JP2018070850A - ポリウレタン多孔粒子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】均質な細孔径を持つ多孔粒子を、生体適合性が高いポリウレタン樹脂で調製する方法を提供する。【解決手段】水溶性のポロゲンを撹拌混合装置内で撹拌状態とし、そこにポリウレタン樹脂の反応液を少量ずつ供給することで、ポリウレタン反応液の液滴にポロゲンが付着し、やがてポロゲンを内包したポリウレタン粒子が得られる。ポリウレタンを硬化させた後に、粒子からポロゲンを溶出させることで、多孔粒子を得ることができる。撹拌混合装置のデザイン、ポロゲンの仕込量、撹拌速度、ポリウレタン反応液の供給量および供給速度を最適な範囲に調整することで、粒度分布が狭く細孔径のバラツキが小さい多孔粒子とすることが可能となる。【選択図】なし

Description

本発明は、水溶性のポロゲンを含有したポリウレタン樹脂の製造方法に関する。更に詳しくは、撹拌装置内で撹拌状態のポロゲンにポリウレタン反応液を添加することで、幅広い粒径範囲において細孔径分布がシャープなポリウレタン多孔粒子を製造する方法に関するものである。本発明では、押出機等の大規模設備を使用する必要がなく、簡易型の撹拌装置で調製が可能であるため、製造費用を大幅に削減することが可能である。さらに、得られたポリウレタン多孔粒子には整泡剤などの添加剤が含まれないため、高い安全性が求められるライフサイエンス分野や食品分野に最適である。

多孔質のポリウレタン樹脂を得る手法としては、いわゆるポリウレタンフォームを発泡成形する方法が従来から広く知られている。主にＭＤＩ（メチレンジフェニルジイソシアネート）やＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）等の芳香族系イソシアネートに、ポリエステル系ポリオールやポリエーテル系ポリオールが併用され、断熱材（硬質ポリウレタンフォーム）やクッション材（軟質ポリウレタンフォーム）が製造されている。ポリウレタンフォームは、その高発泡倍率や高成形性を実現するために、３級アミン触媒やシリコーン整泡剤、あるいは減粘剤等の助剤を併用することが一般的である。（特許文献１）

ポリウレタン樹脂多孔体を得るその他の手法としては、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）等の水溶性極性溶剤を溶媒に用いたポリウレタン溶液を、貧溶媒（主に水）に投入することでマイクロポーラスな樹脂を成形する、いわゆる湿式法（相分離成形法）が、人工皮革や発泡ロールの成形方法として知られている（特許文献２）。

この他に、ポリウレタン樹脂多孔体として不織布（ウェブ）を成形する方法等も以前から知られている（特許文献３）。

さらには、気孔形成材（ポロゲン）を含んだポリウレタン溶液を押出賦形した後に水中に浸漬し、ゲル化と同時に気孔形成材を溶出除去することで、ポリウレタン樹脂多孔体を得る方法等も公知である（特許文献４）。

ポリウレタンフォームの場合、成形時に使用された助剤のブリードアウトを完全に抑えることは未だ実現されておらず、例えば新車特有の車内臭や新品のソファーやベッドからのアミン臭等、誰でも一度は経験のある現象である。さらに、一般的なポリウレタンフォームにはＭＤＩやＴＤＩ等の芳香族系イソシアネートが用いられており、長期間の使用で分子中のウレタン結合が加水分解し、人体に有毒な芳香族アミンを生じることが知られている（特許文献５）。

また、特許文献２の湿式法（相分離成形法）で成形したポリウレタン樹脂多孔体の場合、成形品を十分に水洗した後も、樹脂に溶解している水溶性極性溶剤（ＤＭＦ等）を完全に除去することは困難であり、この残存溶剤が人工皮革シート等ではＳＶＨＣ（高懸念物質）のひとつとして懸念されている。

従来技術３で挙げた不織布は成形方法がいくつかに分かれており、その中でも主流の乾式紡糸法や湿式紡糸法で成形した不織布は、前記と同様に残存溶剤の問題を内包している。

従来技術４の成形体はシート形状であり、多孔粒子を得ることはできない。さらに前記と同様に、成形体中の溶剤の残存を避けることは非常に難しい。

なお、従来技術２〜４のいずれも、ほとんどの場合でＭＤＩが用いられているため、フォームと同様に長期使用時の芳香族アミンの生成が安全面で問題となる。

特開２０１５−１２７３９５号公報 特開平４−２６４１４４号公報 特開昭５２−８１１７７号公報 特開２００６−１５２１７７号公報 特開平７−２２４１４１号公報

本発明の目的は、ライフサイエンス分野や食品分野に最適な、安全性の高いポリウレタン多孔粒子の製造方法を提供することである。この多孔粒子は、水溶性のポロゲンを溶出する前はポロゲンを含有したポリウレタン樹脂であり、ポロゲンを溶出することでポリウレタン多孔粒子となる。本発明で得られるポリウレタン多孔粒子は、粒径を任意に設定でき、粒度分布が狭く、さらには細孔径分布がシャープなことが特徴である。

本発明者らは、これらの目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、水溶性のポロゲンを撹拌混合装置内で撹拌状態とし、そこに無溶剤型ポリウレタン樹脂の反応液を特定の割合で少量ずつ供給することで、ポリウレタン反応液の液滴にポロゲンが付着し、やがてポロゲンを内包したポリウレタン粒子が得られることを見出した。さらに、このポリウレタン粒子を硬化させた後に、粒子からポロゲンを溶出させることで多孔粒子を得ることができるだけでなく、撹拌混合装置のデザイン、ポロゲンの仕込量、撹拌速度、ポリウレタン反応液の供給量および供給速度を最適な範囲に調整することで、前述の一連の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、以下の［１］〜［６］に示されるものである。

［１］回転式撹拌翼を有するミキサー内で、水に溶解するポロゲン（Ｂ）を撹拌した状態で、無溶剤型ポリウレタン樹脂（Ａ）の反応液を添加し、ポロゲンを内包したポリウレタン樹脂粒子を製造する方法において、
（１）前記撹拌翼の直径（ｐ）が、ミキサーの内径に対して６０％以上の長さがあるミキサーを用いて、
（２）前記撹拌翼の先端の周速が６．０ｍ／ｓ以上、１５．０ｍ／ｓ以下になるように撹拌速度を調整することを特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。

［２］ポロゲン（Ｂ）が、ポリビニルアルコール（ケン化度７０％以上９８％未満）、末端をアルコキシ化したポリエチレングリコール、水溶性のセルロース誘導体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類からなる群から選ばれた単独または２種以上の組み合わせであることを特徴とする［１］に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。

［３］ポロゲン（Ｂ）の平均粒径が５μｍ以上９００μｍ未満であることを特徴とする［１］または［２］に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。

［４］ポロゲン（Ｂ）の粒度分布の指標ε｛（Ｄ９０−Ｄ１０）÷Ｄ５０｝が２．００未満であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。

［５］ポリウレタン樹脂（Ａ）が、
脂肪族系ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも一種（一つ）を含む多官能イソシアネート化合物（Ｉ）と、
ポリカーボネート系ポリオールおよびポリエーテル系ポリオールからなる群より選ばれる少なくとも一種（一つ）を含む高分子量ポリオール化合物（Ｐ）、
さらに鎖延長剤（Ｅ）および架橋剤（Ｘ）の反応生成物であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。

［６］粒子の平均粒径が４００μｍ以上３ｍｍ以下、平均細孔径が５μｍ以上９００μｍ以下であって、かつ細孔容量が２．０ｃｍ＾３／ｇ以上であることを特徴とする多孔粒子。

本発明のポリウレタン多孔粒子の製造方法によれば、簡便な工程にて、粒度分布が狭く、細孔径分布がシャープで、耐熱性、耐加水分解性に優れ、生体への安全性が高いポリウレタン多孔粒子を得ることができる。

ミキサーの概要を示した図である。 ミキサー内部の撹拌翼の一例を示した図である。 ポリウレタン樹脂粒子の外観を示した図である。 ポリウレタン多孔粒子の外観を示した図である。

本発明は、少なくとも、
・回転式の撹拌混合用ミキサーを使用し、
・ミキサーの内径（ｄ）に対して６０％以上の有効長（ｐ）を有する撹拌翼を用いて、
・撹拌翼先端の回転速度（周速）を６．０ｍ／ｓ以上、１５．０ｍ／ｓ以下に設定し、
・水溶性のポロゲン（Ｂ）を、ミキサーの内径（ｄ）に対して２％以上、３０％以下の深さ（ｈ）になるように仕込み、
・撹拌状態にした水溶性ポロゲン（Ｂ）に対して、無溶剤型ポリウレタン樹脂（Ａ）の反応液を添加して、
ポロゲン（Ｂ）を内包したポリウレタン樹脂粒子を製造する方法に関するものである。
また、この製造方法により得られたポリウレタン樹脂粒子からポロゲンを溶出することで、ポリウレタン多孔粒子を得ることが可能である。

発明者の検討によると、撹拌混合用ミキサーのデザイン、ポロゲン（Ｂ）の仕込量、撹拌速度、無溶剤型ポリウレタン樹脂（Ａ）反応液の供給量および供給速度を最適な範囲に調整することで、粒度分布が狭く細孔径のバラツキが小さいポリウレタン樹脂粒子（およびこれを溶出した多孔粒子）とすることが可能となる。
さらに、脂肪族もしくは脂環式のイソシアネート化合物（Ｉ）と、ポリカーボネート系もしくはポリエーテル系ポリオールを組み合わせた無溶剤型ポリウレタン樹脂を用いることで、耐加水分解性や耐熱性、耐黄変性に優れたポリウレタン樹脂粒子（およびこれを溶出した多孔粒子）を得ることができる。

また、シャープな細孔径分布を持つ多孔粒子を得るためには、粒度分布が狭いポロゲンを使用することが大前提であり、さらに、調製時にポロゲン（Ｂ）の形状を崩さない条件でポリウレタン樹脂中にポロゲンを均一に分散させることが重要である。

以下本発明を詳しく説明する。
まず、装置および造粒条件について説明する。

撹拌混合用ミキサーは、ポロゲン（Ｂ）を十分に撹拌できる能力を有するものである。さらに、ポロゲン（Ｂ）の粉砕を抑える一方で、均一な撹拌を実現するために、撹拌翼の選定が重要となる。
撹拌ミキサーの内面や撹拌翼の表面は、ポリウレタン反応液の付着汚れや、内容物の帯電の抑制、あるいは耐腐食性を鑑みて、ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３０４などのステンレススチール製であることが望ましい。

さらに、ミキサー内部に粒子の溜まりができるだけ発生しないよう配慮する必要があり、特に接粉部のコーナー部は、ミキサー内径の３〜３０％程度の丸み処理（コーナーアール）加工がなされていることが望ましい。
撹拌翼は、タービン翼、パドル型、ブレード翼が好ましく、更に好ましくはタービン翼、ブレード翼である。

撹拌翼のデザインは特に限定されるものではなく、プロペラ型、パドル型、後退翼、タービン翼、ブレード翼、アンカー型など、公知のものを１段〜複数段組み合わせて使用できる。均一な撹拌混合のためには剪断力の大きい翼が好ましいが、一方で高剪断力の翼はポロゲンを粉砕する力も強いため、バランスを見極めることが重要である。
本発明における撹拌翼選定の際の最も重要な点は、ミキサーの内径に対する撹拌翼の有効長の割合である。

撹拌翼の有効長（ｐ）はミキサーの内径（ｄ）対して６０％以上でなければならず、この値を下回ると、ポリウレタン樹脂粒子の調製中にミキサー内面と撹拌翼の間で塊を形成してしまい、粒子を得ることが難しくなる。この数値は、好ましくは６５％以上、さらに好ましくは７０％以上である。

撹拌翼の回転数は、撹拌翼先端の周速として６．０ｍ／ｓ以上、１５．０ｍ／ｓ以下でなければならない。この数値を下回ると、ポロゲンとポリウレタン樹脂の撹拌が不均一となりやすく、満足なポリウレタン樹脂粒子を得ることができない。一方でこの数値を上回ると撹拌翼の剪断力が大きくなるため、ポリウレタン樹脂粒子の形状は真球状に近づき良好なものとなる。さらに、過剰な剪断力によりポロゲンの粉砕が助長されるため、得られるポリウレタン多孔粒子の細孔径分布が大きくなってしまう。周速の好ましい範囲としては、６．５ｍ／ｓ以上、１４．０ｍ／ｓ以下、さらに好ましくは７．０ｍ／ｓ以上、１３．０ｍ／ｓ以下である。

ポロゲンの粉砕抑制を考慮すると、ミキサーの撹拌時間は短い方が好適であり、少なくとも撹拌開始から１０分以内に停止すべきである。撹拌時間は、好ましくは７分以内、さらに好ましくは５分以内である。
使用するポロゲンの脆さや硬度によって最適な運転条件は異なるが、ポロゲンの粉砕が許容可能な、できるだけ速い回転数で、かつポリウレタン樹脂中にポロゲンが均一に分散する最短の処理時間で造粒を完了させることが、良品を製造するためには肝要である。

撹拌開始前のポロゲン（Ｂ）のミキサー内部での仕込み深さ（ｈ）は、ミキサーの内径に対して２％以上、３０％以下である必要がある。好ましくは２％以上、２５％以下、さらに好ましくは２％以上、２０％以下である。下限未満の場合、ポロゲンが少なすぎるため、ミキサー内部の壁や撹拌翼へのポリウレタン反応液の付着が相対的に増加し、仕込み比率と異なるポリウレタン樹脂粒子となってしまう。上限を上回った場合は、ミキサー内での上下層の対流が少なくなり、上層部と下層部で組成の異なるポリウレタン樹脂粒子が偏在してしまう問題が生じる。

ポリウレタン樹脂（Ａ）とポロゲン（Ｂ）の仕込割合は、質量比で（Ａ）：（Ｂ）＝１．０：５．０〜１．０：３０．０の範囲である。ポロゲンの量が少なすぎると、ミキサー内での混合性が低下し、満足なポリウレタン樹脂粒子を調製することが困難となる。ポロゲンの量が多すぎると、ポリウレタン反応液が相対的に不足し、ポリウレタン樹脂粒子の形状が不定形となるだけでなく、多孔粒子を形成するピラーが細くなり、ポリウレタン多孔粒子が脆くなってしまう。

本発明において、ミキサーから取り出した時点では、ポリウレタン樹脂（Ａ）の反応は完結していないことがほとんどである。取り出したポリウレタン樹脂粒子には柔軟性や粘着性が残っている場合が多く、使用したポロゲンを打粉剤としてポリウレタン樹脂粒子に打粉した後で、６０℃〜１２０℃の環境で２日間〜５日間ほど養生することで、粒子そのものや細孔の形状を良好に維持したまま、ウレタン化反応を完結することができる。一般に、２液型ポリウレタンの反応率はＦＴ−ＩＲスペクトルの２２７０ｃｍ＾−１に現れるイソシアネート基のピーク強度で判別することができ、ピークが消失することで反応完結と判断することができる。

打粉剤用のポロゲンは粒子を取り出してから打粉してもよいが、ミキサーから取り出す前に、均一なポリウレタン樹脂粒子が調製できた直後にミキサー内にポロゲンを追加して、数秒から数十秒間の短時間混合して打粉することが好ましい。この際に、ポリウレタン樹脂粒子の変形を抑えるために、撹拌翼の回転数（周速）は６．０ｍ／ｓ以下であることが望ましい。

ポリウレタン樹脂粒子に含まれるポロゲン（Ｂ）を、水浴または湯浴等で完全に溶出し、その後乾燥することで多孔粒子を得ることができる。多孔粒子は、平均粒径＝４００μｍ以上３．０ｍｍ以下、かつ、平均細孔径＝５μｍ以上９００μｍ以下、かつ、細孔容量は２．０ｃｍ＾３／ｇ以上であることが好ましい。さらに好ましくは、平均粒径＝４５０μｍ以上２．５ｍｍ以下、かつ、平均細孔径＝７μｍ以上５００μｍ以下、かつ、細孔容量が２．５ｃｍ＾３／ｇ以上である。

反応が完結したポリウレタン樹脂粒子からポロゲン（Ｂ）を溶出する前に、必要に応じて分級し、所定の粒度範囲に調整することが好ましい。ポロゲンを溶出した後のポリウレタン多孔粒子のみかけ比重が小さくなるため、篩を用いた分級処理が難しくなるためである。

また、ポリウレタン多孔粒子を水中で使用する場合、ポロゲン（Ｂ）溶出後の粒子を乾燥せずに水中で保管することも可能である。これは、一旦乾燥した多孔粒子を再度水中に浸漬する際に、細孔内に気泡が残存することで多孔粒子が浮き上がってしまうことを抑制することにも有効である。

生体適合性が求められる用途に多孔粒子を適用する場合、予め滅菌しておくことが望ましい。滅菌方法については公知の方法を用いることができ、好ましくは３０体積％以上の濃度のエタノールに浸漬することでの滅菌、１２０℃でのオートクレーブでの滅菌、ガンマ線照射による滅菌等が挙げられる。

続いて、使用する原料について説明する。

本発明に用いることができるポロゲン（Ｂ）は水溶性であり、ポリビニルアルコール（ケン化度７０％以上９８％未満）、末端をアルコキシ化したポリエチレングリコール、水溶性のセルロース誘導体（メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類からなる群から選ばれた単独または２種以上の組み合わせである。この中で好ましいのは、水溶性のセルロース誘導体、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類である。特に好ましいのは、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類。最も好ましいのは、塩化ナトリウム、塩化カリウムである。

ポロゲン（Ｂ）の形状は粒子状、繊維状のいずれでも構わないが、その大きさ（または径）が重要なポイントである。この大きさが不揃いだと、ポリウレタン樹脂粒子からポロゲンを溶出した後の多孔粒子の細孔が不揃いとなりやすい。

ポロゲン（Ｂ）が粒子状である場合、その平均粒径は５μｍ以上９００μｍ未満が好ましい。さらに好ましくは平均粒径７μｍ〜５００μｍ、最も好ましくは平均粒径１０μｍ〜４００μｍである。

ポロゲン（Ｂ）が粒子状の場合、ポロゲン（Ｂ）の粒度分布の指標であるε｛（Ｄ９０−Ｄ１０）÷Ｄ５０｝は２．００未満であることが望ましい。この粒度分布は、マイクロトラックＨＲＡ（日機装社製、レーザー回折式粒度分布計、ポロゲンに対して貧溶媒を用いて湿式循環で測定）等で測定が可能である。

無溶剤型ポリウレタン樹脂（Ａ）を構成する高分子量ポリオール化合物（Ｐ）には、平均官能基数が３未満で、数平均分子量が４００以上３０００以下のポリカーボネート系もしくはポリエーテル系ポリオールが含まれることが好ましい。
ポリオールの数平均分子量は、ＪＩＳ Ｋ１５５７に従い、水酸基価より算出できる。
また、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いてポリエチレン、ポリスチレン等に換算することでポリオールの数平均分子量を測定できる。

ここで「平均官能基数」とは、水酸基価と数平均分子量から求めた計算値を意味する。
前記ポリカーボネート系ポリオールとポリエーテル系ポリオールの合計量は、質量比で高分子量ポリオール化合物（Ｐ）の７５％以上を占めることが好ましく、更に好ましくは８５％以上、最も好ましくは９５％以上である。

ポリカーボネート系ポリオールは、低分子量ジオールと低分子量カーボネートを縮合反応させる公知の方法によって得られる。

低分子量ジオールとしては、活性水素基を２つ以上有する数平均分子量４００未満の化合物であって、エチレングリコール、１，２−または１，３−プロパンジオール、１，２−または１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール（以降１，４−ＢＤと略称する）、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、アルカン（７〜２２）ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−または１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの混合物、１，４−シクロヘキサンジオール、アルカン−１，２−ジオール（Ｃ１７〜２０）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオール、２−イソプロピル−１，３−プロパンジオール、２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール、２−イソブチル−１，３−プロパンジオール、２−ターシャリーブチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ノルマルプロピル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ノルマルブチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−３−エチル−１，４−ブタンジオール、２−メチル−３−エチル−１，４−ブタンジオール、２，３−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，３，４−トリエチル−１，５−ペンタンジオール、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシ−２−ブテン、ｐ−キシリレングリコール、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレート、ビス（２−ヒドロキシエチル）イソフタレート、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、レゾルシン、ヒドロキノン、２，２´−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，６−ジメチル−１−オクテン−３，８−ジオール、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカン、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ等の２価アルコールが挙げられ、単独または２種以上の組み合わせで用いることができる。

低分子量カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート等が挙げられる。
本発明でのポリカーボネート系ポリオールの好ましい数平均分子量は４００以上３，０００以下であり、更に好ましくは４００以上２，０００以下、最も好ましくは４００以上１，０００以下である。数平均分子量が大きくなると液の粘度が増し、ポリウレタン樹脂（Ａ）を調製する際の作業性が低下したり、多官能イソシアネート化合物（Ｉ）との混合性が悪くなり反応が不均一になる等の弊害が生まれやすい。

ポリエーテルポリオールは、一般的に低分子量の活性水素化合物を開始剤に、エチレンオキサイドや炭素数３以上のアルキレンオキサイドを単独または複数の組み合わせで、ルイス酸触媒等を使用して付加させたものである。この「炭素数３以上のアルキレンオキサイド」としては、１，２−プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン（１，４−ブチレンオキサイド）等が挙げられる。本発明においては、エチレンオキサイド、またはプロピレンオキサイド、またはテトラヒドロフランが好ましい。

ポリエーテルポリオールの開始剤となる低分子量の活性水素化合物としては、前記の低分子量ジオール以外に、活性水素基を３つ以上有する数平均分子量４００未満の低分子量ポリオールが好ましく、グリセリン、トリメチロールプロパン（以降ＴＭＰと略称する）等の３価アルコール、テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、Ｄ−ソルビトール、キシリトール、Ｄ−マンニトール、Ｄ−マンニット等の水酸基を４つ以上有する多価アルコール、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、イソホロンジアミン等の低分子量ポリアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、Ｎ−フェニル−ジプロパノールアミン等の低分子量アミノアルコール類、前述の低分子量ポリアミンや低分子量アミノアルコールにアルキレンオキサイドを付加させた化合物等が挙げられ、これらは単独または２種以上の組み合わせで用いることができる。

ポリエーテルポリオールの開始剤の官能基数は４．０未満が好ましく、３．０未満が更に好ましい。開始剤の官能基数が上限を超える場合は、得られるポリウレタン樹脂（Ａ）の柔軟性や靭性が失われやすい。

本発明においては、性能を損なわない範囲で高分子量ポリオール化合物（Ｐ）の一部にポリエステルポリオールを併用することもできる。ポリエステルポリオールとしては、低分子量の活性水素化合物と多塩基酸とを、公知の条件下、反応させて得られる重縮合物が挙げられる。

低分子量の活性水素化合物としては、前記の低分子量ジオールや低分子量ポリオールが挙げられ、単独または２種以上の組み合わせで用いることができる。

多塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、１，１−ジメチル−１，３−ジカルボキシプロパン、３−メチル−３−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバチン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸（炭素数１１〜１３）、スベリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、メチルヘキサン二酸、シトラコン酸、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ダイマー酸、ヘット酸等のカルボン酸、および、それらカルボン酸から誘導される酸無水物、酸ハライド、リシノレイン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。

低分子量ポリオールと多塩基酸との重縮合物として、具体的には、ポリ（エチレンブチレンアジペート）ポリオール、ポリ（エチレンアジペート）ポリオール、ポリ（エチレンプロピレンアジペート）ポリオール、ポリ（プロピレンアジペート）ポリオール、ポリ（ブチレンヘキサメチレンアジペート）ポリオール、ポリ（ブチレンアジペート）ポリオール、ポリ（ヘキサメチレンアジペート）ポリオール等が挙げられる。

また、ポリエステルポリオールとして、前記低分子量ポリオールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られる、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、さらには、それらに前記２価アルコールを共重合したラクトン系ポリオール等を挙げることができる。

本発明に用いられる鎖延長剤（Ｅ）は、前記の低分子量ジオールから選択される化合物で、単独または２種以上の組み合わせで用いることができる。
本発明では、高分子量ポリオール（Ｐ）に対するモル比は０．０１以上０．２０以下の割合であることが望ましい。０．０１未満の場合はウレタン結合の凝集、いわゆるハードセグメントドメインが不足し、ポリウレタン樹脂（Ａ）の強度や耐熱性が低下する。一方で上限を超える場合はハードセグメントドメインが過多となり、得られるポリウレタン樹脂（Ａ）の柔軟性や靭性が失われやすい。

本発明に用いられる架橋剤（Ｘ）は、前記の低分子量ポリオール（３価以上の活性水素化合物）から単独または２種以上の組み合わせで選択される、官能基あたりの分子量が３０以上４５０以下の化合物が好ましく、４０〜４００がさらに好ましい。また、架橋剤の好ましい活性水素基は、水酸基、アミノ基である。
本発明における架橋剤（Ｘ）の特に好ましいものとしては、ＴＭＰが挙げられる。
本発明では、高分子量ポリオール（Ｐ）に対するモル比は０．０１以上０．２０以下の割合であることが望ましい。０．０１未満の場合は架橋剤を用いたことによる効果が見られず、０．２０を超える場合はハードセグメントドメインが過多となり、得られるポリウレタン樹脂（Ａ）の柔軟性や靭性が失われやすい。

本発明では、ポリウレタン樹脂（Ａ）の反応時間の短縮や反応の完結等の利点を考慮し、ウレタン化触媒を使用することが望ましい。
触媒としては、一般に用いられているウレタン化触媒がいずれも使用できるが、３級アミン、４級アンモニウム塩等の、いわゆるアミン系の触媒は樹脂中の残存触媒による弊害（生体への悪影響や臭気）の点で好ましくない。好ましいのは金属系の触媒で、ビスマス、鉛、錫、鉄、チタン、ジルコニウム、アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、マンガン、カルシウム等の有機化合物、無機化合物等が挙げられる。
この中で最も好ましいものとしては、ビスマス系触媒、ジルコニウム系触媒が挙げられる。
触媒は、単独あるいは２種以上の混合物のいずれの形態で用いてもよい。
使用する触媒の量は他の原料の性質、反応条件、所望の反応時間等によって決定されるものであるので、特に制限されるものではないが、おおむねポリウレタン樹脂（Ａ）の全質量の０．００１〜０．０５質量％が好ましく、０．００２〜０．０２質量％の範囲で使用されることがさらに好ましい。

更に、必要に応じて、滑剤、難燃剤、可塑剤、加水分解防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、各種充填剤、内部離型剤、ブロッキング防止剤、補強用繊維、その他の加工助剤を加えて用いることができるが、成形後のポリウレタン樹脂（Ａ）からのブリードアウトを考慮して可能な限り使用量を抑えることが望ましい。なお、これらの助剤の中でイソシアネートと反応しうる活性水素基を有さないものについては、多官能イソシアネート化合物（Ｉ）にあらかじめ混合して使用することもできる。

本発明に用いられる多官能イソシアネート化合物（Ｉ）は、脂肪族イソシアネートおよび脂環式イソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも一種が用いられ、それぞれのイソシアヌレート体もしくはアロファネート体を含むことができる。

本発明に用いられる多官能イソシアネート化合物（Ｉ）としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（以降ＨＤＩという）、テトラメチレンジイソシアネート、２−メチル−ペンタン−１，５−ジイソシアネート、３−メチル−ペンタン−１，５−ジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリオキシエチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；キシリレン−１，４−ジイソシアネート、キシリレン−１，３−ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート；イソホロンジイソシアネート（以降ＩＰＤＩという）、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート（異名称：水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、以下Ｈ１２−ＭＤＩという）、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、および前記イソシアネートのトリマー体、アロファネート体、ビウレット体、ダイマー体、ダイマー・トリマー体、カルボジイミド体、ウレトンイミン体、２官能以上のポリオール等と前記イソシアネートとの反応で得られるアダクト体が挙げられる。

これらの有機イソシアネートは、単独あるいは２種以上の混合物のいずれの形態で用いても良い。本発明では、得られるポリウレタン多孔粒子の生体安全性の点を考慮し、脂肪族、芳香脂肪族、脂環式から選ばれるイソシアネートが好ましく、特に耐熱性等の面からＨＤＩ、またはＩＰＤＩ、またはＨ１２−ＭＤＩが好ましい。これらの有機ジイソシアネートは常温での蒸気圧が高く、ウレタン樹脂を調製する際の作業環境を鑑みて、アダクト化、トリマー化（イソシアヌレート化）、アロファネート化、ビウレット化等の後に未反応のジイソシアネートを蒸留除去したものが更に好ましい。これらの反応は単独または複数の組み合わせであっても良い。

本発明の多官能イソシアネート化合物（Ｉ）の好ましい形態としては、前記の低分子量ジオール（２価のアルコール）で有機イソシアネートをアダクト化、または有機イソシアネートをトリマー化、または１価以上のアルコールで有機イソシアネートをアロファネート化した後に、未反応のイソシアネートモノマー成分を蒸留除去したものである。これらの反応は単独または複数の組み合わせであっても良い。

本発明の多官能イソシアネート化合物（Ｉ）の最も好ましい形態としては、前記の低分子量ジオール（２価のアルコール）で有機イソシアネートをアダクト化した後にトリマー化し、未反応のイソシアネートモノマー成分を蒸留除去した後、ポリオールを部分的に反応させてプレポリマー化したものである。

プレポリマー化に使用するポリオールとしては、前記のポリエーテルポリオールが好ましい。中でもポリエチレングリコール（以降ＰＥＧと略称する）が好ましい。
ＰＥＧの数平均分子量としては、２００〜１，５００が好ましく、更に好ましくは３００〜１，０００、最も好ましくは４００〜８００である。

プレポリマー化で導入するポリエーテルポリオールの量は、調製するポリウレタン樹脂（Ａ）に対して１〜２０％の範囲になるように配合するのが好ましい。好ましくは１〜１５％、更に好ましくは１〜１０％である。
ＰＥＧを使用したプレポリマーの場合、導入量が下限を下回ると、高温多湿下（例えばポロゲンの溶出操作時）でポリウレタン樹脂（Ａ）が白く濁る（可逆的な白化であり、乾燥させると透明に戻る）恐れがある。一方で導入量が上限を上回る場合、多官能イソシアネート化合物（Ｉ）の粘度が増し、ポリウレタン樹脂（Ａ）を調製する際の作業性が低下したり、高分子量ポリオール化合物（Ｐ）との混合性が悪くなり反応が不均一になる等の弊害が生まれやすい。

本発明におけるポリウレタン多孔粒子の製造方法、および製造した多孔粒子について、実施例、比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、実施例、比較例において「％」は「質量％」を意味する。

＜ポリウレタン樹脂粒子の調製方法＞
（１） 高分子量ポリオール（Ｐ）、鎖長剤（Ｅ）、架橋剤（Ｘ）、必要に応じて触媒等の助剤を事前に混合し、温度を調整しておく。
（２） ポロゲン（Ｂ）を十分に予備乾燥し、水分を０．１％以下まで除去する。
（３） 撹拌翼を備えた撹拌混合用ミキサーにポロゲン（Ｂ）を仕込み、窒素ガスでパージする。
（４） 別のミキサーで、多官能イソシアネート化合物（Ｉ）と、（１）で予備混合したポリオールミックスを均一に混合する。
（５） この混合液を減圧操作等で十分に脱泡し、ポロゲンの仕込まれたミキサーの撹拌開始と同時に、ミキサー内へ滴下する。
（６） 所定の回転数および混合時間で、ポリウレタン樹脂（Ａ）にポロゲン（Ｂ）が衣状に付着したポリウレタン樹脂粒子が得られる。
（７） ポリウレタン樹脂粒子の状態に応じて、打粉剤としてポロゲン（Ｂ）を追加し、低速で数秒〜数十秒撹拌して打粉する。
（８） 得られた粒子を密封容器に入れ、９０℃雰囲気で２日間養生する。
（９） 任意の目開きの篩いで分級することで、ポリウレタン樹脂粒子が得られる。

上記のポリオールミックスと多官能イソシアネート化合物（Ｉ）の混合には、公知のメカニカル撹拌装置を備えた低圧注入機や、高圧衝突混合方式を利用した高圧注入機を使用することができる。

このときのＲ値（［多官能イソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数の合計］／［ポリオールミックス中の水素基のモル数の合計］）は０．７０以上１．３０未満が好ましい。さらに好ましくは０．７０以上１．２５未満、さらに好ましくは０．７０以上１．２０未満の範囲である。
このようにして得られたポリウレタン樹脂粒子は、図３に示したように外面にポロゲンをまとった球状の粒子である。

＜合成例１＞
撹拌機、温度計、冷却管を備えた容量１０００ミリリットルの四つ口フラスコに、ＨＤＩ（東ソー社製、ＮＣＯ含有量：４９．９質量％）を９９５ｇ、フェノールを１．０ｇ、１，３−ブタンジオール（ダイセル化学工業社製、以下１，３−ＢＧという）を５ｇ仕込み、窒素気流下、８０℃でウレタン化反応を２時間行った。その後、反応液を６０℃に保ち、オクチル酸カリウム（東京化成工業社製）の２０％ジエチレングリコール（アデカ社製）溶液を０．５ｇ添加し、イソシアヌレート化反応を２時間行った。ＮＣＯ含有量が３９．５質量％に達した後、２−エチルヘキシルアシッドホスフェート（城北化学工業社製、以下ＪＰ−５０８という）を０．３ｇ添加し、停止反応を行った。この反応液を１３０℃×０．０４ｋＰａで薄膜蒸留することで未反応のＨＤＩを除去し、精製したポリイソシアネート（以下ＰＩという）１を３７．１質量％の収率で得た。ＰＩ−１は透明な粘性液体で、ＮＣＯ含有量が２１．８質量％、ＧＰＣ数平均分子量は６８０、式（１）に基づく平均官能基数は３．５、ＥＯ含有量（ＰＥＧ含有量）は０質量％、遊離ＨＤＩ含有量は０．２質量％であった。平均ＮＣＯ官能基数は式（１）から算出した。

平均ＮＣＯ官能基数＝ＮＣＯ含有量×ＧＰＣ数平均分子量／（１００×４２）・・・・・（１）
＜ＧＰＣ：数平均分子量の測定＞
・測定器 ：ＨＬＣ−８２２０（東ソー社製）
・カラム ：ＴＳＫｇｅｌ（東ソー社製）
・Ｇ３０００Ｈ−ＸＬ
・Ｇ２５００Ｈ−ＸＬ
・Ｇ２０００Ｈ−ＸＬ
・Ｇ１０００Ｈ−ＸＬ
・キャリア：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
・検出器 ：ＲＩ（屈折率）検出器
・サンプル：０．５％ＴＨＦ溶液
・温度 ：４０℃
・流速 ：１．０００ｍｌ／ｍｉｎ
・検量線 ：標準ポリスチレン（東ソー社製）
・Ｆ−８０（分子量：７．０６×１０５、分子量分布：１．０５）
・Ｆ−２０（分子量：１．９０×１０５、分子量分布：１．０５）
・Ｆ−１０（分子量：９．６４×１０４、分子量分布：１．０１）
・Ｆ−２（分子量：１．８１×１０４、分子量分布：１．０１）
・Ｆ−１（分子量：１．０２×１０４、分子量分布：１．０２）
・Ａ−５０００（分子量：５．９７×１０３、分子量分布：１．０２）
・Ａ−２５００（分子量：２．６３×１０３、分子量分布：１．０５）
・Ａ−５００（分子量：５．０×１０２、分子量分布：１．１４）

＜合成例２＞
合成例１と同様な反応容器に、ＩＰＤＩ（エボニック社製、ＮＣＯ含有量：３７．８質量％）を９９５ｇ、フェノールを１．０ｇ、１，３−ＢＧを５ｇ仕込み、窒素気流下、８０℃でウレタン化反応を２時間行った。その後、反応液を６０℃に保ち、オクチル酸カリウムの２０％ジエチレングリコール溶液を０．５ｇ添加し、イソシアヌレート化反応を２時間行った。ＮＣＯ含有量が３１．０質量％に達した後、ＪＰ−５０８を０．３ｇ添加し、停止反応を行った。この反応液を１３０℃×０．０４ｋＰａで薄膜蒸留することで未反応のＩＰＤＩの一部を除去し、精製したＰＩ−２を３４．５質量％の収率で得た。ＰＩ−２は透明な粘性液体で、ＮＣＯ含有量が２０．０質量％、ＧＰＣ数平均分子量は７００、式（１）に基づく平均官能基数は３．３、ＥＯ含有量（ＰＥＧ含有量）は０質量％、遊離ＩＰＤＩ含有量は１５．０質量％であった。
なお、遊離ＩＰＤＩを薄膜蒸留で０．２質量％まで留去した場合、ＮＣＯ含有量＝１７．３質量％、融点＝１０８℃の固体が得られた。

＜合成例３＞
合成例１と同様な反応容器に、ＰＩ−１を９００ｇ、ＰＥＧ−６００（三洋化成工業社製ポリオキシエチレングリコール、末端ＯＨ官能基数２、数平均分子量６００）を１００ｇ仕込み、窒素気流下、８０℃でウレタン化反応を５時間行いＰＩ−３を得た。ＰＩ−３は透明な粘性液体で、ＮＣＯ含有量が１９．３質量％であり、ＧＰＣ数平均分子量が７９５、式（１）に基づく平均ＮＣＯ官能基数は３．６であった。ＥＯ含有量（ＰＥＧ含有量）は１０質量％である。

＜合成例４＞
合成例１と同様な反応容器に、ＰＩ−２を８５０ｇ、ＰＥＧ−１０００（三洋化成工業社製ポリオキシエチレングリコール、末端ＯＨ官能基数２、数平均分子量１０００）を１５０ｇ仕込み、窒素気流下、８０℃でウレタン化反応を５時間行いＰＩ−４を得た。ＰＩ−４は透明な粘性液体で、ＮＣＯ含有量が１７．５質量％であり、ＧＰＣ数平均分子量が８１５、平均ＮＣＯ官能基数は３．４であった。ＥＯ含有量（ＰＥＧ含有量）は１５質量％である。

＜合成例５＞
合成例１と同様な反応容器に、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（東ソー社製ミリオネートＭＴ、ＮＣＯ含有量：３３．６質量％、以下ＭＴという）を５００ｇ、ＰＥＧ−１０００を１５０ｇ仕込み、窒素気流下、８０℃でウレタン化反応を５時間行った。その後、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（東ソー社製ミリオネートＭＲ−２００、ＮＣＯ含有量：３０．８質量％、以下ＭＲ−２００という）を３５０ｇ追加し、均一に混合することでＰＩ−５を得た。ＰＩ−５は茶褐色透明な粘性液体で、ＮＣＯ含有量が２６．３質量％であり、ＧＰＣ数平均分子量が３５５、平均ＮＣＯ官能基数は２．２であった。ＥＯ含有量（ＰＥＧ含有量）は１５質量％である。

＜調製例１〜４：ポロゲン（Ｂ）の調製＞
表３に示す処方にしたがって、ポロゲン（Ｂ）を調製した。
塩化ナトリウム（以下、ＮａＣｌと略す）にはナクルフォー５（ナイカイ塩業社製）を、所定の篩で適宜分級した上、使用する前には９０℃の熱風乾燥機で４８時間以上乾燥して用いた（Ｂ−１、平均粒径＝１３５μｍ、ε＝０．３７）。
塩化カリウム（以下、ＫＣｌと略す）には、特級試薬（和光純薬工業社製）を用い、同様に分級・乾燥して用いた（Ｂ−２、平均粒径＝２００μｍ、ε＝０．９５）。
ショ糖には、フロストシュガーＦＳ−２（日新製糖社製）を用い、同様に分級・乾燥して用いた（Ｂ−３、平均粒径＝４１μｍ、ε＝１．９５）。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ダウ・ケミカル社製、メトセルＨＰＭＣ）についても、同様に分級・乾燥して用いた（Ｂ−４、平均粒径＝８５μｍ、ε＝１．８８）。

表３には、レーザー回折式粒度分布径で測定した体積分布のＤ１０（最も小粒径側から数えて１０質量％の位置の粒子径）、Ｄ５０（同、５０質量％の位置の粒子径で、平均粒径）、Ｄ９０（最も小粒径側から数えて９０質量％の位置の粒子径）を併記した。
さらに、粒度範囲の目安としてε値を記載した。なお、εの値が小さいほど粒度分布の幅が狭いことを意味している。
ε＝（Ｄ９０−Ｄ１０）÷Ｄ５０ ・・・・・（２）

記号の説明
ＨＰＭＣ ： ヒドロキシプロピルメチルセルロース
Ｄ１０ ： 最も小粒径側から数えて１０質量％の位置の粒子径
Ｄ５０ ： 最も小粒径側から数えて５０質量％の位置の粒子径
Ｄ９０ ： 最も小粒径側から数えて９０質量％の位置の粒子径
ε ： 粒度分布幅の目安、ε＝（Ｄ９０−Ｄ１０）÷Ｄ５０

＜合成例６〜１２：無溶剤型ポリウレタン樹脂（Ａ）反応液の調製＞
表４に示す処方にしたがって、高分子量ポリオール（Ｐ）、鎖延長剤（Ｅ）、架橋剤（Ｘ）、ウレタン化触媒をまず８０℃で１時間混合し、ポリオール成分の混合物（以下ポリオールミックスという）を調製した。

次に、ポリオールミックスと、多官能イソシアネート化合物（Ｉ）をそれぞれ６０℃に調整し、表４に記載した配合比で混合し、ポリウレタン反応液を調製した。
混合には、自転公転型ミキサー（シンキー社製、ＡＲＥ−３１０型、撹拌条件：２０００ｒｐｍ×１２０秒、脱泡条件：２２００ｒｐｍ×６０秒）を用いた。

表中の記号の説明
ＰＣＤ−５００ ： ３−メチル−１，５−ペンタンジオールと１，６−ヘキサメチレンジオールの混合物（モル比＝９：１）と、ジエチルカーボネートを反応させ、留出したエタノールを除去して得られた、ポリカーボネート系ポリオール（高分子量ポリオール、東ソー製、分子量＝５００、官能基数＝２．０）
ＰＣＤ−１０００ ： ３−メチル−１，５−ペンタンジオールと１，６−ヘキサメチレンジオールの混合物（モル比＝５：５）と、ジエチルカーボネートを反応させ、留出したエタノールを除去して得られた、ポリカーボネート系ポリオール（高分子量ポリオール、東ソー製、分子量＝１０００、官能基数＝２．０）
１，４−ＢＤ ： １，４−ブタンジオール（鎖延長剤、三菱化学社製、分子量＝９０．１、官能基数＝２．０）
ＴＭＰ ： トリメチロールプロパン（架橋剤、三菱ガス化学社製、分子量＝１３４．２、官能基数＝３．０）
ビスマス系触媒 ： ネオスタンＵ−６００（日東化成社製、ビスマストリス（２−エチルへキサノエート）、Ｂｉ含有量１８．０〜１９．０％）
［Ｅ］／［Ｐ］ ： （鎖延長剤（Ｅ）の活性水素基のモル数［Ｅ］と高分子量ポリオール（Ｐ）の活性水素基のモル数［Ｐ］の比率）
［Ｘ］／［Ｐ］ ： （架橋剤（Ｘ）の活性水素基のモル数［Ｘ］と高分子量ポリオール（Ｐ）の活性水素基のモル数［Ｐ］の比率）
ポリオール成分の分子量：各ポリオール成分のモルあたりの分子量の平均値
ポリオールの官能基数：各ポリオール成分のモルあたりの官能基数の平均値
ＥＯ含有量 ： 系内のポリエチレングリコール単位の質量％

＜実施例１〜１１、比較例１〜７＞
撹拌混合用ミキサーとして、２リットルのポリプロピレン製ビーカー（ＡＺＯＮＥ社製）とハイフレックスディスパーザー（エスエムテー社製、ＨＧ−９２特型）およびタービン翼の組み合わせ、または、高速混合機（日本コークス社製、ＦＭ−１０型ヘンシェルミキサー）とブレード翼の組み合わせを用いた。

ミキサーの槽内に予めポロゲン（Ｂ）を仕込んでおき、十分に窒素ガスでパージし造粒に備えた。次いで、所定の回転数で撹拌を開始すると同時に、前記のポリウレタン反応液を表５に記載した処方にもとづき滴下した。滴下時間は、撹拌開始から３秒間以上１０秒間以内とした。撹拌開始から５０秒後に撹拌を停止し、造粒した粒子を回収した。
なお実施例８、９、１０、１１では、ミキサーの撹拌停止時点では粒子にタック性が残り、さらに粒子に柔軟性がやや認められたため、使用したポロゲン（Ｂ）の５０％相当量を打粉剤としてミキサーへ追加投入し、撹拌翼の周速＝３．０ｍ／ｓで２０秒間追加混合し、ポリウレタン樹脂粒子を回収した。

回収した造粒品はステンレス製の容器に入れて蓋をし、９０℃の熱風乾燥機内で養生した。その後、ＡＴＲ−ＦＴ−ＩＲ（日本分光社製）スペクトルの２２７０ｃｍ−１付近のピークが消失した時点で、ウレタン化反応が完了したものと判断し、得られた粒子を所定の目開きの篩いで分級（例：２．０ｍｍ篩下、０．７ｍｍ篩上）し、ポリウレタン樹脂粒子を得た。

ポロゲン（Ｂ）がＮａＣｌまたはＫＣｌの場合は、得られたポリウレタン樹脂粒子をルツボに入れて５００℃で２４時間焼成してポリウレタン樹脂を灰化し、回収したポロゲン（Ｂ）の粒度分布を測定して、本発明の権利範囲内の性状を有することを確認した。

なお、造粒品として回収したポリウレタン樹脂粒子について、用いたポロゲン（Ｂ）が水溶性セルロース誘導体の場合は２５℃のイオン交換水で十分に洗浄することでポロゲン（Ｂ）を完全に溶出することができ、これを乾燥することでポリウレタン多孔粒子を得ることができた。
用いたポロゲン（Ｂ）が水溶性セルロース誘導体以外の場合は、９０℃の温水で十分に洗浄することでポロゲン（Ｂ）を完全に溶出することができ、これを乾燥することでポリウレタン樹脂（Ａ）の多孔粒子が得られた。多孔粒子の性状を表５に、外観を図４に示した。

表中の記号の説明
平均細孔径 ： 光学顕微鏡による観察で平均値を求めた。
細孔容積 ： 水銀ポロシメーターで測定した。
ミキサー内壁面の状態：ポリウレタン樹脂粒子製造後の、ミキサー内部の状態。粒子が凝集したブロック塊の形成状態を判定した。◎：なし、○：ほとんどなし、△：僅かにあり、×：あり。
多孔粒子の形状 ： ポリウレタン樹脂粒子からポロゲンを溶出した多孔粒子の形状。◎：球状、○：やや歪状、△：歪状が目立つ、×：不定形。
多孔粒子からの芳香族アミンの溶出 ： ポロゲン溶出後のポリウレタン多孔粒子を高温の水に浸漬し、溶出する芳香族アミンの有無で判断した。具体的には、イオン交換水１００ｍｌに多孔粒子１ｇを入れ、オートクレーブで１２１℃×８時間処理した。その後、室温まで冷却した試料を１０００ｍｌのナス型フラスコに入れ，さらに７０ｍｌのメタノールを追加して７０℃で３０分間加熱した。加熱終了後は２分以内に室温まで冷却し，ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル５０ｍｌで芳香族アミンを有機層に抽出した。この抽出液に含まれる芳香族アミンを定性し、その上でＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ−質量分析計）およびＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフ）で芳香族アミンの量を定量した。
回収ポロゲンの粒度分布：得られたポリウレタン樹脂粒子をルツボに入れて５００℃で２４時間焼成し、ポリウレタン樹脂を灰化して回収したポロゲン（Ｂ）の粒度分布

＜実施例１〜１１＞
表５、表６に記載したように、本発明で得られたポリウレタン樹脂粒子、および、これらからポロゲン（Ｂ）を溶出したポリウレタン多孔粒子は、幅広い粒径範囲において細孔径分布がシャープなことを特徴としている。また、一般的なポリウレタンフォームのようにシリコーンや芳香族アミンなどの溶出物がないため、高い安全性が求められるライフサイエンス分野や食品分野に最適なものであることが確認できた。
＜比較例１〜７＞
表７に記載したように、比較例１〜６で得られた多孔体は、造粒安定性、粒子の形状、細孔の径および形状、耐溶出性の面から、実施例で得られた多孔体よりも下回る結果となった。

比較例１及び２では、造粒槽の内径に対する撹拌翼の直径が小さいため、ポロゲン（Ｂ）とポリウレタン反応液の混合が不十分なため、内壁面に餅状の塊が形成されたとともに、粒子化された一部分についても形状が歪になるなど、造粒安定性に大きな問題が生じた。
比較例３では、撹拌翼の回転速度（周速）が６．０ｍ／ｓを下回ったことで撹拌・剪断力が不十分となり、粒子の形状が歪になった。
比較例４では、撹拌翼の回転速度（周速）が１５．０ｍ／ｓを上回ったことで撹拌・剪断力が過剰となり、造粒時にポロゲン（Ｂ）の粉砕が促進されてしまった結果、ポロゲン溶出後のポリウレタン多孔粒子の細孔径が小さくなった。
比較例５では、造粒槽へ仕込んだポロゲンの量が少な過ぎたために十分な撹拌混合ができず、内壁面に餅状の塊が形成され、ポリウレタン粒子の形状が歪になるなどの問題が生じた。

比較例６では、造粒槽へ仕込んだポロゲンの量が多過ぎたために十分な撹拌混合ができず、ポリウレタン粒子の形状が歪になった。
比較例７では、芳香族イソシアネートを使用したことにより、加水分解した際のポリウレタン多孔粒子から芳香族アミンが溶出した。

Claims (6)

1. 回転式撹拌翼を有するミキサー内で、水に溶解するポロゲン（Ｂ）を撹拌した状態で、無溶剤型ポリウレタン樹脂（Ａ）の反応液を添加し、ポロゲンを内包したポリウレタン樹脂粒子を製造する方法において、
   （１）前記撹拌翼の直径（ｐ）が、ミキサーの内径に対して６０％以上の長さがあるミキサーを用いて、
   （２）前記撹拌翼の先端の周速が６．０ｍ／ｓ以上、１５．０ｍ／ｓ以下になるように撹拌速度を調整することを特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。
2. ポロゲン（Ｂ）が、ポリビニルアルコール（ケン化度７０％以上９８％未満）、末端をアルコキシ化したポリエチレングリコール、水溶性のセルロース誘導体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、塩化ナトリウム、塩化カリウム、多糖類からなる群から選ばれた単独または２種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
3. ポロゲン（Ｂ）の平均粒径が５μｍ以上９００μｍ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
4. ポロゲン（Ｂ）の粒度分布の指標ε｛（Ｄ９０−Ｄ１０）÷Ｄ５０｝が２．００未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
5. ポリウレタン樹脂（Ａ）が、
   脂肪族系ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも一種（一つ）を含む多官能イソシアネート化合物（Ｉ）と、
   ポリカーボネート系ポリオールおよびポリエーテル系ポリオールからなる群より選ばれる少なくとも一種（一つ）を含む高分子量ポリオール化合物（Ｐ）、
   さらに鎖延長剤（Ｅ）および架橋剤（Ｘ）の反応生成物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
6. 粒子の平均粒径が４００μｍ以上３ｍｍ以下、平均細孔径が５μｍ以上９００μｍ以下であって、かつ細孔容量が２．０ｃｍ＾３／ｇ以上であることを特徴とする多孔粒子。

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