JP2022033191A

JP2022033191A - 微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム及び微生物担体

Info

Publication number: JP2022033191A
Application number: JP2021205987A
Authority: JP
Inventors: 昌仁小出; Masahito Koide
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-02-28
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: JP2019077791A; JP7354218B2; JP7446048B2

Abstract

【課題】微生物による水処理に使用される微生物担体用軟質ポリウレタンフォームとして、吸水速度が速く（親水性が高く）、かつ膨潤し難い微生物担体用軟質ポリウレタンフォームの提供を目的とする。【解決手段】ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒を含有する軟質ポリウレタンフォーム原料から得られる水処理担体用軟質ポリウレタンフォームにおいて、軟質ポリウレタンフォーム原料には、ポリオール１００重量部に対して水酸基を有する親水化剤が３～１０重量部含まれ、水酸基を有する親水化剤は、アルキルエーテル系親水化剤又はシリコーン系親水化剤の何れかである構成とした。【選択図】なし

Description

本発明は、微生物による水処理に使用される軟質ポリウレタンフォームに関し、特には親水性が高く、膨潤の少ない微生物担体用軟質ポリウレタンフォームに関する。

従来、汚水浄化槽における反応槽等に、微生物が付着した微生物担体用軟質ポリウレタンフォームを投入して、軟質ポリウレタンフォームに付着した微生物による働きで汚水中の溶存有機物を分解することが行われている（特許文献１）。

軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒及び架橋剤等からなる軟質ポリウレタンフォーム原料を撹拌混合して製造される。原料成分は相溶性が悪いものも多く、整泡剤が各原料の混合乳化を助け、機械撹拌によるエアの巻き込みや反応による発生する炭酸ガス等を均一に分散させ微細な気泡を発生させる。気泡の成長につれて液膜が薄くなり泡が不安定となるが、整泡剤は薄膜における表面粘度を高めて液膜を安定化させ、泡の合一を防止するのに役立つ。

軟質ポリウレタンフォームの製造においては、フォーム形成の最終段階でセルの連通化を起こさせるために、いわゆる「ヘルスバブル」という連通化工程を伴う。「ヘルスバブル」とは、フォーム高さが最高に達する時に内部のガス圧力がセル膜の強度を上回ることにより、セル膜が破れて連通化しガスが排出されるものであり、整泡剤等が影響を与える。

ポリウレタンフォームの発泡方法には、型内にポリウレタンフォーム原料を投入して発泡させるモールド法と、例えば幅５０ｃｍから２ｍのコンベア上にポリウレタンフォーム原料を連続的に吐出して発泡させることにより製造するスラブ法とがある。モールド法は、主に硬質あるいは半硬質ポリレウレタンフォームの製造に使用される。一方、スラブ法は軟質ポリウレタンフォームの製造に使用される。モールド法では、型内で発泡を行うため、型内の壁面が泡の保持を助ける。一方、スラブ法では、軟質ポリウレタンフォームがコンベア上で連続的に製造され、２ｍや６０ｍ等の寸法でカットされるため、泡をより安定に保持する必要があり、整泡力の高い整泡剤が用いられ、整泡剤の種類が異なっている。

微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、微生物による汚水の処理効率を高めるため、反応槽等に投入された際に、吸水速度が速い（親水性が高い）ことが求められる。

従来、軟質ポリウレタンフォームの親水性を高める方法として、軟質ポリウレタンフォーム原料に含まれるポリオールを、エチレンオキサイド（ＥＯ）含有量の高い（例えばＥＯ含有率（ＥＯ％）７０～１００重量％）ものにすることが行われている。

特開２０１０－０１７６５９号公報

しかしながら、エチレンオキサイド含有量の高いポリオールを使用すると、得られる軟質ポリウレタンフォームは、膨潤性が高いものになる。膨潤性の高い軟質ポリウレタンフォームは、微生物担体に使用すると、水処理中に膨潤して機械的強度が低下し、耐久性が低くなり、使用可能期間が短くなる問題がある。
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、吸水速度が速く（親水性が高い）、かつ膨潤し難い（膨潤性の低い）微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム及びその製造方法の提供を目的とする。

第１の態様は、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒を含有する軟質ポリウレタンフォーム原料から得られる微生物担体用軟質ポリウレタンフォームにおいて、前記軟質ポリウレタンフォーム原料には、前記ポリオール１００重量部に対して水酸基を有する親水化剤が３～１０重量部含まれることを特徴とする。

第２の態様は、第１の態様において、前記水酸基を有する親水化剤は、アルキルエーテル系親水化剤又はシリコーン系親水化剤の何れかであることを特徴とする。

第３の態様は、第１又は２の態様において、前記軟質ポリウレタンフォーム原料にはシリコーン系整泡剤が含まれることを特徴とする。

第４の態様は、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒を含有する軟質ポリウレタンフォーム原料を撹拌混合して微生物担体用軟質ポリウレタンフォームを製造する方法において、前記軟質ポリウレタンフォーム原料には、前記ポリオール１００重量部に対して水酸基を有する親水化剤が３～１０重量部含まれることを特徴とする。

第５の態様は、第４の態様において、前記水酸基を有する親水化剤は、アルキルエーテル系親水化剤又はシリコーン系親水化剤の何れかであることを特徴とする。

第６の態様は、第４又は５の態様において、前記軟質ポリウレタンフォーム原料にはシリコーン系整泡剤が含まれることを特徴とする。

本発明の微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール１００重量部に対して水酸基を有する親水化剤が３～１０重量部含まれるため、吸水速度が速くなり（親水性が高い）、かつ膨潤し難く（膨潤性を低く）できる。
また、本発明の製造方法は、吸水速度が速く（親水性が高い）、かつ膨潤し難い（膨潤性の低い）微生物担体用軟質ポリウレタンフォームを得ることができる。

本発明の各実施例及び各比較例の配合及び物性等の測定結果を示す第１の表である。本発明の各実施例及び各比較例の配合及び物性等の測定結果を示す第２の表である。

本発明における微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒、親水化剤を含有する軟質ポリウレタンフォーム原料を撹拌混合して、反応させることにより得られる。

ポリオールは、軟質ポリウレタンフォームを加水分解のし難いものとするため、ポリエーテルポリオールからなるもの、あるいはポリエーテルポリオールを主体とするものが特に好ましく、一部にエステル基を含むポリエーテルポリエステルポリオールを用いることもできる。ポリエーテルポリオールとしては特に制限されるものではなく、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ハイドロキノン、水、レゾルシン、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、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、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、トリプロパノールアミン、エチレンジアミン、１，６－ヘキサンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、トリエチレンテトラアミン、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール等を出発原料として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加して得られるものなどを用いることができる。

特に微生物担体用軟質ポリウレタンフォームに好適なポリオールは、エチレンオキサイド（ＥＯ）含有率が１０重量％以下が好ましく、より好ましくは０～５重量％である。エチレンオキサイド（ＥＯ）の含有量を１０重量％以下とすることにより、軟質ポリウレタンフォームの膨潤をより効果的に抑えることができる。さらに、ポリオールは、官能基数が２～４、重量平均分子量が１０００～７０００、水酸基価が１６～１６８ｍｇ／ＫＯＨが好ましい。

ポリイソシアネートは、特に制限されるものではなく、芳香族系、脂環式、脂肪族系の何れでもよく、また、１分子中に２個のイソシアネート基を有する２官能のイソシアネート、あるいは１分子中に３個以上のイソシアネート基を有する３官能以上のイソシアネートであってもよく、それらを単独であるいは複数組み合わせて使用してもよい。

例えば、２官能のイソシアネートとしては、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、４，４’－フェニルメタンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジアネート、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、３，３’－ジメチル－４，４’－ビフェニレンジイソネート、３，３’－ジメトキシ－４，４’－ビフェニレンジイソシアネートなどの芳香族系のもの、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－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などの脂環式のもの、ブタン－１，４－ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの芳香族系のものを挙げることができる。

また、３官能以上のイソシアネートとしては、１－メチルベンゾール－２，４，６－トリイソシアネート、１，３，５－トリメチルベンゾール－２，４，６－トリイソシアネート、ビフェニル－２，４，４’－トリイソシアネート、ジフェニルメタン－２，４，４’－トリイソシアネート、メチルジフェニルメタン－４，６，４’－トリイソシアネート、４，４’－ジメチルジフェニルメタン－２，２’，５，５’テトライソシアネート、トリフェニルメタン－４，４’，４”－トリイソシアネート等を挙げることができる。さらに、２官能以上のイソシアネートとしては、ポリメリックＭＤＩ等及び３官能以上のイソシアネートを挙げることができる。

イソシアネートインデックスは８５～１０５が好ましい。イソシアネートインデックスが８５未満になると、良好なフォームができなくなる。一方、イソシアネートインデックスが１０５を超えると、フォームが硬くなりすぎて脆くなり、耐久性が劣るようになる。イソシアネートインデックスは、ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオールの水酸基や発泡剤としての水などの活性水素基の合計モル数で割った値に１００を掛けた値であり、［ポリイソシアネートのＮＣＯ当量／活性水素当量×１００］で計算される。

発泡剤としては、水、炭化水素、ハロゲン系化合物等を挙げることができ、これらの中から１種類でもよく、２種類以上でもよい。前記炭化水素としては、シクロペンタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等を挙げることができる。また、前記ハロゲン系化合物としては、塩化メチレン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ノナフルオロブチルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチルエーテル、ペンタフルオロエチルメチルエーテル、ヘプタフルオロイソプロピルメチルエーテル等を挙げることができる。これらの中でも発泡剤として水が特に好適である。水は、イオン交換水、水道水、蒸留水等の何れでもよい。発泡剤としての水の配合量は、前記ポリオールを１００重量部とした場合、０．５～６重量部が好ましく、より好ましくは２～４．５重量部である。発泡剤の配合量が前記範囲にあることにより、得られる軟質ポリウレタンフォームが水処理用担体として好適なセル径、空隙率となり、微生物が繁殖し易くなり、しかも物理的強度に優れたものになる。

親水化剤は、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホネート基、ポリグリセロール基、を有する親水化剤が用いられ、中でも水酸基を有する親水化剤が好適である。水酸基を有する親水化剤を配合することにより、軟質ポリウレタンフォームの吸水速度が速くなる（親水性が高くなる）。水酸基を有する親水化剤は、水酸基がポリイソシアネートと反応し、軟質ポリウレタンフォームに固定される。

水酸基を有する親水化剤としては、アルキルエーテル系親水化剤又はシリコーン系親水化剤の何れかが好ましく、水酸基価が８０～４００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好適には水酸基価が１００～３００ｍｇＫＯＨ／ｇのものが好ましい。
アルキルエーテル系親水化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエ－テル、ポリオキシエチレンラウリルエ－テル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ－ト等を挙げることができる。
シリコーン系親水化剤としては、水酸基を有するポリエーテル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、ポリグリセロール基変性シリコーン等を挙げることができる。また、アルキルエーテル系親水化剤とシリコーン系親水化剤とを併用することもできる。

親水化剤の配合量は、前記ポリオール１００重量部に対して３～１０重量部が使用でき、５．５～１０重量部が好ましい。３重量部未満の場合は親水性が低くなる。５．５重量部以上の場合は、吸水速度が速くなる。一方、１０重量部を超える場合、発泡不良となる。

前記軟質ポリウレタンフォーム原料には、その他の添加剤が適宜配合される。添加剤としては、整泡剤、架橋剤、酸化防止剤、着色剤等が挙げられる。本発明の軟質ポリウレタンフォームは、主にスラブ法で製造される。

整泡剤は、軟質ポリウレタンフォーム用、特に軟質ポリウレタンスラブフォーム用のシリコーン系整泡剤が好ましく、ポリオールを１００重量部とした場合に２．５重量部以下で整泡力があるものをいう。ここで整泡力とは、実際に軟質ポリウレタンフォーム原料を配合し、混合して反応させて発泡を行い、フォームが膨らみ、正常なフォーム状態が得られるものを言い、発泡直後にダウンしたり、収縮（シュリンク）を起こすものは、適正な整泡力がなく、軟質ポリウレタンフォーム用整泡剤ではないものとする。

特に本発明では、軟質ポリウレタンフォームを用いた吸水速度の速いフォームを得ることが望ましいため、整泡剤の添加量は少ないほうが好ましい。整泡剤の添加量が多いと、泡を保持し過ぎてフォームの通気性が低くなりすぎ吸水速度が劣ったり、「ヘルスバブル」が生じずに連通化できずに、膨らんだ泡が冷えて収縮し「シュリンク」状態となる。このため、ポリオールを１００重量部とした場合に、整泡剤は０～２．５重量部、より好適には０～２重量部である。

シリコーン系整泡剤としては、ジメチルシロキサン系化合物、ポリエーテルジメチルシロキサン系化合物、フェニルメチルシロキサン系化合物等が挙げられ、それらを単独使用または２種類以上を併用することができる。

架橋剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ブタンテトラオール、ポリオキシプロピレングリコール等の多価アルコール、ジエタノールアミン、ポリアミン等が挙げられ、それらを単独使用または２種類以上を併用することができる。

前記微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、前記軟質ポリウレタンフォーム原料を攪拌混合して、前記ポリオールとポリイソシアネートを反応させることによって製造され、裁断等により所定のサイズ、例えば一辺が１０～１５ｍｍの立方体または直方体等にされる。発泡方法は、前記軟質ポリウレタンフォーム原料を、移動するコンベアベルト上に吐出し、常温及び常圧下で連続的に発泡させる、公知のスラブ法によるのが好ましい。

前記微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、セル数（ＪＩＳＫ６４００）が１５～５０個／２５ｍｍが好ましい。セル数が１５個／２５ｍｍ未満であると、微生物が軟質ポリウレタンフォームの表面付近しか繁殖できなくなる。一方、セル数が５０個／２５ｍｍを超えると、軟質ポリウレタンフォームの機械的強度の低下が大きくなって、耐摩耗性等に劣り、微生物担体用軟質ポリウレタンフォームの耐久性が低下するようになると共に、微生物が効率よく繁殖し難くなる。セル数の調節は、通常の軟質ポリウレタンフォームと同様に、発泡剤の量や整泡剤の量及び種類等によって行うことができる。

また、前記微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、密度（ＪＩＳＫ７２２２）が２０～８０ｋｇ／ｍ^３であるのが好ましい。２０ｋｇ／ｍ^３未満の場合には機械的強度が低下し、一方、８０ｋｇ／ｍ^３を超えると、微生物担体用軟質ポリウレタンフォームが重くなって処理水中で流動し難くなり、微生物による水処理効率が低下するようになる。

この発明の実施例を、比較例と共に具体的に説明する。以下の原料を図１及び図２の表に示す配合とした各実施例及び各比較例の軟質ポリウレタンフォーム原料を撹拌混合し、発泡させて各実施例及び各比較例の軟質ポリウレタンフォームを作成した。なお、図１及び図２の表における各原料に対する各実施例及び各比較例欄の数字は重量部を示す。

・ポリオール１：ポリエーテルポリオール、ＭＷ（重量平均分子量）３０００、水酸基価５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能基数３、ＥＯ含有率＝０重量％、品番；サンニックスＧＰ－３０５０ＮＳ、三洋化成工業株式会社製
・ポリオール２：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ＭＷ（重量平均分子量）２９００、ＥＯ含有率＝４０重量％、品番；Ｌ－６４、株式会社ＡＤＥＫＡ製
・ポリオール３：ポリエ－テルポリオ－ル、ＭＷ（重量平均分子量）３０００、ＥＯ含有率重＝７０重量％、品番；ＰＲ－３００７、株式会社ＡＤＥＫＡ製
・整泡剤：軟質ポリウレタンフォーム用シリコーン系整泡剤、品番；Ｌ－５９５、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ合同会社製
・水酸基有り親水化剤１：水酸基を有するポリエーテル変性シリコーン、水酸基価１８０ｍｇＫＯＨ、Ｅｖｏｎｉｃ株式会社製
・水酸基有り親水化剤２：ポリオキシエチレンラウリルエーテル、水酸基価１２６ｍｇＫＯＨ、品番；エマルゲン１０８、花王株式会社製
・水酸基無し親水化剤：シリコーン系親水化剤、品番；ＨＰＨ２、Ｅｖｏｎｉｃ株式会社製
・アミン触媒：Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノヘキサノール、品番；カオーライザーＮｏ．２５、花王株式会社製
・スズ触媒：スタナスオクトエート（商品名「ＭＲＨ－１１０」、城北化学工業株式会社製
・発泡剤：水
・イソシアネート：２，４－ＴＤＩ：２，６－ＴＤＩ＝８０：２０のトルエンジイソシアネート、品番；Ｔ－８０、東ソ－株式会社製

各実施例及び各比較例の軟質ポリウレタンフォームについて、密度（ｋｇ／ｍ^３）、２５％ＣＬＤ、セル数（個／２５ｍｍ）、吸水速度（分）、抽出量（％）、体積膨潤率（％）を、以下の方法で測定した。また、各実施例及び各比較例の発泡性についても確認した。測定結果は図１及び図２に示す。

密度（ｋｇ／ｍ^３）はＪＩＳＫ７２２２にしたがって見掛け密度を測定した。
２５％ＣＬＤは、ＪＩＳＫ６４００にしたがって測定した。
セル数（個／２５ｍｍ）は、ＪＩＳＫ６４００にしたがって測定した。

吸水速度（分）は、水面に実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームサンプル片（２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍ）を静置し、完全に含水（沈む）までの時間を測定し、吸水速度とした。吸水速度が１００分未満の場合に「◎」、１００分～１５０分未満の場合に「〇」、１５０分以上の場合に「×」とした。

抽出量は、試験片を水で洗浄し、洗浄後の重量変化を測定する。具体的には、試験片（５０×５０×５０ｍｍ）を流水中で３０回モミ洗いする。その後、１１０℃で４時間乾燥させ、乾燥後の変化した重量を元の試験片の重量で割って、抽出量を求めた。抽出量が多い軟質ポリウレタンフォームは水溶性の溶出物が多く含まれるので、その成分が水処理装置内に多く溶出され、泡立ちが多くなって水処理の邪魔になる。抽出量が０．９％未満の場合に「〇」、０．９％以上～１．１％未満の場合に「△」、１．１％以上の場合に「×」とした。

体積膨潤率（％）は、水に実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームサンプル片（２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍ）を漬け、１０分後に水から軟質ポリウレタンフォームフォームサンプル片を取り出して体積を測定し、〔浸漬後の体積／浸漬前の体積×１００〕の式で体積膨潤率（％）を計算した。体積膨張率が３％未満の場合に「◎」、３％～７％未満の場合に「〇」、７％～１０％未満の場合に「△」、１０％以上の場合に「×」とした。

発泡性（フォーム状態）は、目視により観察し、ダウン（崩壊）や収縮（シュリンク）のない正常の場合に「〇」、発泡直後にダウン（崩壊）ぎみ又は収縮（シュリンク）ぎみの場合に「△」、発泡直後のダウン（崩壊）又は発泡後２４時間以内に収縮（シュリンク）した場合に「×」とした。

比較例１は、ポリオール１を１００重量部、整泡剤を０．８重量部、水酸基有り親水化剤の合計を０重量部、アミン触媒を０．１０重量部、スズ触媒を０．２３重量部、発泡剤（水）を３．８５重量部、イソシアネートインデックスを１００とした例である。比較例１は、吸水速度（吸水しない）「×」、体積膨潤率２．５％「◎」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水しないが、膨潤し難いものである。

比較例２は、比較例１において、整泡剤を０．４重量部とした例である。比較例２は、吸水速度（吸水しない）「×」、体積膨潤率２．４％「◎」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水しないが、膨潤し難いものである。

比較例３は、比較例１において、整泡剤を３重量部とした例である。比較例３は、発泡性（フォーム状態）が、発泡後２４時間以内に収縮（シュリンク）した。整泡剤の配合量が多すぎて、フォーム形成の最終段階でセルの連通化が起こらなかったためである。

実施例１は、比較例１において、整泡剤を０．４重量部、水酸基有り親水化剤１を３．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を３．０重量部とした例である。実施例１は、吸水速度１４０分「〇」、抽出量０．４８％「〇」、体積膨潤率３．８％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例２は、実施例１において、水酸基有り親水化剤１を４．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を４．０重量部にした例である。実施例２は、吸水速度１２０分「〇」、抽出量０．４８％「〇」、体積膨潤率４．３％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例３は、実施例１において、水酸基有り親水化剤１を８．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を８．０重量部にした例である。実施例３は、吸水速度９０分「◎」、抽出量０．５９％「〇」、体積膨潤率４．８％「〇」、発泡性（フォーム状態）「△」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例４は、実施例１において、水酸基有り親水化剤１に代えて水酸基有り親水化剤２を５．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を５．０重量部にした例である。実施例４は、吸水速度１２０分「〇」、抽出量０．５６％「〇」、体積膨潤率４．１％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例５は、実施例１において、水酸基有り親水化剤１の２．０重量部と水酸基有り親水化剤２の４．０重量部を併用し、水酸基有り親水化剤の合計を６．０重量部にした例である。実施例５は、吸水速度９０分「◎」、抽出量０．５９％「〇」、体積膨潤率４．６％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

比較例４は、実施例１において、水酸基有り親水化剤の合計を０重量部、水酸基無し親水化剤を８．０重量部とした例である。比較例４は、吸水速度２分「◎」、抽出量１．１５％「×」、体積膨潤率８．３％「△」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度は速いが、膨潤し易いものである。

比較例５は、実施例１において、ポリオール１に代えてポリオール３を１００重量部、水酸基有り親水化剤の合計を０重量部とした例である。比較例５は、吸水速度５分「◎」、抽出量０．８７％「○」、体積膨潤率１９０％「×」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度は速いが、膨潤し易いものである。

比較例６は、実施例１において、整泡剤を０重量部、水酸基有り親水化剤１を０．４重量部、水酸基有り親水化剤の合計を０．４重量部とした例である。比較例６は、発泡性（フォーム状態）が「×」である。整泡剤を入れていないため、発泡時に泡を保持することができず、発泡直後に大きくダウン（崩壊）し、フォ－ムができなかった。

実施例６は、実施例１において、整泡剤を０重量部とした例である。実施例６は、吸水速度１４０分「〇」、抽出量０．５０％「○」、体積膨潤率０．４％「◎」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例７は、実施例６において、水酸基有り親水化剤１を４．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を４．０重量部とした例である。実施例７は、吸水速度１２０分「〇」、抽出量０．５０％「○」、体積膨潤率０．６％「◎」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例８は、実施例６において、水酸基有り親水化剤１を６．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を６．０重量部とした例である。実施例８は、吸水速度７０分「◎」、抽出量０．５２％「○」、体積膨潤率０．４％「◎」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例９は、実施例６において、水酸基有り親水化剤１を８．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を８．０重量部とした例である。実施例９は、吸水速度６０分「◎」、抽出量０．５５％「○」、体積膨潤率２．１％「◎」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く（親水性が高い）、膨潤し難いものである。

実施例１０は、実施例６において、水酸基有り親水化剤１を１０．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を１０．０重量部とした例である。実施例１０は、吸水速度４５分「◎」、抽出量０．５９％「○」、体積膨潤率２．３％「◎」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く（親水性が高い）、膨潤し難いものである。

実施例１１は、実施例７において、イソシアネートインデックスを９５とした例である。実施例１１は、吸水速度７５分「◎」、抽出量０．５６％「○」、体積膨潤率１．２％「◎」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例１２は、実施例７において、イソシアネートインデックスを９０とした例である。実施例１２は、吸水速度７０分「〇」、抽出量０．６１％「○」、体積膨潤率３．３％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く（親水性が高い）、かつ膨潤し難いものである。

実施例１３は、実施例７において、イソシアネートインデックスを８５とした例である。実施例１３は、吸水速度６５分「◎」、抽出量０．６６％「○」、体積膨潤率４．９％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例１４は、実施例１１において、水酸基有り親水化剤１を４．０重量部、水酸基有り親水化剤２を２．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を６．０重量部とした例である。実施例１４は、吸水速度６５分「◎」、抽出量０．６３％「○」、体積膨潤率３．７％「〇」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く（親水性が高い）、膨潤し難いものである。

実施例１５は、実施例１１において、水酸基有り親水化剤１を４．０重量部、水酸基有り親水化剤２を６．０重量部、水酸基有り親水化剤の合計を１０．０重量部とした例である。実施例１５は、吸水速度６０分「◎」、抽出量０．６４％「○」、体積膨潤率４．５％「〇」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例１６は、実施例１１において、水酸基有り親水化剤１を１．５重量部、水酸基有り親水化剤２を１．５重量部、水酸基有り親水化剤の合計を３．０重量部とした例である。実施例１６は、吸水速度１３５分「〇」、抽出量０．５９％「○」、体積膨潤率２．７％「◎」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例１７は、実施例７において、ポリオール１の９０重量部とポリオール２の１０重量部を併用した例である。実施例１７は、吸水速度１１０分「〇」、抽出量０．５２％「○」、体積膨潤率３．８％「〇」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例１８は、実施例７において、ポリオール１の８０重量部とポリオール２の２０重量部を併用した例である。実施例１８は、吸水速度１００分「〇」、抽出量０．６０％「○」、体積膨潤率４．９％「〇」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

実施例１９は、実施例７において、ポリオール１の７０重量部とポリオール２の３０重量部を併用した例である。実施例１９は、吸水速度６０分「◎」、抽出量０．６２％「○」、体積膨潤率５．９％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く（親水性が高い）、膨潤し難いものである。

実施例２０は、実施例１８において、イソシアネートインデックスを９５とした例である。実施例２０は、吸水速度６５分「◎」、抽出量０．６７％「○」、体積膨潤率４．６％「〇」、発泡性（フォーム状態）「◎」であり、吸水速度が速く（親水性が高い）、膨潤し難いものである。

実施例２１は、実施例１８において、イソシアネートインデックスを９０とした例である。実施例２１は、吸水速度５５分「◎」、抽出量０．７５％「○」、体積膨潤率４．７％「〇」、発泡性（フォーム状態）「〇」であり、吸水速度が速く、膨潤し難いものである。

このように、本発明の微生物担体用軟質ポリウレタンフォームは、吸水速度が速く（親水性が高い）、かつ膨潤し難いものであり、良好な汚水処理性能を得ることが可能となる。

Claims

吸水速度が１５０分未満、体積膨張率が１０％未満である微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム。
前記吸水速度（分）は、水面に、２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍのサンプル片を静置し、該サンプル片が含水して沈むまでの時間である。
前記体積膨張率（％）は、水に、２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍのサンプル片を浸け、１０分後に水から取り出して該サンプル片の浸漬後の体積を測定し、侵漬後の体積／浸漬前の体積×１００で算出した値である。
である。
以下の抽出量測定方法で得た抽出量が０．９％未満であることを特徴とする請求項１に記載の微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム。
抽出量測定方法は、５０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を、流水中で３０回モミ洗いした後に１１０℃で４時間乾燥させ、元の試験片の重量から変化した重量を元の試験片の重量で割って抽出量を得た。
セル数が１５～５０個／２５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム。
密度が２０～８０ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム。
ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒を含有する軟質ポリウレタンフォーム原料から得られる微生物担体用軟質ポリウレタンフォームにおいて、
前記軟質ポリウレタンフォーム原料には、前記ポリオール１００重量部に対して水酸基を有する親水化剤が３～１０重量部含まれ、
前記水酸基を有する親水化剤は、シリコーン系親水化剤であることを特徴とする微生物担体用軟質ポリウレタンフォーム。
請求項１から５の何れか一項に記載の微生物担体用軟質ポリウレタンフォームで形成された微生物担体。