と同様にして撹拌混合液を得た。該混合液を遠心機[(株)コクサン製、H103N型]で3,500rpm、30秒間遠心脱泡し、150mlのポリプロピレン製容器(口径65mm、高さ70mm)に移した。50℃の恒温槽で48時間養生後、0℃、25℃、60℃で硬度ショアーD〔10秒値(測定開始10秒後の値)[ショアーD硬度計、高分子計器(株)製]〕を測定した。
(2) Hardness of cured product A stirred mixed solution was obtained in the same manner as (1) above. The mixed solution was centrifuged and defoamed at 3,500 rpm for 30 seconds using a centrifuge [manufactured by Kokusan Co., Ltd., type H103N], and transferred to a 150 ml polypropylene container (65 mm diameter, 70 mm height). After curing for 48 hours in a constant temperature bath at 50 ° C., hardness Shore D at 10 ° C., 25 ° C. and 60 ° C. [10 seconds value (value 10 seconds after starting measurement) [Shore D hardness meter, manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.] ] Was measured.

(3)硬化物の機械物性
上記(2)と同様にして遠心脱泡液を得た。該脱泡液をタテ74mm、ヨコ104mm、高さ23mmのポリスチレン製容器に、深さが2mmになるように入れ、50℃の恒温槽で48時間養生後、JIS K7312(熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形物の物理試験法)に規定されている3号形ダンベルに打ち抜き、引張試験用の試験片(4枚)とした。引張試験機[(株)島津製作所製]を使用して23℃、引張速度50mm/分で引張試験を行い、引張強さと切断時伸びを測定した。試験は4枚の試験片について行い、得られた中間値2点の平均値を測定値とした。
(3) Mechanical property of hardened | cured material It carried out similarly to said (2), and obtained the centrifugal defoaming liquid. The defoamed liquid is placed in a polystyrene container having a length of 74 mm, a width of 104 mm, and a height of 23 mm so as to have a depth of 2 mm. After curing for 48 hours in a thermostatic bath at 50 ° C., JIS K7312 (thermosetting polyurethane elastomer molding) It was punched into No. 3 type dumbbells defined in the Physical Test Method of Articles, and used as test pieces (4 pieces) for tensile tests. Using a tensile tester [manufactured by Shimadzu Corporation], a tensile test was performed at 23 ° C. and a tensile speed of 50 mm / min, and the tensile strength and elongation at break were measured. The test was performed on four test pieces, and the average value of the two intermediate values obtained was used as the measurement value.

(4)硬化物の耐酸化安定性
上記(3)と同じダンベル形状の別の試験片(4枚)を、50℃の4,000ppm次亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸漬した。60日後に取り出し、イオン交換水で洗浄後、脱脂綿で水をふき取り、23℃で1日静置後引張試験を行い試験前の上記(3)における値と比較し、下記の式から機械物性の保持率を求めた。

機械物性保持率(%)=(試験後機械強度/試験前機械強度)×100
(4) Oxidation stability of the cured product Another test piece (4 pieces) having the same dumbbell shape as the above (3) was immersed in a 4,000 ppm sodium hypochlorite aqueous solution at 50 ° C. Take out after 60 days, wash with ion-exchanged water, wipe off the water with absorbent cotton, leave it at 23 ° C for 1 day, compare it with the value in (3) above before testing, Retention was determined.

Mechanical property retention rate (%) = (mechanical strength after test / mechanical strength before test) × 100

(5)接着力
上記(2)と同様にして遠心脱泡液を得た。該脱泡液を塗布した2枚のポリカーボネート標準試験板[長さ100mm幅25mm厚さ2mm、日本テストピース(株)製]を貼り合わせる。この際貼り合わせ部分は長さ12.5mm幅25mmとし、スペーサーを用いて塗布厚みを0.2mmとする。
該貼り合わせた標準試験板を50℃の恒温槽で48時間養生し試験片とした。該試験片について恒温槽付き引張試験機[(株)島津製作所製]を用い、23℃および60℃で引張試験を行い、接着力を測定した。試験は5枚の試験片で行い、その平均値を測定値とした。
(5) Adhesive force A centrifugal defoaming solution was obtained in the same manner as in (2) above. Two polycarbonate standard test plates [length 100 mm, width 25 mm, thickness 2 mm, manufactured by Nippon Test Piece Co., Ltd.] coated with the defoaming liquid are bonded together. At this time, the bonded portion has a length of 12.5 mm and a width of 25 mm, and a coating thickness is set to 0.2 mm using a spacer.
The bonded standard test plate was cured for 48 hours in a thermostatic bath at 50 ° C. to obtain a test piece. The test piece was subjected to a tensile test at 23 ° C. and 60 ° C. using a tensile tester with a thermostatic bath [manufactured by Shimadzu Corporation], and the adhesive strength was measured. The test was performed with five test pieces, and the average value was taken as the measured value.

(6)膜モジュールの樹脂充填性(成形性)
上記(1)と同様にして撹拌混合液を得た。該混合液120gを、ポリスルホン中空糸を10,000本装填した、膜モジュール用ポリカーボネート円筒容器(内径40mm、長さ300mm)に投入し、遠心成型機を用いて成型した。成型して20分後にポリカーボネート円筒容器入り成型品を成型機から取り出し、50℃で48時間養生を行い試験用膜モジュールとした。該試験用膜モジュールは30本作成し、15本を本膜モジュールの樹脂充填性試験に、残りの15本を膜モジュールの熱サイクル試験に使用した。
ポリウレタン樹脂で中空糸が結束された部分を、中空糸の並び方向と垂直に約3mm毎の層状にカッターで3層スライスし、各層で未充填部分の有無を観察した。本試験は15本の試験用膜モジュールを用いて行った。膜モジュールの樹脂充填性は下記の基準で評価した。

○ 15本いずれも未充填部分なし
△ 1〜5本で未充填不良部分あり
× 6〜15本で未充填不良部分あり
(6) Resin filling (moldability) of membrane module
A stirred mixture was obtained in the same manner as in (1) above. 120 g of the mixed solution was charged into a polycarbonate cylindrical container for membrane module (inner diameter 40 mm, length 300 mm) charged with 10,000 polysulfone hollow fibers, and molded using a centrifugal molding machine. Twenty minutes after molding, the molded product in a polycarbonate cylindrical container was taken out from the molding machine and cured at 50 ° C. for 48 hours to obtain a test membrane module. 30 membrane modules for the test were prepared, 15 were used for the resin filling test of the membrane module, and the remaining 15 were used for the thermal cycle test of the membrane module.
The portion where the hollow fibers were bound with the polyurethane resin was sliced into three layers of about 3 mm perpendicular to the arrangement direction of the hollow fibers with a cutter, and the presence or absence of unfilled portions was observed in each layer. This test was performed using 15 test membrane modules. The resin filling property of the membrane module was evaluated according to the following criteria.

○ All 15 pieces have no unfilled parts △ 1-5 pieces have unfilled defective parts × 6-15 pieces have unfilled defective parts

(7)膜モジュールの熱サイクル試験
上記(6)で作成した該モジュールを0℃の恒温槽に24時間、その後100℃の恒温槽に24時間静置する。該冷熱の繰り返しを5サイクル行った後、ポリカーボネート円筒容器とシール材との間に剥離がないか観察した。本試験は15本の試験用膜モジュールを用いて行った。

○ 15本いずれも剥離なし
△ 1〜5本で剥離あり
× 6〜15本で剥離あり
(7) Thermal cycle test of membrane module The module prepared in (6) above is allowed to stand in a constant temperature bath at 0 ° C. for 24 hours and then in a constant temperature bath at 100 ° C. for 24 hours. After repeating the cooling and heating for 5 cycles, it was observed whether there was any peeling between the polycarbonate cylindrical container and the sealing material. This test was performed using 15 test membrane modules.

○ None of 15 strips △ 1-5 stripped × 6-15 stripped

表1の結果から、本発明のポリウレタン樹脂形成性組成物(実施例1〜3)は、混合液粘度が低く膜モジュールの樹脂充填性(成形性)に優れることがわかる。また、該組成物を硬化させてなるポリウレタン樹脂は、硬度の温度変化が少なく、低温だけでなく高温でも優れた接着力およびシール材に適した機械物性を有し、耐酸化安定性にも優れ、該樹脂からなる膜モジュールは熱サイクル試験結果も良好であることがわかる。   From the results in Table 1, it can be seen that the polyurethane resin-forming compositions of the present invention (Examples 1 to 3) have a low mixed solution viscosity and excellent resin filling properties (moldability) of the membrane module. The polyurethane resin obtained by curing the composition has little temperature change in hardness, has excellent adhesive strength at low temperature as well as high temperature, and mechanical properties suitable for a sealing material, and also has excellent oxidation resistance stability. It can be seen that the membrane module made of the resin also has good thermal cycle test results.

本発明の膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物は、成形性、耐熱性および耐酸化安定性に優れた膜モジュールのシール材を提供できることから、中空糸型膜モジュールからなる中空糸型血液処理器および浄水器等に幅広く適用することができ、極めて有用である。   The cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material of a membrane module of the present invention can provide a sealing material for a membrane module excellent in moldability, heat resistance and oxidation resistance stability. It can be widely applied to thread type blood treatment devices and water purifiers, and is extremely useful.

Claims (3)

イソシアネート成分(A)およびポリオール成分(B)からなるポリウレタン樹脂形成性組成物において、(A)が、部分脱水ヒマシ油とポリイソシアネートを反応させてなる数平均分子量が4,000〜10,000のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー(a1)を含有することを特徴とする、膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂形成性組成物。 In the polyurethane resin-forming composition comprising an isocyanate component (A) and a polyol component (B), (A) has a number average molecular weight of 4,000 to 10,000 obtained by reacting partially dehydrated castor oil with polyisocyanate. A cast polyurethane resin-forming composition for a sealing material for a membrane module, comprising an isocyanate group-terminated urethane prepolymer (a1). 請求項1記載の組成物を硬化させてなる、膜モジュールのシール材用注型ポリウレタン樹脂。 A cast polyurethane resin for a sealing material of a membrane module, obtained by curing the composition according to claim 1. 請求項2記載の注型ポリウレタン樹脂からなる膜モジュール用のシール材。 A sealing material for a membrane module comprising the cast polyurethane resin according to claim 2.
JP2008094009A 2008-03-31 2008-03-31 Casting polyurethane resin-forming composition for sealing material of membrane module Active JP4819079B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008094009A JP4819079B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Casting polyurethane resin-forming composition for sealing material of membrane module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008094009A JP4819079B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Casting polyurethane resin-forming composition for sealing material of membrane module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009241034A true JP2009241034A (en) 2009-10-22
JP4819079B2 JP4819079B2 (en) 2011-11-16

Family

ID=41303572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008094009A Active JP4819079B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Casting polyurethane resin-forming composition for sealing material of membrane module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4819079B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121029A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane resin-formable composition for film-sealing material, and film-sealing material for module using hollow or flat-film-like fibrous separation film comprising the formable composition
KR101321845B1 (en) 2011-11-21 2013-10-22 금호미쓰이화학 주식회사 Isocyanate Composition for manufacturing Antibacterial Polyurethane Foam improved Airflow-ability

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101723B1 (en) * 2019-11-15 2020-04-20 (주)하은테크 Modified castor oil-containg-polyurethane resin composition for potting agent for hollow fiber separator membrane and method for preparing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6422914A (en) * 1987-07-19 1989-01-25 Itoh Oil Mfg Isocyanate end prepolymer
JPH06136089A (en) * 1992-07-14 1994-05-17 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Composition for polyurethane elastomer
JPH08120043A (en) * 1994-08-10 1996-05-14 Sanyo Chem Ind Ltd Polyurethane-resin-forming composition for sealant for membrane module
JPH08183829A (en) * 1994-12-28 1996-07-16 Takeda Chem Ind Ltd Polyurethane adhesive composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6422914A (en) * 1987-07-19 1989-01-25 Itoh Oil Mfg Isocyanate end prepolymer
JPH06136089A (en) * 1992-07-14 1994-05-17 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Composition for polyurethane elastomer
JPH08120043A (en) * 1994-08-10 1996-05-14 Sanyo Chem Ind Ltd Polyurethane-resin-forming composition for sealant for membrane module
JPH08183829A (en) * 1994-12-28 1996-07-16 Takeda Chem Ind Ltd Polyurethane adhesive composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121029A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd Polyurethane resin-formable composition for film-sealing material, and film-sealing material for module using hollow or flat-film-like fibrous separation film comprising the formable composition
WO2011074238A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-23 日本ポリウレタン工業株式会社 Polyurethane-resin-formable composition for film-sealing material, and film-sealing material for module using hollow or flat-film-like fibrous separation film comprising the formable composition
KR101321845B1 (en) 2011-11-21 2013-10-22 금호미쓰이화학 주식회사 Isocyanate Composition for manufacturing Antibacterial Polyurethane Foam improved Airflow-ability

Also Published As

Publication number Publication date
JP4819079B2 (en) 2011-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4721064B2 (en) Polyurethane resin-forming composition, method for producing sealing material, and method for producing hollow fiber membrane module
US8158741B2 (en) Composition for polyurethane resin formation, sealing material, and hollow-fiber membrane module
JP2017006874A (en) Polyurethane resin formative composition for sealant of membrane module used for blood processing vessel
JP5489066B2 (en) Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material for module using hollow or flat membrane-like fiber separation membrane using the forming composition
JP6133267B2 (en) Polyurethane resin forming composition for sealing material of membrane module used in water purifier
KR101037113B1 (en) Composition for forming polyurethane resin, sealant, and hollow fiber membrane module
JP2010116429A (en) Polymer polyol composition for urethane resin
WO2010055631A1 (en) Polymer polyol for membrane module urethane resin sealing material
JP4819079B2 (en) Casting polyurethane resin-forming composition for sealing material of membrane module
JP2019026837A (en) Polyurethane resin formative composition for membrane-sealing material, and membrane-sealing material and membrane module using the same
JP4909320B2 (en) Polyurethane resin forming composition for sealing material of membrane module
JP4264976B2 (en) Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material for hollow or flat membrane-like fiber separation membrane using the forming composition
JPWO2009013902A1 (en) Polyurethane resin-forming composition and sealing material
JP5489028B2 (en) Polyurethane resin-forming composition and sealing material
JP2011120965A (en) Composition for producing polyurethane resin for use in sealant of membrane module
JP5802330B2 (en) Polyurethane resin forming composition for sealing material of membrane module
JP2019056097A (en) Polyurethane resin-formable composition, and seal material and membrane module using the formable composition
JP2008214366A (en) Cast polyurethane resin forming composition for sealing material of membrane module
JP2008031197A (en) Polyurethane resin-forming composition for sealant used for hollow fiber membrane module, and sealant for hollow fiber membrane module using the same composition
JP4586801B2 (en) Polyurethane resin-forming composition, sealing material, and hollow fiber membrane module
JP2007224078A (en) Polyurethane resin-forming composition for sealant used for hollow fiber membrane module, and sealant for hollow fiber membrane module using the composition
JP3650989B2 (en) Sealing material using polyurethane resin-forming composition for casting
JP2008184541A (en) Cast polyurethane resin-formable composition for sealing material of membrane module
JP2007222764A (en) Polyurethane resin forming composition for sealant to be used in hollow fiber membrane module and sealant using the same for hollow fiber membrane module
JP2010162447A (en) Polyurethane resin forming composition for sealant for membrane module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110830

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110831

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4819079

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150