JP5631783B2 - Antibacterial polyurethane - Google Patents

Antibacterial polyurethane Download PDF

Info

Publication number
JP5631783B2
JP5631783B2 JP2011054828A JP2011054828A JP5631783B2 JP 5631783 B2 JP5631783 B2 JP 5631783B2 JP 2011054828 A JP2011054828 A JP 2011054828A JP 2011054828 A JP2011054828 A JP 2011054828A JP 5631783 B2 JP5631783 B2 JP 5631783B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
antibacterial
metal
active hydrogen
hydrogen compound
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011054828A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012188600A (en
Inventor
文志 古月
文志 古月
直哉 藤原
直哉 藤原
西村 浩之
浩之 西村
未紗 佐藤
未紗 佐藤
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.)
Hokkaido University NUC
Inoac Technical Center Co Ltd
Hokkaido Railway Co
Original Assignee
Hokkaido University NUC
Inoac Technical Center Co Ltd
Hokkaido Railway Co
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 Hokkaido University NUC, Inoac Technical Center Co Ltd, Hokkaido Railway Co filed Critical Hokkaido University NUC
Priority to JP2011054828A priority Critical patent/JP5631783B2/en
Publication of JP2012188600A publication Critical patent/JP2012188600A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5631783B2 publication Critical patent/JP5631783B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は抗菌用ポリウレタンに関し、特に、金属捕捉性部位を有する活性水素化合物がポリマー骨格に組み込まれたポリウレタンを含有する抗菌用ポリウレタンに関する。   The present invention relates to an antibacterial polyurethane, and more particularly to an antibacterial polyurethane containing a polyurethane in which an active hydrogen compound having a metal-trapping site is incorporated into a polymer skeleton.

ポリウレタンフォームは様々な用途に使用される。例えば、自動車や、電車車両等の座席シートや、天井、壁などの内部に設けられる吸音材などの住宅建築用材料や、他ファンデーション用パフ、医療用パッド等のコスメティック・メディカル用品などが挙げられる。これらの用途において、かび等の菌類が繁殖することにより臭気などの問題を有する場合には、ポリウレタンフォームに抗菌性が付与されることが求められる場合がある。   Polyurethane foam is used for various applications. For example, seating sheets for automobiles, train cars, etc., housing building materials such as sound absorbing materials provided inside ceilings, walls, etc., cosmetics and medical supplies such as other foundation puffs, medical pads, etc. . In these applications, when there is a problem such as odor due to the growth of fungi such as fungi, it may be required to impart antibacterial properties to the polyurethane foam.

そこで、ポリウレタンフォーム発泡原料に対して、銀、銅、亜鉛、金属イオンをゼオライトに保持させたもの等の無機系抗菌剤を添加して当該抗菌剤と一体発泡させることにより、ポリウレタンフォーム中に抗菌剤が一体に分散した、抗菌性を有するポリウレタンフォームを得る方法が提案されている(特許文献1)。   Therefore, by adding an inorganic antibacterial agent such as one in which silver, copper, zinc, or metal ions are held in zeolite to the polyurethane foam foaming raw material, A method for obtaining a polyurethane foam having an antibacterial property in which an agent is integrally dispersed has been proposed (Patent Document 1).

特開平10−114812号公報JP-A-10-114812

上記特許文献1の方法により得られるポリウレタンフォームでは、十分な抗菌効果が得られなかった。そこで、本発明は、より高い抗菌性を有するポリウレタンを提供することを目的とする。   In the polyurethane foam obtained by the method of Patent Document 1, sufficient antibacterial effect was not obtained. Then, an object of this invention is to provide the polyurethane which has higher antimicrobial property.

本発明(1)は、金属捕捉性部位を有する金属捕捉性活性水素化合物がポリマー骨格に組み込まれたポリウレタンと、前記ポリウレタンの金属捕捉性部位により保持されている抗菌性金属成分とを有し、
前記金属捕捉性活性水素化合物が、アルギン酸若しくはその塩、又は、一本鎖若しくは二本鎖のオリゴヌクレオチド若しくはポリヌクレオチドであり、
前記ポリウレタンが、前記金属捕捉性活性水素化合物と、少なくとも二つのイソシアナト基を有するプレポリマーと、を水中で少なくとも反応させて得られるポリウレタンであることを特徴とする、抗菌用ポリウレタンである。
The present invention (1) is, possess a polyurethane metal scavenging active hydrogen compound having a metal capture sites were incorporated into the polymer backbone, and a antimicrobial metal component held by the metal capture site of the polyurethane,
The metal-capturing active hydrogen compound is alginic acid or a salt thereof, or a single-stranded or double-stranded oligonucleotide or polynucleotide;
Said polyurethane, said metal scavenging active hydrogen compound with at least reacting a prepolymer having at least two isocyanate groups, in water, characterized in polyurethane der Rukoto obtained, an antibacterial polyurethane.

本発明()は、前記抗菌性金属成分が、銀、銅、亜鉛からなる群から選ばれるいずれか一種の金属成分であることを特徴とする、前記発明(1)の抗菌用ポリウレタンである。 The invention ( 2 ) is the antibacterial polyurethane according to the invention (1), wherein the antibacterial metal component is any one metal component selected from the group consisting of silver, copper and zinc. .

本発明()は、前記抗菌性金属成分が、0.01〜10wt%含まれることを特徴とする、前記発明(1)〜()のいずれか一つの抗菌用ポリウレタンである。 The invention ( 3 ) is the antibacterial polyurethane according to any one of the inventions (1) to ( 2 ), wherein the antibacterial metal component is contained in an amount of 0.01 to 10 wt%.

本発明()は、前記ポリウレタンが、発泡ポリウレタンであることを特徴とする、前記発明(1)〜()のいずれか一つの抗菌用ポリウレタンである。 The present invention ( 4 ) is the antibacterial polyurethane according to any one of the inventions (1) to ( 3 ), wherein the polyurethane is a foamed polyurethane.

本発明に係る抗菌用ポリウレタンは、金属捕捉性部位がポリウレタン表面に存在しており、更に当該金属捕捉性部位によってウレタン表面に抗菌性金属成分を保持しているため、当該抗菌性金属成分と抗菌の対象物である液体や気体等の流動物との接触効率が高いので、特に顕著な抗菌性を有する。   In the antibacterial polyurethane according to the present invention, the metal capturing site is present on the polyurethane surface, and the antibacterial metal component is retained on the urethane surface by the metal capturing site. It has particularly high antibacterial properties because it has high contact efficiency with a fluid such as liquid or gas.

構成
本発明に係る抗菌用ポリウレタンは、金属捕捉性部位を有する活性水素化合物がポリマー骨格に組み込まれたポリウレタンと、前記ポリウレタンの金属捕捉性部位により保持されている抗菌性金属成分とを有することを特徴とする。「ポリマー骨格に組み込まれた」とは、縮合反応又は付加反応により、ポリウレタンの主鎖又は側鎖に共有結合を介して組み込まれている、又は、ポリウレタンに含まれる官能基の一部と結合を有していることを意味する。
The antibacterial polyurethane according to the present invention comprises a polyurethane in which an active hydrogen compound having a metal scavenging site is incorporated in a polymer skeleton, and an antibacterial metal component held by the metal scavenging site of the polyurethane. Features. “Incorporated into the polymer backbone” means that it is incorporated into the main chain or side chain of the polyurethane via a covalent bond by a condensation reaction or addition reaction, or is bonded to a part of the functional group contained in the polyurethane. It means having.

本発明に係る抗菌用ポリウレタンは、金属捕捉性部位がポリウレタン表面に存在しており、更に当該金属捕捉性部位によってウレタン表面に抗菌性金属成分を保持することが出来るため、当該抗菌性金属成分と抗菌の対象物である液体や気体等の流動物との接触効率が高いので、特に顕著な抗菌性を有する。また、本発明による抗菌用ポリウレタンによれば、従来とは異なり、ウレタンポリマー骨格に組み込んだ金属捕捉性部位によって、抗菌性金属成分を保持しているので、金属の含有率を顕著に高めることも可能であるので、優れた抗菌性を発揮すると考えられる。尚、ここでウレタンの表面とは、ウレタンと、他の液体又は気体等の外界との界面を意味し、例えば、ウレタンが発泡ポリウレタンである場合には、発泡内に形成されるセルなどの表面もまたここで言うウレタン表面に該当する。   The antibacterial polyurethane according to the present invention has a metal-capturing site on the surface of the polyurethane, and the anti-bacterial metal component can be retained on the urethane surface by the metal-capturing site. Since the contact efficiency with a fluid such as liquid or gas that is an antibacterial object is high, it has particularly remarkable antibacterial properties. Also, according to the antibacterial polyurethane according to the present invention, unlike the conventional case, the antibacterial metal component is held by the metal-capturing site incorporated in the urethane polymer skeleton, so that the metal content can be significantly increased. Since it is possible, it is considered that it exhibits excellent antibacterial properties. Here, the surface of the urethane means an interface between the urethane and the outside of other liquid or gas. For example, when the urethane is foamed polyurethane, the surface of the cell or the like formed in the foamed surface. Corresponds to the urethane surface referred to here.

本発明に係るポリウレタンは発泡ポリウレタンであることが好適である。発泡体であることによって、ポリウレタンの表面積が大きくなるため、より多くの抗菌性金属成分を保持することが可能となるため、より高い抗菌性を発揮する。   The polyurethane according to the present invention is preferably a foamed polyurethane. Since it is a foam, the surface area of the polyurethane is increased, so that more antibacterial metal components can be retained, and thus higher antibacterial properties are exhibited.

また、本発明に係るポリウレタンは親水性ポリウレタンであることが好適である。親水性であることにより、より多くの水分を吸収し易くなるため、抗菌性金属成分を保持させ易くなるほか、抗菌対象となる水性液体との接触がし易くなる。
以下、本発明に係る抗菌用ポリウレタンの各構成要件について詳細に説明する。
The polyurethane according to the present invention is preferably a hydrophilic polyurethane. By being hydrophilic, it becomes easy to absorb more water, so that it is easy to hold the antibacterial metal component and it is easy to make contact with the aqueous liquid to be antibacterial.
Hereinafter, each component of the antibacterial polyurethane according to the present invention will be described in detail.

<ポリウレタン>
次に、本発明に係る「ポリウレタン」は、通常のポリウレタンと同様、活性水素化合物と、少なくとも二つのイソシアナト基を含有するイソシアネート化合物とを少なくとも反応させることにより得られる構造体であるが、前記活性水素化合物の少なくとも一部として金属捕捉性部位を有する活性水素化合物を用いることが好適である。この結果、得られるポリウレタンは、金属捕捉部位を有する活性水素化合物を当該ポリウレタンのポリマー骨格に共有結合を介して結合しているため、金属捕捉性部位が、当該ポリウレタンから溶出しにくくなる。ポリウレタンを得る反応において添加されるものとしては、上記活性水素化合物、イソシアネート化合物のほかに、発泡剤、触媒、界面活性剤、整泡剤や、その他添加物などが含まれうる。
<Polyurethane>
Next, the “polyurethane” according to the present invention is a structure obtained by reacting at least two active hydrogen compounds with an isocyanate compound containing at least two isocyanate groups, as in the case of ordinary polyurethanes. It is preferable to use an active hydrogen compound having a metal-trapping site as at least a part of the hydrogen compound. As a result, the obtained polyurethane has an active hydrogen compound having a metal capture site bonded to the polymer skeleton of the polyurethane via a covalent bond, so that the metal capture site is hardly eluted from the polyurethane. In addition to the active hydrogen compound and the isocyanate compound, those added in the reaction for obtaining the polyurethane may include a foaming agent, a catalyst, a surfactant, a foam stabilizer, and other additives.

「活性水素化合物」とは、イソシアナト基と反応性を有する水素原子を有する化合物を指し、例えば、電気陰性度の大きなOやN等に結合したOHやNH等を有する化合物(例えば有機化合物)を挙げることができる。 “Active hydrogen compound” refers to a compound having a hydrogen atom that is reactive with an isocyanato group. For example, a compound having OH, NH 2 or the like bonded to O or N having a high electronegativity (eg, organic compound) Can be mentioned.

「金属捕捉性部位」とは、金属を捕捉可能である部位を意味する。   The “metal capturing site” means a site capable of capturing a metal.

尚、本発明に係る「ポリウレタン」は、特に限定されず、軟質、半硬質、硬質等の一切を含み、用途の広範性と作業性の観点から、軟質が好ましい。また、本発明に係る「ポリウレタン」は、非発泡(ソリッド)でも、独立気泡の発泡体でも、連続気泡の発泡体でもよい。但し、処理効果からは連続気泡の発泡体が好ましい。   The “polyurethane” according to the present invention is not particularly limited, and includes all of soft, semi-rigid, hard and the like, and is preferably soft from the viewpoint of wide range of use and workability. The “polyurethane” according to the present invention may be non-foamed (solid), closed-cell foam, or open-cell foam. However, an open-cell foam is preferable from the viewpoint of treatment effect.

ここで、当該ポリウレタンを製造する際に使用される各種原料を順番に説明する。   Here, the various raw materials used when manufacturing the said polyurethane are demonstrated in order.

(活性水素化合物)
「活性水素化合物」としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、リン酸基、メルカプト基等の活性水素基を有する化合物が挙げられ、より具体的には、少なくとも二つの水酸基を有するポリオールや、少なくとも二つのアミノ基を有するポリアミンが挙げられる。「活性水素化合物」の少なくとも一部は、金属捕捉性活性水素化合物であることが好適である。ここで金属捕捉性活性水素化合物とは、金属捕捉性部位を有する活性水素化合物を意味する。尚、金属捕捉性活性水素化合物は、金属捕捉性部位に加えて、少なくとも二つの活性水素基を有する活性水素化合物であることが好適である。金属捕捉性部位としては、特に限定されないが、例えば、金属捕捉基や、ヌクレオチド鎖が挙げられる。金属捕捉基としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシル基、ヒドロキシル基、リン酸基、スルホン基等が挙げられる。これらの中でもカルボキシル基を有することが好適である。尚、これらの金属捕捉基を有する化合物の塩であってもよい。より具体的に金属捕捉性活性水素化合物としては、特に限定されないが、アルギン酸、ヌクレオチド鎖が挙げられる。
(Active hydrogen compound)
Examples of the “active hydrogen compound” include a compound having an active hydrogen group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a phosphate group, a mercapto group, and more specifically, a polyol having at least two hydroxyl groups, Examples include polyamines having two amino groups. It is preferable that at least a part of the “active hydrogen compound” is a metal-trapping active hydrogen compound. Here, the metal-trapping active hydrogen compound means an active hydrogen compound having a metal-trapping site. The metal-trapping active hydrogen compound is preferably an active hydrogen compound having at least two active hydrogen groups in addition to the metal-trapping site. Although it does not specifically limit as a metal capture | acquisition part, For example, a metal capture group and a nucleotide chain are mentioned. Although it does not specifically limit as a metal capture group, For example, a carboxyl group, a hydroxyl group, a phosphate group, a sulfone group etc. are mentioned. Among these, it is preferable to have a carboxyl group. In addition, the salt of the compound which has these metal capture groups may be sufficient. More specifically, the metal-trapping active hydrogen compound is not particularly limited, and examples thereof include alginic acid and nucleotide chains.

ここで、アルギン酸は、β−1,4−結合のD−マンヌロン酸(M)とα−1,4結合のL−グルロン酸(G)が連なった鎖状構造である(後述のように、天然の褐藻類から抽出した場合、原料の種類や季節によりM/G比が異なる)。尚、本明細書にいう「アルギン酸」とは、アルギン酸のみならず、アルギン酸塩やアルギン酸誘導体(但し、カルボキシル基及び水酸基は完全には修飾されていないものに限られる)をも包含し、例えば、アルギン酸;アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウム、アルギン酸アンモニウムといったアルギン酸塩;アルギン酸プロピレングリコール(例えば30〜150cP)といった部分エステルのようなアルギン酸誘導体を挙げることができる。これらの中では、水溶性のアルギン酸塩(好適にはアルカリ金属塩、特に好適にはアルギン酸ナトリウム)が好適である。また、「アルギン酸」の重合度は、特に限定されないが、例えば、80〜600が好適であり、300〜400程度がより好適である。ここで、製造コストや不要物利用等に鑑みると、天然物中のアルギン酸を利用することが好適である。例えば、アルギン酸は、褐藻類に含まれる食物繊維として知られている。ここで、アルギン酸の原料となる褐藻類は、特に限定されず、例えば、食用となるコンブやワカメの他、非食用である等の理由から産業上殆ど利用されないスジメ、アイヌワカメ、ウガノモクも利用可能である。更に、ダシを取った後の廃棄コンブ等も利用可能である。尚、褐藻類からアルギン酸を抽出する方法は、例えば、「釧路水試だより No.85(2005)13−15」に記載されている。   Here, alginic acid has a chain structure in which β- 1,4-linked D-mannuronic acid (M) and α-1,4-linked L-guluronic acid (G) are linked (as described later, When extracted from natural brown algae, the M / G ratio varies depending on the type of raw material and the season). The term “alginic acid” as used in the present specification includes not only alginic acid but also alginic acid salts and alginic acid derivatives (however, the carboxyl group and the hydroxyl group are limited to those not completely modified), for example, Examples include alginic acid derivatives such as alginic acid; alginates such as sodium alginate, calcium alginate, and ammonium alginate; and partial esters such as propylene glycol alginate (for example, 30 to 150 cP). Among these, water-soluble alginates (preferably alkali metal salts, particularly preferably sodium alginate) are preferable. Further, the degree of polymerization of “alginic acid” is not particularly limited, but for example, 80 to 600 is preferable, and about 300 to 400 is more preferable. Here, it is preferable to use alginic acid in a natural product in view of production cost, use of unnecessary materials, and the like. For example, alginic acid is known as a dietary fiber contained in brown algae. Here, the brown algae used as a raw material for alginic acid is not particularly limited. For example, in addition to edible kombu and wakame, sujime, Ainuwakame and Uganomok that are rarely used in industry for reasons such as non-edible It is. Furthermore, a disposal comb after removing the dashi can be used. A method for extracting alginic acid from brown algae is described in, for example, “From Kushiro Water Test No. 85 (2005) 13-15”.

本発明のヌクレオチド鎖は、一本鎖又は二本鎖のオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドを意味し、塩基組成、塩基配列の順序、塩基配列の長さなどは特に制限されず、任意のオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドが使用できる。このようなヌクレオチド鎖として、一本鎖若しくは二本鎖DNA、一本鎖若しくは二本鎖RNA、一本鎖若しくは二本鎖cDNA、DNA/RNAハイブリッド、cDNA/DNAハイブリッド、cDNA/RNAハイブリッドなどが例示される。インターカレーションを利用して優れた捕捉性を発揮できる点で二重螺旋構造をとる二本鎖ヌクレオチド鎖が好ましい。本発明では、上記ヌクレオチド鎖を1種以上使用してもよい。上記ヌクレオチド鎖は、大腸菌又は酵母などの微生物、あるいは動植物の任意の部位・器官・組織などから慣用の方法で得ることができる。例えば、ニワトリ、ウシ、又はブタなどの動物の精巣又は胸腺などから得ることができる。特に、サケ、ニシン、マス、タラなどの魚類の白子は、核に多量のDNAなどのヌクレオチド鎖を含み、しかも従来は廃棄されていたことから、ヌクレオチド鎖を安価に大量生産するための原料として適している。白子からヌクレオチド鎖を得るには、例えば、白子の皮、筋、血管などを除去した後、油分を除き、精製すればよい。あるいは、本発明のヌクレオチド鎖はバイオテクノロジー的手法や化学合成などにより人工的に合成することもできる。   The nucleotide chain of the present invention means a single-stranded or double-stranded oligonucleotide or polynucleotide, and the base composition, base sequence order, base sequence length, etc. are not particularly limited, and any oligonucleotide or polynucleotide Nucleotides can be used. Such nucleotide chains include single-stranded or double-stranded DNA, single-stranded or double-stranded RNA, single-stranded or double-stranded cDNA, DNA / RNA hybrid, cDNA / DNA hybrid, cDNA / RNA hybrid, and the like. Illustrated. A double-stranded nucleotide chain having a double helix structure is preferable in that it can exhibit excellent capture properties by using intercalation. In the present invention, one or more of the above nucleotide chains may be used. The nucleotide chain can be obtained by a conventional method from a microorganism such as Escherichia coli or yeast, or from any site / organ / tissue of animals and plants. For example, it can be obtained from the testis or thymus of an animal such as chicken, cow or pig. In particular, fish larvae such as salmon, herring, trout, and cod contain a large amount of nucleotides such as DNA in the nucleus and have been discarded in the past, so that they can be used as raw materials for mass production of nucleotide chains at low cost. Is suitable. In order to obtain a nucleotide chain from a baby, for example, after removing the skin, muscles, blood vessels, etc., the oil is removed and purified. Alternatively, the nucleotide chain of the present invention can be artificially synthesized by a biotechnological method or chemical synthesis.

ここで、ポリウレタンの物性としては、吸水性が高いことが理想的である。そのため、当該ポリウレタンは、親水性ポリウレタンであることが好適である。この場合、「他の活性水素化合物」として、親水性の高分子ポリオール(例えば、オキシエチレン単位やヒドロキシエチルアクリル酸単位のような親水性単位を含むもの)を添加することが好適である。具体例として、親水性で軟質のポリウレタンを形成するために、任意成分として用いられる「他の活性水素化合物」としては、ポリエーテルポリオールが好ましく、一種でも二種以上の併用でも差し支えなく、分子中に平均2.0〜3.5の水酸基を有するものが好ましい。尚、後述の界面活性剤として配合される水酸基含有界面活性剤が、併用されるポリオールの一部を構成してもよい。   Here, as a physical property of polyurethane, it is ideal that water absorption is high. Therefore, the polyurethane is preferably a hydrophilic polyurethane. In this case, it is preferable to add a hydrophilic polymer polyol (for example, one containing a hydrophilic unit such as an oxyethylene unit or a hydroxyethylacrylic acid unit) as the “other active hydrogen compound”. As a specific example, as the “other active hydrogen compound” used as an optional component in order to form a hydrophilic and soft polyurethane, a polyether polyol is preferable, which may be used alone or in combination of two or more. Those having an average of 2.0 to 3.5 hydroxyl groups are preferred. In addition, the hydroxyl-containing surfactant mix | blended as a below-mentioned surfactant may comprise some polyols used together.

ここで、親水性のポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、及び、ポリオールのオキシエチレン単位が10重量%以上の、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の共重合体が例示され、部分的に他の構成単位、例えばオキシトリメチレン単位やオキシテトラメチレン単位を含む共重合体であってもよい。オキシエチレン単位は、好ましくは20重量%以上、更に好ましくは50重量%以上で、親水性が顕著となる。共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でも差し支えない。直鎖状ポリエーテルポリオールは、出発物質として、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールのような二価アルコールを用い、エチレンオキシド及び必要に応じてプロピレンオキシドのような環状オキシド化合物を開環重合させて、合成することができる。分岐鎖状ポリエーテルポリオールは、出発物質としてグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、グルコース、スクロースのような三価以上の多価アルコールを用い、上記と同様の環状オキシド化合物を開環重合させて合成することにより、上記の多価アルコールに由来する分岐単位を分子中に含ませることができる。また、別法として、まず二官能性のポリオールを合成し、次いで三価以上の多価アルコールと反応させて、分子中に分岐を導入することもできる。ポリエーテルポリオールの数平均分子量は、通常、800〜4,000、好ましくは900〜3,500である。   Here, examples of the hydrophilic polyether polyol include polyethylene glycol, and a copolymer of oxyethylene units and oxypropylene units in which the polyol has an oxyethylene unit of 10% by weight or more. It may be a copolymer containing a unit such as an oxytrimethylene unit or an oxytetramethylene unit. The oxyethylene unit is preferably 20% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and the hydrophilicity becomes remarkable. The copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. The linear polyether polyol uses a dihydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol or dipropylene glycol as a starting material, and a cyclic oxide compound such as ethylene oxide and, if necessary, propylene oxide. Can be synthesized by ring-opening polymerization. The branched polyether polyol uses a trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, glucose, sucrose as a starting material, and a cyclic oxide compound similar to the above. By synthesis by ring-opening polymerization, a branch unit derived from the above polyhydric alcohol can be included in the molecule. Alternatively, branching may be introduced into the molecule by first synthesizing a bifunctional polyol and then reacting with a trihydric or higher polyhydric alcohol. The number average molecular weight of the polyether polyol is usually 800 to 4,000, preferably 900 to 3,500.

(イソシアネート化合物)
次に、「少なくとも二つのイソシアナト基を含有するイソシアネート化合物」は、分子中に少なくとも二個のイソシアナト基を含む限り特に限定されず、例えば、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、上記二者の混合物、4,4’−ジ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イソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、上記二者の混合物、m−キシレンジイソシアネート、テトラメチルm−キシレンジイソシアネートのような芳香族イソシアネート化合物;テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートのような脂肪族または脂環式イソシアネート化合物;それらのイソシアヌレート体、アロファネート体、ビウレット体等が例示され、トリレンジイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
(Isocyanate compound)
Next, the “isocyanate compound containing at least two isocyanato groups” is not particularly limited as long as it contains at least two isocyanato groups in the molecule. For example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate Isocyanate, mixture of the two, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, mixture of the two Aromatic isocyanate compounds such as m-xylene diisocyanate and tetramethyl m-xylene diisocyanate; tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, isophoro Diisocyanate, aliphatic or cycloaliphatic isocyanate compounds such as dicyclohexylmethane diisocyanate; their isocyanurate, allophanate body, biuret, etc. are exemplified, tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate are preferred.

また、これらのイソシアネート化合物を、ポリオール等の活性水素化合物とあらかじめ反応させたプレポリマーを使用することも可能である。例えば、少なくとも二つのイソシアナト基を有するイソシアネート化合物と、高分子ポリオールとを反応させて得られる、分子末端にイソシアナト基を少なくとも二つ有するプレポリマーを、イソシアネート化合物として用いることもできる。高分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール(例えば、前記した「他の活性水素化合物」としてのポリエーテルポリオール)やポリエステルポリオールが挙げられる。これらの中でも、特に、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネート又は両者の混合物をポリオールと反応させて得られるプレポリマーを用いることが好ましい。   It is also possible to use a prepolymer obtained by previously reacting these isocyanate compounds with an active hydrogen compound such as a polyol. For example, a prepolymer having at least two isocyanato groups at the molecular terminals obtained by reacting an isocyanate compound having at least two isocyanato groups with a polymer polyol can also be used as the isocyanate compound. Examples of the polymer polyol include polyether polyol (for example, polyether polyol as the above-mentioned “other active hydrogen compound”) and polyester polyol. Among these, it is particularly preferable to use a prepolymer obtained by reacting 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate or a mixture of both with a polyol.

イソシアネート化合物の配合量は、プレポリマーの末端がイソシアナト基含有基で閉塞され、水との反応で、アルギン酸やヌクレオチド鎖がポリマー骨格に組み込まれるポリウレタンが形成され、その可撓性や硬度に経時変化がないことから、ポリオールの水酸基に対するイソシアナト基の数は1.5〜3.5個が好ましく、2.0〜3.0個がさらに好ましい。   The compounding amount of the isocyanate compound is that the end of the prepolymer is blocked with an isocyanato group-containing group, and the reaction with water forms a polyurethane in which alginic acid and nucleotide chains are incorporated into the polymer backbone, and its flexibility and hardness change over time. Therefore, the number of isocyanate groups relative to the hydroxyl group of the polyol is preferably 1.5 to 3.5, and more preferably 2.0 to 3.0.

ここで、前述のようにポリウレタンとしては「親水性ポリウレタン」が好適であるところ、当該親水性ポリウレタンを製造する際には、「少なくとも二つのイソシアナト基を有するイソシアネート化合物」の少なくとも一部に当該プレポリマーを用いることが好適である。   Here, as described above, “hydrophilic polyurethane” is preferable as the polyurethane. When the hydrophilic polyurethane is produced, at least a part of the “isocyanate compound having at least two isocyanato groups” is added to the preform. It is preferred to use a polymer.

以上で、本発明に係るポリウレタンを製造する際の主材料を説明したので、以下では補助成分を説明する。   In the above, since the main material at the time of manufacturing the polyurethane which concerns on this invention was demonstrated, an auxiliary component is demonstrated below.

(発泡剤)
活性水素化合物と、イソシアネート化合物の反応により、ポリウレタンを得る際に、発泡剤を添加することが好適である。発泡剤としては、水が挙げられる。特に、金属捕捉性活性水素化合物と、プレポリマーとを反応させる際に、水中で当該反応を行なって発泡ポリウレタンを得ることが好適である。
(Foaming agent)
When a polyurethane is obtained by the reaction of an active hydrogen compound and an isocyanate compound, it is preferable to add a foaming agent. An example of the foaming agent is water. In particular, when the metal-trapping active hydrogen compound and the prepolymer are reacted, it is preferable to perform the reaction in water to obtain a polyurethane foam.

(触媒)
その他、活性水素化合物(例えば、アルギン酸、ポリオール等)と少なくとも二つのイソシアナト基を有するイソシアネート化合物(例えば、前述のプレポリマー)との反応に際し、より低い温度及び/又はより短時間に反応を完了させるために、触媒を配合してもよい。このような触媒としては、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラメチルテトラメチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、1,4−ジアザ[2.2.2]ビシクロオクタン、N−エチルモルホリンのようなアミン類;オクタン酸スズ、ナフテン酸スズ、オクタン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛のような金属有機酸塩;ジブチルスズジオクトアート、ジブチルスズジラウラートのような有機スズ化合物;アセチルアセトナト鉄のような金属キレート化合物等が例示される。また、これらの触媒のほかに、ジイソシアネート化合物の二量化、三量化を促進する触媒、例えばピリジンのような第三級アミンを配合することもできる。
(catalyst)
In addition, in the reaction of an active hydrogen compound (for example, alginic acid, polyol, etc.) and an isocyanate compound having at least two isocyanato groups (for example, the aforementioned prepolymer), the reaction is completed at a lower temperature and / or in a shorter time. Therefore, you may mix | blend a catalyst. Such catalysts include triethylamine, triethylenediamine, N, N, N′N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N′N′-tetramethyltetramethylenediamine, N, N, N′N′-tetra. Amines such as methylhexamethylenediamine, 1,4-diaza [2.2.2] bicyclooctane, N-ethylmorpholine; metal organics such as tin octoate, tin naphthenate, zinc octoate, zinc naphthenate Examples thereof include acid salts; organotin compounds such as dibutyltin dioctate and dibutyltin dilaurate; metal chelate compounds such as acetylacetonatoiron and the like. In addition to these catalysts, a catalyst that promotes dimerization and trimerization of the diisocyanate compound, for example, a tertiary amine such as pyridine may be blended.

(界面活性剤、整泡剤)
更に、好適なポリウレタンである「親水性ポリウレタン」を製造する場合には、プレポリマーと水と金属捕捉性活性水素化合物(場合により、親水性ポリオールも)との反応によるポリウレタンの形成をより均一に行う(乳化状態で行う)ために、界面活性剤を配合してもよい。界面活性剤としては、カルボン酸型、スルホン酸型、硫酸エステル塩型、ポリマー型のような両性界面活性剤、並びに;オキシエチレン・オキシプロピレンブロック共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルのようなノニオン型界面活性剤が好ましく用いられ、1種でも2種以上を併用してもよい。ここで、均質で良好な発泡体を得るためには、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体;ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテルのようなノニオン型界面活性剤、及び/又は、ポリシロキサン・ポリオキシアルキレングラフト共重合体のような整泡剤の存在下で発泡させることが好ましい。
(Surfactant, foam stabilizer)
Furthermore, in the case of producing “hydrophilic polyurethane” which is a suitable polyurethane, the formation of polyurethane by the reaction of the prepolymer, water, and a metal-trapping active hydrogen compound (also a hydrophilic polyol in some cases) is made more uniform. In order to perform (performed in an emulsified state), a surfactant may be added. Surfactants include amphoteric surfactants such as carboxylic acid type, sulfonic acid type, sulfate ester type, and polymer type; and oxyethylene / oxypropylene block copolymers, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as alkylphenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, and glycerin fatty acid esters are preferably used, and one or more of them may be used in combination. Here, in order to obtain a homogeneous and good foam, a polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer; a nonionic type such as polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene cetyl ether and polyoxyethylene stearyl ether It is preferable to foam in the presence of a surfactant and / or a foam stabilizer such as a polysiloxane / polyoxyalkylene graft copolymer.

尚、これらの界面活性剤のうち、オキシエチレン・オキシプロピレンブロック共重合体のように、分子中に複数個の水酸基を有するものは、プレポリマーのイソシアナト基と反応して、ポリウレタンの一部を構成する。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのように、分子中に1個の水酸基を有するものは、プレポリマーのイソシアナト基と反応して、ポリウレタンの側鎖を構成するため、活性水素化合物としても使用されうる。   Of these surfactants, those having a plurality of hydroxyl groups in the molecule, such as an oxyethylene / oxypropylene block copolymer, react with the isocyanate group of the prepolymer to form part of the polyurethane. Configure. In addition, those having one hydroxyl group in the molecule, such as polyoxyethylene alkyl ether, react with the isocyanate group of the prepolymer to form the side chain of the polyurethane, and therefore can be used as an active hydrogen compound. .

(その他添加物)
その他、必要に応じて、充填剤、着色剤、安定剤等を配合してもよく、更に、用途に応じて、当該用途で必須又は好適である各種成分(例えば、難燃成分、殺菌成分、香料成分等)を配合してもよい。
(Other additives)
In addition, if necessary, a filler, a colorant, a stabilizer, and the like may be blended. Furthermore, depending on the application, various components that are essential or suitable for the application (for example, flame retardant components, bactericidal components, Perfume ingredients etc.) may be blended.

<抗菌性金属成分>
本発明に係る抗菌用ポリウレタンは、金属捕捉性部位により保持されている抗菌性金属成分を有する。抗菌性金属成分としては、抗菌性を有する金属であれば特に限定されないが、銀、亜鉛、銅からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属成分が好適である。前記金属成分の形態は、特に限定されず、金属であってもよいし、金属イオンであってもよい。本発明においては、これらの金属を前記ポリウレタンのポリマー骨格に組み込まれた金属捕捉性部位に保持させて使用する。すなわち、これらの抗菌性金属成分は、従来技術のようにポリウレタンの内部に埋め込まれるようにして使用されるのではなく、ポリウレタンの表面に形成された金属捕捉基により捕捉された状態でポリウレタン中に存在すると考えられる。したがって、これらの抗菌性金属成分がポリウレタン表面に露出したような状態で存在するため、より効率的に抗菌性を発揮できる状態で保持されることとなるため、高い抗菌性を発揮すると考えられる。
<Antimicrobial metal component>
The antibacterial polyurethane according to the present invention has an antibacterial metal component held by a metal-trapping site. The antibacterial metal component is not particularly limited as long as it is a metal having antibacterial properties, but at least one metal component selected from the group consisting of silver, zinc, and copper is preferable. The form of the metal component is not particularly limited, and may be a metal or a metal ion. In the present invention, these metals are used while being held at a metal-trapping site incorporated in the polymer skeleton of the polyurethane. In other words, these antibacterial metal components are not used by being embedded in the polyurethane as in the prior art, but are captured in the polyurethane in a state of being captured by the metal capturing group formed on the surface of the polyurethane. Presumed to exist. Therefore, since these antibacterial metal components are present in a state where they are exposed on the polyurethane surface, they are held in a state where the antibacterial properties can be exhibited more efficiently.

抗菌性金属成分源としては、水溶液となる金属含有物質であれば特に限定されない。ここで、抗菌性金属成分源として用いられる銀としては、例えば、硝酸銀、酢酸銀等が挙げられる。同じく亜鉛としては、例えば、硝酸亜鉛、塩化亜鉛等が挙げられる。同じく銅としては、例えば、塩化銅、硝酸銅等が挙げられる。抗菌性金属成分の抗菌用ポリウレタン中の含有量は、特に限定されないが、例えば、0.01〜10wt%が好適であり、0.05〜10wt%がより好適であり、0.05〜3wt%が更に好適である。   The antibacterial metal component source is not particularly limited as long as it is a metal-containing substance that becomes an aqueous solution. Here, as silver used as an antibacterial metal component source, silver nitrate, silver acetate, etc. are mentioned, for example. Similarly, examples of zinc include zinc nitrate and zinc chloride. Similarly, examples of copper include copper chloride and copper nitrate. The content of the antibacterial metal component in the antibacterial polyurethane is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 wt%, more preferably 0.05 to 10 wt%, and 0.05 to 3 wt%, for example. Is more preferred.

製造方法
次に、本発明に係る抗菌用ポリウレタンの製造方法を説明する。尚、上記のポリウレタンの項目においても、製造方法に関連した記載を一部既に行っているので、当該記載に関しては省略することとする。まず、本製造方法は、少なくとも金属捕捉性活性水素化合物と、少なくとも二個のイソシアナト基を含有するイソシアネート化合物とを反応させる工程を含む。当該工程において、イソシアネート化合物としてプレポリマーを用いて、更に、反応の系に、発泡剤としての水を添加することにより、発泡ポリウレタンを製造するプレポリマー法を用いることが好適である。プレポリマーは、優れた反応性と、優れた機械的特性(柔軟性及び弾力性)とを併せ持つものとなる。また、プレポリマーと水分との反応性によって、機械的特性に優れた発泡ポリウレタンを得ることができる。以下、プレポリマー法を例にとり、典型的な製造方法(特に限定されるものではない)を説明する。
Production Method Next, a method for producing the antibacterial polyurethane according to the present invention will be described. In addition, in the item of the polyurethane as described above, a part of the description related to the manufacturing method has already been made, so the description will be omitted. First, the production method includes a step of reacting at least a metal-trapping active hydrogen compound with an isocyanate compound containing at least two isocyanato groups. In this step, it is preferable to use a prepolymer method for producing foamed polyurethane by using a prepolymer as the isocyanate compound and further adding water as a foaming agent to the reaction system. The prepolymer has both excellent reactivity and excellent mechanical properties (flexibility and elasticity). Moreover, the polyurethane foam excellent in mechanical characteristics can be obtained by the reactivity of a prepolymer and a water | moisture content. Hereinafter, a typical production method (not particularly limited) will be described by taking a prepolymer method as an example.

より詳細には、本発明でのプレポリマー法においては、末端にイソシアナト基を有するプレポリマーを製造するプレポリマー製造工程と、金属捕捉性活性水素化合物と当該プレポリマーとを水中で反応させる発泡ポリウレタン製造工程とを有する。   More specifically, in the prepolymer method of the present invention, a prepolymer production process for producing a prepolymer having an isocyanato group at the terminal, and a foamed polyurethane in which a metal-trapping active hydrogen compound and the prepolymer are reacted in water. Manufacturing process.

まず、プレポリマー製造工程においては、撹拌機及び加熱・冷却装置を備えた反応槽を、窒素のような不活性気体の雰囲気にして、ポリオールを仕込み、例えばポリエチレングリコール(平均分子量1,000)の場合は、温度を45±5℃で撹拌しつつ、必要に応じてトリメチロールプロパンのような多官能性化合物を加えて昇温し、脱水反応によって分子中に三官能性単位と三個の水酸基を有し、分岐点のトリメチロールプロパン単位以外はオキシエチレン単位からなるポリエーテルポリオールを得る。続いて液温50〜60℃で、少なくとも二個のイソシアナト基を含有するイソシアネート化合物を添加する。110±5℃で2時間反応させることによって、分子末端にイソシアナト基を有するプレポリマーを合成することができる。50℃以下に冷却してフィルタを通すことにより、プレポリマーを精製することもできる。尚、反応は、無触媒でも進行するが、必要に応じて触媒を添加してもよい。ここで、当該プレポリマーを製造する際には、ポリオールの水酸基に対して、イソシアナト基のモル比が1.5〜3.5となるように反応させることが好ましく、2.0〜3.0となるように反応させることが更に好ましい。   First, in the prepolymer production process, a reaction vessel equipped with a stirrer and a heating / cooling device is placed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, and a polyol is charged, for example, polyethylene glycol (average molecular weight 1,000). In this case, while stirring at 45 ± 5 ° C., if necessary, a polyfunctional compound such as trimethylolpropane is added and the temperature is increased, and a trifunctional unit and three hydroxyl groups are added to the molecule by a dehydration reaction. A polyether polyol having oxyethylene units other than the trimethylolpropane unit at the branch point is obtained. Subsequently, an isocyanate compound containing at least two isocyanato groups is added at a liquid temperature of 50 to 60 ° C. By reacting at 110 ± 5 ° C. for 2 hours, a prepolymer having an isocyanate group at the molecular end can be synthesized. The prepolymer can also be purified by cooling to 50 ° C. or lower and passing through a filter. The reaction proceeds even without a catalyst, but a catalyst may be added as necessary. Here, when manufacturing the said prepolymer, it is preferable to make it react so that the molar ratio of an isocyanate group may be 1.5-3.5 with respect to the hydroxyl group of a polyol, 2.0-3.0 It is more preferable to make it react so that it may become.

一方、続いて、発泡ポリウレタン製造工程においては、金属捕捉性活性水素化合物と、プレポリマーとを発泡させながら反応させることにより発泡ポリウレタンを得る。ここで、発泡させる方法は特に水中で当該水分と反応させることにより発泡させることが好適である。本工程では、より詳細には、水に金属捕捉性活性水素化合物を添加し、必要に応じて触媒、界面活性剤及び/又は整泡剤等の添加剤を配合したアルギン酸等の金属捕捉性活性水素化合物の水溶液を調製する。そして、上記プレポリマーと当該水溶液を、室温で激しく混合してエマルション状態で反応させ、架橋と発泡を進行させて、親水性ポリウレタンを得る。尚、当該親水性ポリウレタンの製造に際しては、過剰の水を使用し、比較的低い温度で発泡体を形成させる。したがって、当該方法は、アルギン酸や、ヌクレオチド鎖の熱分解を防止できるという観点から好適である。   On the other hand, subsequently, in the foamed polyurethane production process, the foamed polyurethane is obtained by reacting the metal-trapping active hydrogen compound and the prepolymer while foaming. Here, the foaming method is particularly preferably foamed by reacting with the moisture in water. In this step, more specifically, a metal scavenging active hydrogen compound is added to water, and a metal scavenging activity such as alginic acid containing additives such as a catalyst, a surfactant and / or a foam stabilizer as necessary. An aqueous solution of a hydrogen compound is prepared. And the said prepolymer and the said aqueous solution are violently mixed at room temperature, it is made to react in an emulsion state, bridge | crosslinking and foaming are advanced, and hydrophilic polyurethane is obtained. In producing the hydrophilic polyurethane, excess water is used and the foam is formed at a relatively low temperature. Therefore, this method is suitable from the viewpoint of preventing thermal decomposition of alginic acid and nucleotide chains.

尚、上記のようなプレポリマー法によらず、いわゆるワンショット法により金属捕捉性活性水素化合物、水、並びに、必要に応じて触媒、整泡剤及び/又は界面活性剤を配合して分散させたプレミックスに、イソシアネート化合物を室温で激しく混合して反応させ、架橋と発泡を進行させて、同様にポリウレタンを得ることもできる。   It should be noted that the metal-capturing active hydrogen compound, water, and, if necessary, a catalyst, a foam stabilizer and / or a surfactant are blended and dispersed by the so-called one-shot method, regardless of the prepolymer method as described above. In addition, an isocyanate compound is vigorously mixed and reacted with the premix at room temperature to proceed with crosslinking and foaming to obtain a polyurethane in the same manner.

続いて、得られたポリウレタンと金属を接触させて、金属捕捉性部位に抗菌性金属成分を保持させることにより、本発明に係る抗菌用ポリウレタンを得ることができる。例えば、抗菌性金属塩の水溶液に、ポリウレタンを含浸させて抗菌性金属成分を捕捉させる。その後、ポリウレタンを洗浄、乾燥してもよい。   Subsequently, the antibacterial polyurethane according to the present invention can be obtained by bringing the obtained polyurethane and metal into contact with each other so as to retain the antibacterial metal component in the metal-trapping site. For example, an aqueous solution of an antibacterial metal salt is impregnated with polyurethane to capture the antibacterial metal component. Thereafter, the polyurethane may be washed and dried.

ここで、ポリウレタンの含浸時間は、例えば、1分〜48時間が好適であり、1時間〜35時間がより好適であり、20時間〜30時間が特に好適である。接触させる際に用いる抗菌性金属塩の水溶液の濃度は、例えば、0.01mmol%以上が好適である。上限は特に限定されないが例えば、1000mmol%である。   Here, the impregnation time of the polyurethane is, for example, preferably 1 minute to 48 hours, more preferably 1 hour to 35 hours, and particularly preferably 20 hours to 30 hours. The concentration of the aqueous solution of the antibacterial metal salt used for contact is preferably 0.01 mmol% or more, for example. Although an upper limit is not specifically limited, For example, it is 1000 mmol%.

用途
本発明に係る抗菌用ポリウレタンは、抗菌性が要求される用途に使用され、例えば、生活用品(例えば、壁、シートのクッション、ソファー)、医療用品、衛生用品、電化製品等、ヒトや動物の生活環境に配される製品に用いられる。
Applications The antibacterial polyurethane according to the present invention is used for applications where antibacterial properties are required, for example, daily necessities (for example, walls, seat cushions, sofas), medical supplies, sanitary products, electrical appliances, humans and animals. Used for products distributed in the living environment.

より詳細には、自動車・建築機械・鉄道車両等の座席用クッション、カバー生地ラミネート裏打ち材、ドアトリム・センタピラガーニッシュ等緩衝材、シーリング材、床天井等吸音・制振材等の車両四輪関連用品や、サドル、エアフィルタ、オイルフィルタ、ヘルメット内張り、ライダークッション等の二輪関連用品や、各種吸音材、空調用フィルタ、液密・気密シール材、防音フローリング材等の機器関連用品や、椅子、座イス、ソファー、置きクッション等の家具や、マットレス、掛け及び敷き布団、まくら、ベッドパッド等の寝具や、座布団、各種クッション、カーペット・マット類裏打ち、コタツ敷・掛け等のインテリア関連用品や、精密機器、食品・果物梱包材、鮮魚トレー敷き等の包装用品や、キッチンクリーナー、ボディーソープ用クリーナー、靴磨クリーナー、洗車用クリーナー、オムツ用サイドギャザ−、靴(表皮材裏打ち、中敷き、インナブーツ)、スリッパ芯、縫いぐるみ等詰め物、化粧用パフ等の日用雑貨や、肩・ブラジャー等のパッド、防寒材ライナー等の衣料用品や、育苗用・園芸用土壌、水耕栽培用資材、魚養殖用資材、フェンス衝撃吸収壁、運動用着地マット、マネキンボデイー、船舶椅子用クッション、遊具ボール、音響効果室吸音材、車椅子用クッション、保温・断熱材等の用途で使用される。   More specifically, seat cushions for automobiles, construction machinery, railway vehicles, etc., cover fabric laminate backing materials, cushioning materials such as door trims and center pyra garnishes, sealing materials, sound absorption and vibration control materials such as floor ceilings, etc. Equipment, motorcycle-related products such as saddles, air filters, oil filters, helmet linings, rider cushions, various sound-absorbing materials, air-conditioning filters, liquid-tight / air-tight sealing materials, sound-proofing flooring materials, chairs, Furniture such as sitting chairs, sofas, and cushions, mattresses, bedding and mattresses, pillows, bed pads, and other interior-related products such as cushions, various cushions, carpets / mats lining, kotatsu mats / hangers, etc. Packaging equipment such as equipment, food and fruit packing materials, fresh fish trays, kitchen cleaners, body soup Cleaners for shoes, shoe polish cleaners, car wash cleaners, side gathers for diapers, shoes (skin lining, insole, inner boots), slippers core, stuffed items such as stuffed toys, cosmetics puffs, and other daily goods, shoulders and bras Padding, clothing material such as cold protection liner, seedling / horticultural soil, hydroponics material, fish culture material, fence impact absorbing wall, exercise landing mat, mannequin body, marine chair cushion, playground equipment It is used for applications such as balls, sound-absorbing chamber sound absorbers, wheelchair cushions, and heat insulation / heat insulation materials.

これらの中でも、育苗用・園芸用土壌、水耕栽培用資材、魚養殖用資材として用いることが好適である。これらの用途に用いることによって、農薬などの除菌剤をまかなくても除菌ができるため、農作物や、魚の汚染の心配がない。その他、例えば、自動車のシート素材として、用いられれば、抗菌用ポリウレタンを用いることにより、例えば、汗の臭いなどを防止することができる。   Among these, it is preferable to use them as seedling / horticultural soil, hydroponics material, and fish culture material. By using for these purposes, sterilization can be performed without applying a disinfectant such as agricultural chemicals, so there is no concern about contamination of agricultural crops or fish. In addition, for example, when used as a car seat material, antibacterial polyurethane can be used to prevent, for example, sweat odor.

以下、実施例によって、本発明を更に詳細に説明する。尚、以下の例において、部は重量部、配合比などは重量比(重量%等)を示す。また、本発明の技術的範囲は、これらの例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. In the following examples, “part” means “part by weight”, and the compounding ratio and the like indicate a weight ratio (eg, wt%). The technical scope of the present invention is not limited by these examples.

製造例1(プレポリマーの製造)
数平均分子量1,000のポリエチレングリコール100部を反応槽に仕込み、50℃に加温して液状にし、次いで65℃まで昇温して、トリメチロールプロパン4.7部及び水酸化カリウム1.0部を加えて攪拌し、トリメチロールプロパンを融解させ、脱水反応によって末端反応性の中間体を得た。40℃まで冷却して水酸化カリウムを中和することにより、分子中に三官能性単位と三個の水酸基を有し、分岐点のトリメチロールプロパン単位以外はオキシエチレン単位からなるポリエーテルポリオールを得た。これに、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの80:20の混合物54部を加えて、110℃で2時間反応させることにより、分子末端がイソシアナト基で閉塞されたプレポリマーP−1を、淡黄色液状物として得た。NCO基含量は8.5%、25℃における粘度は27.5Pa・sであった。その数平均分子量は、1,800であった。
Production Example 1 (Prepolymer production)
100 parts of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000 is charged into a reaction vessel, heated to 50 ° C. to form a liquid, then heated to 65 ° C., 4.7 parts of trimethylolpropane and 1.0% of potassium hydroxide. Part was added and stirred to melt trimethylolpropane, and a terminal reactive intermediate was obtained by dehydration reaction. By cooling to 40 ° C. and neutralizing potassium hydroxide, a polyether polyol having a trifunctional unit and three hydroxyl groups in the molecule and consisting of oxyethylene units other than the trimethylolpropane unit at the branch point is obtained. Obtained. To this, 54 parts of an 80:20 mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate was added and reacted at 110 ° C. for 2 hours, whereby the molecular terminal was blocked with an isocyanato group. Polymer P-1 was obtained as a pale yellow liquid. The NCO group content was 8.5%, and the viscosity at 25 ° C. was 27.5 Pa · s. Its number average molecular weight was 1,800.

製造例2(親水性発泡ポリウレタン(アルギン酸フォーム)の製造)
アルギン酸ナトリウム{和光純薬(株)製 1級アルギン酸ナトリウム 300−400}1部と両末端に水酸基を有するポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ポリオキシエチレンブロック共重合体(ポリオキシプロピレン部分の数平均分子量1,750、オキシエチレン単位含量20)1部を水100部に加えて攪拌し、界面活性剤(前記ブロック共重合体)が分散したアルギン酸水溶液を調製した。これを激しく攪拌しながら、先に合成したプレポリマーP−1の100部と20℃で混合し、乳化状態で反応させて、アルギン酸が架橋体構造に組み込まれたウレタンフォームを得た。フォームは水を含んでいるので、室温で1日自然放置して、水分を揮散させた。得られたウレタンフォームは、セル数50/25mm、密度85kg/m3の連続気泡であった。このフォームを水に浸漬したところ、自重に対して18倍の吸水があり、親水性であった。
Production Example 2 (Production of hydrophilic foamed polyurethane (alginate foam))
Sodium alginate {manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., primary sodium alginate 300-400} and polyoxyethylene / polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer having hydroxyl groups at both ends (number average of polyoxypropylene moieties) 1 part of molecular weight 1,750, oxyethylene unit content 20) was added to 100 parts of water and stirred to prepare an alginate aqueous solution in which a surfactant (the block copolymer) was dispersed. While vigorously stirring this, 100 parts of pre-synthesized prepolymer P-1 was mixed at 20 ° C. and reacted in an emulsified state to obtain a urethane foam in which alginic acid was incorporated into the crosslinked structure. Since the foam contained water, it was left to stand at room temperature for one day to evaporate water. The obtained urethane foam was open-celled with a cell number of 50/25 mm and a density of 85 kg / m 3 . When this foam was immersed in water, it had a water absorption of 18 times its own weight and was hydrophilic.

製造例3(プレポリマーの製造)
ミキサーを備えた反応槽を窒素雰囲気にして温度を45℃に設定し、平均分子量1,000のポリエチレングリコール100部を仕込み、攪拌しつつ昇温して、トリメチロールプロパン4.7部を添加して融解させ、水酸化カリウム1部を加えて、脱水反応によって、三官能性単位と分子末端に水酸基を有し、オキシエチレン単位からなるポリエーテルポリオールを得た。次いで液温を50〜60℃に保ち、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの80:20の混合物53.5部を加えて、110℃で2時間反応させることにより、分子末端がイソシアナト基で閉塞された、プレポリマーP−2を淡黄色液状物として得た。50℃以下に冷却してろ過し、以下の実験に供した。平均分子量は約1,800、NCO基含量は8.5 g/100g、25℃における粘度は19Pa・sであった。
Production Example 3 (Prepolymer production)
A reactor equipped with a mixer is placed in a nitrogen atmosphere, the temperature is set to 45 ° C., 100 parts of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1,000 is charged, the temperature is raised while stirring, and 4.7 parts of trimethylolpropane is added. Then, 1 part of potassium hydroxide was added, and a polyether polyol having a trifunctional unit and a hydroxyl group at the molecular end and consisting of an oxyethylene unit was obtained by dehydration reaction. Next, while maintaining the liquid temperature at 50 to 60 ° C., 53.5 parts of a 80:20 mixture of 2,4-toluene diisocyanate and 2,6-toluene diisocyanate was added and reacted at 110 ° C. for 2 hours, whereby Was blocked with an isocyanato group to obtain a prepolymer P-2 as a pale yellow liquid. It cooled to 50 degrees C or less, filtered, and used for the following experiments. The average molecular weight was about 1,800, the NCO group content was 8.5 g / 100 g, and the viscosity at 25 ° C. was 19 Pa · s.

製造例4(DNAウレタンフォーム)
製造例4において、上記のプレポリマーP−2(製造例3)のほかに下記の材料を用いた。
D−1:サケ白子由来DNA、3重量%水溶液、(有)バイオケム製、DNA‐Na‐HP(ヒモ)窒素12.4%以上、燐8%以上
E−1:両末端に水酸基を有するポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ポリオキシエチレンブロック共重合体、ポリオキシプロピレン部分の平均分子量1,750、オキシエチレン単位含量20
Production Example 4 (DNA urethane foam)
In Production Example 4, the following materials were used in addition to the prepolymer P-2 (Production Example 3).
D-1: Salmon white-derived DNA, 3% by weight aqueous solution, manufactured by Biochem, DNA-Na-HP (strap) nitrogen 12.4% or more, phosphorus 8% or more E-1: poly having hydroxyl groups at both ends Oxyethylene / polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer, average molecular weight of polyoxypropylene part 1,750, oxyethylene unit content 20

上記製造例3で得たP−2の100部とD−1の100部とを混合し、そこにE−1を1部添加して常温で発泡させた。この発泡物を室温で3日間放置して線収縮が乾燥前の85%になるまで乾燥させ、ポリウレタンフォームを得た(連続気泡発泡体、密度85kg/m、セル数50個/25mm)。 100 parts of P-2 obtained in Production Example 3 and 100 parts of D-1 were mixed, and 1 part of E-1 was added thereto and foamed at room temperature. This foam was allowed to stand at room temperature for 3 days and dried until the linear shrinkage reached 85% before drying to obtain a polyurethane foam (open cell foam, density 85 kg / m 3 , cell number 50/25 mm).

実施例1(抗菌用ポリウレタンの製造:アルギン酸)
0.1mmol/L(100μmol/L)硝酸銀水溶液に、製造例2(アルギン酸)のポリウレタンを24時間含浸させ、洗浄、乾燥して、銀を発泡ポリウレタン中に定着させた。結果、実施例1に係る抗菌性ポリウレタンが得られた。
Example 1 (Production of antibacterial polyurethane: alginic acid)
A 0.1 mmol / L (100 μmol / L) aqueous silver nitrate solution was impregnated with the polyurethane of Production Example 2 (alginic acid) for 24 hours, washed and dried to fix the silver in the foamed polyurethane. As a result, the antibacterial polyurethane according to Example 1 was obtained.

実施例2(抗菌用ポリウレタンの製造:DNA)
0.1mmol/L(100μmol/L)硝酸銀水溶液に、製造例4(DNA)のポリウレタンを24時間含浸させ、洗浄、乾燥して、銀を発泡ポリウレタン中に定着させた。結果、実施例2に係る抗菌性ポリウレタンが得られた。
Example 2 (Production of antibacterial polyurethane: DNA)
A 0.1 mmol / L (100 μmol / L) aqueous silver nitrate solution was impregnated with the polyurethane of Production Example 4 (DNA) for 24 hours, washed and dried to fix the silver in the foamed polyurethane. As a result, the antibacterial polyurethane according to Example 2 was obtained.

比較例
銀ゼオライト0.5wt%水溶液100gに対して、ウレタンポレポリマー100gを添加して、反応及び発泡させて比較例の抗菌性ポリウレタンが得られた。尚、ここで用いた銀ゼオライトは、シナネンゼオミック社製ゼオミックを用いた。
Comparative Example 100 g urethane urethane polymer was added to 100 g of 0.5 wt% aqueous solution of silver zeolite, and reacted and foamed to obtain an antibacterial polyurethane of a comparative example. In addition, the silver zeolite used here used Zeomic by Sinanen Zeomic Co., Ltd.

金属含有量測定
次の抗菌試験において使用するウレタンフォームへの金属付着含有量の測定を行なうべく、分析行程において邪魔となる、有機物である「ウレタンフォーム部」を前処理、硝酸(1+1)に溶出し、測定波長328.1nm及び338.3nmにてフレーム原子吸光法にて測定を行なった。結果、DNAを用いた場合(実施例2)、全重量に対して0.44wt%であり、アルギン酸を用いた場合(実施例1)には、0.56wt%であった。
Metal content measurement In order to measure the metal adhesion content of urethane foam used in the following antibacterial tests, the "urethane foam part" which is an organic substance that gets in the way of analysis is pretreated and eluted in nitric acid (1 + 1) Then, measurement was performed by flame atomic absorption method at measurement wavelengths of 328.1 nm and 338.3 nm. As a result, when DNA was used (Example 2), it was 0.44 wt% with respect to the total weight, and when alginic acid was used (Example 1), it was 0.56 wt%.

抗菌試験
抗菌製品技術協議会 試験法(2003年度版)の抗菌加工製品の抗菌力評価試験法 試験法II(2003年度版)(シェーク法)に基づいて抗菌力評価試験を行なった。ここでは、表面積合計32±5cmとし、振とう条件下後に経時的に菌数を測定した。結果を表1〜3に示した。尚、ここでDNA−Agは、実施例2に係る抗菌用ポリウレタンであり、ALG−Agは実施例1に係る抗菌用ポリウレタンであり、Zomicは、比較例の銀ゼオライトを用いたポリウレタンである。Blankは、水100gにNB9000Bプレポリマー100gを用いて作製したポリウレタンであり、厚さ3mmのサンプルである。上段のControlは、実施例及び比較例におけるコントロール実験で値であり、下段のControlは、Blankとの関係でのコントロール実験で値である。
Antibacterial test Technical Committee of Antibacterial Products Antibacterial activity evaluation test method of antibacterial processed products of test method (2003 version) An antibacterial activity evaluation test was conducted based on Test Method II (2003 version) (shake method). Here, the total surface area was 32 ± 5 cm 2 and the number of bacteria was measured over time after shaking conditions. The results are shown in Tables 1-3. Here, DNA-Ag is the antibacterial polyurethane according to Example 2, ALG-Ag is the antibacterial polyurethane according to Example 1, and Zomic is the polyurethane using the silver zeolite of the comparative example. Blank is a polyurethane produced by using 100 g of NB9000B prepolymer in 100 g of water, and is a sample having a thickness of 3 mm. The upper control is a value in the control experiment in the example and the comparative example, and the lower control is a value in the control experiment in relation to the blank.

Figure 0005631783
Figure 0005631783

Figure 0005631783
Figure 0005631783

Figure 0005631783
Figure 0005631783

Claims (4)

金属捕捉性部位を有する金属捕捉性活性水素化合物がポリマー骨格に組み込まれたポリウレタンと、前記ポリウレタンの金属捕捉性部位により保持されている抗菌性金属成分とを有し、
前記金属捕捉性活性水素化合物が、アルギン酸若しくはその塩、又は、一本鎖若しくは二本鎖のオリゴヌクレオチド若しくはポリヌクレオチドであり、
前記ポリウレタンが、前記金属捕捉性活性水素化合物と、少なくとも二つのイソシアナト基を有するプレポリマーと、を水中で少なくとも反応させて得られるポリウレタンであることを特徴とする、抗菌用ポリウレタン。
And polyurethane metal scavenging active hydrogen compound having a metal capture sites were incorporated into the polymer backbone, and a antimicrobial metal component held by the metal capture site of the polyurethane possess,
The metal-capturing active hydrogen compound is alginic acid or a salt thereof, or a single-stranded or double-stranded oligonucleotide or polynucleotide;
It said polyurethane, characterized and the metal-scavenging active hydrogen compound, and a prepolymer having at least two isocyanato groups, the at least reacted polyurethane der Rukoto obtained in water, polyurethane antibacterial.
前記抗菌性金属成分が、銀、銅、亜鉛からなる群から選ばれるいずれか一種の金属成分であることを特徴とする、請求項1記載の抗菌用ポリウレタン。   The antibacterial polyurethane according to claim 1, wherein the antibacterial metal component is any one metal component selected from the group consisting of silver, copper, and zinc. 前記抗菌性金属成分が、0.01〜10wt%含まれることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項記載の抗菌用ポリウレタン。 The antibacterial polyurethane according to any one of claims 1 to 2 , wherein the antibacterial metal component is contained in an amount of 0.01 to 10 wt%. 前記ポリウレタンが、発泡ポリウレタンであることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項記載の抗菌用ポリウレタン。 The antibacterial polyurethane according to any one of claims 1 to 3 , wherein the polyurethane is a foamed polyurethane.
JP2011054828A 2011-03-11 2011-03-11 Antibacterial polyurethane Expired - Fee Related JP5631783B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054828A JP5631783B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Antibacterial polyurethane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054828A JP5631783B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Antibacterial polyurethane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012188600A JP2012188600A (en) 2012-10-04
JP5631783B2 true JP5631783B2 (en) 2014-11-26

Family

ID=47082117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011054828A Expired - Fee Related JP5631783B2 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Antibacterial polyurethane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5631783B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107603190A (en) * 2017-09-21 2018-01-19 河南驼人医疗器械集团有限公司 A kind of medical antibacterial polyurethane material and preparation method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991019470A1 (en) * 1990-06-14 1991-12-26 Vitaphore Corporation Polyurethane-biopolymer composite
JP2001508041A (en) * 1996-10-28 2001-06-19 サーフィシニ デベロップメント カンパニー,エル エル シー Contact killing / non-leaching antibacterial material
JP5190940B2 (en) * 2008-05-30 2013-04-24 国立大学法人 香川大学 Antibacterial fouling coating, method for producing the same, and product using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012188600A (en) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2807203A1 (en) Low-density foam and foam-based objects
KR20080058399A (en) Polyurethane-based gel masses, their production and use
RU2011143360A (en) METHOD FOR PRODUCING REACTIVE POLYURETHANE EMULSION
WO2017087895A1 (en) Algae-derived flexible foam, and a method of manufacturing the same
US11702523B2 (en) Algae-derived flexible foam, and method of manufacturing the same
JP2011527349A (en) Hydrophilic aliphatic polyurethane foam
US7432312B2 (en) Polyurethane foam having deodorization property or antibacterial effect
CN102775765B (en) Hydrophilic polyurethane flexible foam material with ion exchange function and application thereof
CN102605625A (en) Preparation method for heating functional shell fabric and heating functional shell fabric prepared by preparation method
JP5631783B2 (en) Antibacterial polyurethane
JP2000289174A (en) Composite material containing hydrophilic polyester- polyurethane foaming material and manufacture of composite material for interior finish material of vehicle
EP3400251B1 (en) Polyurethane foam
CN110790887A (en) Preparation method and application of high-performance clean sponge
JP4620893B2 (en) Antibacterial polyurethane foam
US9145479B2 (en) Odorless foam mattress assembly
WO2024041007A1 (en) Graphene insole and preparation method therefor
JP4740050B2 (en) Heavy metal scavenger
JP2004256794A (en) Antibacterial polyurethane foam
US20100009011A1 (en) Polyurethane foams having a disinfecting and/or bleaching effect
JP2000308678A (en) Functional polyurethane foam and manufacture thereof
JP4029995B2 (en) Polyurethane foam with photocatalytic function
CN106362217A (en) Preparation method of vegetable oil/glyceride-based polyurethane/nano-hydroxyapatite composite scaffold
JP4406913B2 (en) Method for producing viscoelastic polyurethane foam for bedding
CN107459811A (en) Antibacterial polyurethane foam and its preparation method and application
KR200399701Y1 (en) Polyurethane Foam Mattress Containing Green Tea Powder

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140708

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: 20140924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141008

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5631783

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees