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JP7334431B2 - Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material and membrane module using the same - Google Patents

Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material, and membrane sealing material and membrane module using the same Download PDF

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JP7334431B2
JP7334431B2 JP2019046709A JP2019046709A JP7334431B2 JP 7334431 B2 JP7334431 B2 JP 7334431B2 JP 2019046709 A JP2019046709 A JP 2019046709A JP 2019046709 A JP2019046709 A JP 2019046709A JP 7334431 B2 JP7334431 B2 JP 7334431B2
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JP
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membrane
sealing material
forming composition
polyol
polyurethane resin
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孝治 吉田
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Description

本開示は、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物、ならびに、これを用いた膜シール材及び膜モジュールに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a polyurethane resin-forming composition for membrane sealing materials, and membrane sealing materials and membrane modules using the same.

近年、中空糸膜の充填率が高い中空糸膜モジュールが開発されている。このため、膜と膜モジュールとの間隙を封止する膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物には、微小な間隙にも容易に浸透し得る優れた浸透性を発揮するべく、低粘度化が求められている。
また、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物にはジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)が広く用いられているが、中空糸膜の細孔を保持するための保持剤としてグリセリンが用いられている場合、MDIとグリセリンとの低分子反応物が生成する。この低分子反応物は、使用時において膜モジュール中に溶出するため、その生成が抑制されることが強く望まれている。
In recent years, a hollow fiber membrane module having a high filling rate of hollow fiber membranes has been developed. For this reason, the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material that seals the gap between the membrane and the membrane module is required to have a low viscosity in order to exhibit excellent permeability so that it can easily penetrate even minute gaps. It has been demanded.
In addition, diphenylmethane diisocyanate (MDI) is widely used in polyurethane resin-forming compositions for membrane seal materials. and low-molecular-weight reactants with glycerin are formed. Since these low-molecular-weight reactants elute into the membrane module during use, it is strongly desired to suppress the production thereof.

特許文献1は、MDI及びヒマシ油の反応物から得られたイソシアネート基末端プレポリマー、ならびに、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含有するポリイソシアネート成分(主剤)と、ポリオール成分(硬化剤)と、を含む膜モジュールのシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を開示している。さらに特許文献1は、かかるシール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物から得られるポリウレタン樹脂の溶出量が低減されることを開示している。
また特許文献2は、ポリオール成分中にひまし油系ポリオール、ポリオキシエチレンポリプロピレン脂肪族ポリアミン、ポリオキシプロピレン脂肪族ポリアミンを特定の含有比で含有するポリウレタン樹脂形成性組成物を開示している。さらに特許文献2は、かかるポリウレタン樹脂形成性組成物は、作業性に好適な反応性、溶出物の低減、γ線に対する変色の抑制等を達成できることを開示している。
Patent Document 1 discloses an isocyanate group-terminated prepolymer obtained from a reaction product of MDI and castor oil, a polyisocyanate component (main agent) containing polymethylene polyphenyl polyisocyanate, and a polyol component (curing agent). Disclosed is a polyurethane resin-forming composition for sealing of membrane modules comprising: Furthermore, Patent Document 1 discloses that the elution amount of the polyurethane resin obtained from such a polyurethane resin-forming composition for sealing materials is reduced.
Further, Patent Document 2 discloses a polyurethane resin-forming composition containing a castor oil-based polyol, a polyoxyethylene polypropylene aliphatic polyamine, and a polyoxypropylene aliphatic polyamine in a specific content ratio in the polyol component. Furthermore, Patent Document 2 discloses that such a polyurethane resin-forming composition can achieve reactivity suitable for workability, reduction of extractables, suppression of discoloration against γ-rays, and the like.

特開平7-213871号公報JP-A-7-213871 国際公開第2017/6650号WO2017/6650

ところが、特許文献1にかかる組成物は、主剤の粘度が高く、低粘度化が求められている。したがって、特許文献1にかかる組成物は、主剤と硬化剤との混合初期粘度が高いという問題を有しており、成形時の充填不良が生じることがある。
また特許文献2にかかる組成物は、脂肪族ポリアミンのオキシエチレン量が多くなると成型物が白濁するという問題がある。
そこで、本発明の一実施形態は、MDIとグリセリンとの低分子反応物の溶出量が抑制され、かつ成型物の白濁が抑制された膜シール材の形成に資するとともに、良好な速硬化性を有し、低粘度で注型性に優れる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の提供に向けられている。
本発明の他の実施の形態は、上記膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む膜シール材、膜モジュールの提供に向けられている。
However, in the composition according to Patent Document 1, the viscosity of the main agent is high, and it is desired to reduce the viscosity. Therefore, the composition according to Patent Document 1 has a problem that the initial viscosity of the mixture of the main agent and the curing agent is high, which may cause insufficient filling during molding.
Moreover, the composition according to Patent Document 2 has a problem that the molding becomes cloudy when the amount of oxyethylene in the aliphatic polyamine increases.
Therefore, one embodiment of the present invention contributes to the formation of a membrane sealing material in which the elution amount of low-molecular-weight reaction products between MDI and glycerin is suppressed and the clouding of molded products is suppressed, and at the same time, it exhibits good rapid curing properties. It is intended to provide a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, which has a low viscosity and excellent castability.
Another embodiment of the present invention is directed to providing a membrane sealing material and a membrane module containing a cured product of the polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material.

本発明は、以下の実施形態を含む。
(1) アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
ポリオール(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記ポリオール(B)は、
水酸基含有アミン系化合物(b1)と、
ひまし油(b2-1)及びひまし油系ポリオール(b2-2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオール(b2)と、を含み、
前記水酸基含有アミン系化合物(b1)は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪族ポリアミンを含む、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。
(2)上記(1)に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む膜シール材。
(3) 本体部と、
膜と、
前記本体部と、前記膜と、の間隙を封止する膜シール材と、を備え、
前記膜シール材が、上記(2)に記載の膜シール材である、膜モジュール。
The present invention includes the following embodiments.
(1) an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A);
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material, comprising a polyol (B),
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is
diphenylmethane diisocyanate (a1);
containing a reaction product of the active hydrogen-containing compound (a2),
The polyol (B) is
a hydroxyl group-containing amine compound (b1);
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil (b2-1) and castor oil-based polyols (b2-2),
The hydroxyl group-containing amine compound (b1) is a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material, containing a polyoxyethylene-polyoxypropylene aliphatic polyamine.
(2) A membrane sealant containing a cured product of the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant described in (1) above.
(3) a main body;
a membrane;
a membrane sealing material that seals a gap between the main body and the membrane;
A membrane module, wherein the membrane sealing material is the membrane sealing material according to (2) above.

本発明の一実施形態によれば、MDIとグリセリンとの低分子反応物の溶出量が抑制され、かつ成型物の白濁が抑制された膜シール材の形成に資するとともに、良好な速硬化性を有し、低粘度で注型性に優れる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を提供することができる。また、本発明の他の実施形態によれば、該膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む膜シール材および膜モジュールを提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, the elution amount of low-molecular-weight reaction products between MDI and glycerin is suppressed, and it contributes to the formation of a membrane sealing material that suppresses white turbidity of molded products, and has good rapid curing properties. It is possible to provide a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant that has a low viscosity and excellent castability. Further, according to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a membrane sealing material and a membrane module containing a cured product of the polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material.

本発明の一実施形態にかかる膜モジュールの構成の一例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a membrane module according to one embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF SPECIFIC EMBODIMENTS Illustrative embodiments for carrying out the invention are described in detail below.

[膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物]
本発明の一実施形態にかかる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は、
アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
ポリオール(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記ポリオール(B)は、
水酸基含有アミン系化合物(b1)と、
ひまし油(b2-1)及びひまし油系ポリオール(b2-2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオール(b2)と、を含み、
前記水酸基含有アミン系化合物(b1)は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪族ポリアミンを含む。
[Polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material]
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material according to one embodiment of the present invention is
an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A);
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material, comprising a polyol (B),
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is
diphenylmethane diisocyanate (a1);
containing a reaction product of the active hydrogen-containing compound (a2),
The polyol (B) is
a hydroxyl group-containing amine compound (b1);
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil (b2-1) and castor oil-based polyols (b2-2),
The hydroxyl group-containing amine-based compound (b1) contains a polyoxyethylene polyoxypropylene aliphatic polyamine.

〈アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)〉
アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有する。
<Allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A)>
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) contains a reaction product of diphenylmethane diisocyanate (a1) and an active hydrogen-containing compound (a2).

〈〈ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)〉〉
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)としては、一般に入手できるいずれのジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIともいう。)のモノマーも使用できる。MDIモノマーのアイソマーは通常2,2’-MDIが0質量%以上5質量%以下、2,4’-MDIが0質量%以上95質量%以下、4,4’-MDIが5質量%以上100質量%以下である。
MDI(a1)としては、より低粘度のアロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)を得るために、前述のMDIを用いることが好ましい。ただし、アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)のある程度の高粘度化も許容されるならば、MDI(a1)としてポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)も使用できる。その場合のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの含有量は、使用するイソシアネート成分中0質量%以上50質量%以下が好ましい。50質量%以下であると粘度が充分に低くなり、また、不溶解物の生成もより高度に抑制できる。
<<Diphenylmethane diisocyanate (a1)>>
As the diphenylmethane diisocyanate (a1), any commonly available diphenylmethane diisocyanate (hereinafter also referred to as MDI) monomer can be used. The isomers of the MDI monomer usually contain 2,2′-MDI in an amount of 0% by mass to 5% by weight, 2,4′-MDI in an amount of 0% by weight to 95% by weight, and 4,4′-MDI in an amount of 5% by weight to 100% by weight. % by mass or less.
As the MDI (a1), the aforementioned MDI is preferably used in order to obtain an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) with a lower viscosity. However, polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI) can also be used as the MDI (a1) if the allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is allowed to have a certain degree of viscosity increase. In that case, the content of the polymethylene polyphenylene polyisocyanate is preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less in the isocyanate component used. When it is 50% by mass or less, the viscosity becomes sufficiently low, and the formation of insoluble matter can be suppressed to a higher degree.

〈〈活性水素含有化合物(a2)〉〉
活性水素含有化合物(a2)としては、活性水素を含有する化合物であれば特に制限はない。活性水素含有化合物(a2)としては、例えば、脂肪族モノアルコール、芳香族モノアルコール、脂環族モノアルコール、芳香脂肪族モノアルコール、ポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテル等のモノアルコール、ヒマシ油、ヒマシ油系ポリオール、低分子ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリラクトン系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール等のポリオール等が挙げられる。
<<Active hydrogen-containing compound (a2)>>
The active hydrogen-containing compound (a2) is not particularly limited as long as it is a compound containing active hydrogen. Active hydrogen-containing compounds (a2) include, for example, aliphatic monoalcohols, aromatic monoalcohols, alicyclic monoalcohols, araliphatic monoalcohols, monoalcohols such as polyoxypropylene glycol monoalkyl ethers, castor oil, castor Examples include polyols such as oil-based polyols, low-molecular-weight polyols, polyether-based polyols, polyester-based polyols, polylactone-based polyols, and polyolefin-based polyols.

脂肪族モノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1-及び2-プロパノール、1-及び2-ブタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、2-エチルヘキサノール、3,5-ジメチル-1-ヘキサノール、2,2,4-トリメチル-1-ペンタノール、1-ノナノール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノール、1-デカノール、1-ウンデカノール、1-ドデカノール、1-トリデカノール、1-テトラデカノール、1-ペンタデカノール、1-ヘキサデカノール、1-ヘプタデカノール、1-オクタデカノール、1-ノナデカノール、1-エイコサノール、1-ヘキサコサノール、1-ヘプタトリコンタノール、1-オレイルアルコール、2-オクチルドデカノール等の脂肪族モノアルコール、及びこれらの混合物等が挙げられる。
脂肪族モノアルコールの数平均分子量は32以上1500以下が好ましく、100以上1000以下であることがより好ましい。分子量がこの範囲であると、ポリウレタン樹脂の成型加工性、接着強度にさらに優れる。
Aliphatic monoalcohols include, for example, methanol, ethanol, 1- and 2-propanol, 1- and 2-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2 -pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethylhexanol, 3,5-dimethyl-1-hexanol, 2,2,4-trimethyl-1-pen Tanol, 1-nonanol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, 1-decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol, 1-tridecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol, 1-hexadecanol, Aliphatic monoalcohols such as 1-heptadecanol, 1-octadecanol, 1-nonadecanol, 1-eicosanol, 1-hexacosanol, 1-heptatricontanol, 1-oleyl alcohol, 2-octyldodecanol, and A mixture of these and the like are included.
The number average molecular weight of the aliphatic monoalcohol is preferably 32 or more and 1500 or less, more preferably 100 or more and 1000 or less. When the molecular weight is within this range, the molding processability and adhesive strength of the polyurethane resin are further improved.

芳香族モノアルコールとしては、例えば、フェノール、クレゾール等を挙げることができる。 Examples of aromatic monoalcohols include phenol and cresol.

脂環族モノアルコールとしては、例えば、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール等を挙げることができる。 Examples of alicyclic monoalcohols include cyclohexanol and methylcyclohexanol.

芳香脂肪族モノアルコールとしては、例えば、ベンジルアルコール等を挙げることができる。 Examples of araliphatic monoalcohols include benzyl alcohol.

ポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば前記した脂肪族モノアルコールとポリオキシプロピレングリコールとの反応物が挙げられ、ポリオキシプロピレンメチルエーテル、ポリオキシプロピレンエチルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシプロピレン-2-エチルヘキシルエーテル、ポリオキシプロピレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレン-2-オクチルドデカエーテル及びこれらの混合物等が挙げられる。
ポリオキシプロピレングリコールモノアルキルエーテルの数平均分子量は90以上1500以下が好ましい。なお、ポリウレタン樹脂の成型加工性、接着強度にさらに優れるとの観点から、その数平均分子量は150以上1000以下であることがより好ましい。
Examples of polyoxypropylene glycol monoalkyl ethers include reaction products of the aforementioned aliphatic monoalcohols and polyoxypropylene glycol, such as polyoxypropylene methyl ether, polyoxypropylene ethyl ether, polyoxypropylene butyl ether, polyoxypropylene -2-ethylhexyl ether, polyoxypropylene oleyl ether, polyoxypropylene-2-octyldodecaether and mixtures thereof.
The number average molecular weight of the polyoxypropylene glycol monoalkyl ether is preferably 90 or more and 1500 or less. The number average molecular weight is more preferably 150 or more and 1000 or less from the viewpoint of further improving the molding processability and adhesive strength of the polyurethane resin.

ヒマシ油系ポリオールとしては、ヒマシ油又はヒマシ油脂肪酸と、低分子ポリオール及びポリエーテルポリオールからなる群より選択される少なくとも1種のポリオールとの反応により得られる線状又は分岐状のヒマシ油系ポリオールが挙げられる。具体例としては、例えばヒマシ油脂肪酸のジグリセライド、及びモノグリセライド;ヒマシ油脂肪酸とトリメチロールアルカンとのモノ、ジ、及びトリエステル;ヒマシ油脂肪酸とポリプロピレングリコールとのモノ、ジ、及びトリエステル;等が挙げられる。
なお、ヒマシ油の主成分は、リシノール酸のトリグリセライドであり、ヒマシ油には水素添加ヒマシ油が含まれる。また、ヒマシ油脂肪酸の主成分はリシノール酸であり、ヒマシ油脂肪酸には、水素添加ヒマシ油脂肪酸が含まれる。
The castor oil-based polyol is a linear or branched castor oil-based polyol obtained by reacting castor oil or castor oil fatty acid with at least one polyol selected from the group consisting of low-molecular-weight polyols and polyether polyols. is mentioned. Specific examples include castor oil fatty acid diglycerides and monoglycerides; mono-, di-, and triesters of castor oil fatty acids and trimethylolalkanes; mono-, di-, and triesters of castor oil fatty acids and polypropylene glycol; mentioned.
The main component of castor oil is triglyceride of ricinoleic acid, and castor oil includes hydrogenated castor oil. Also, the main component of castor oil fatty acids is ricinoleic acid, and castor oil fatty acids include hydrogenated castor oil fatty acids.

また、前記トリメチロールアルカンとしては、例えばトリメチロールメタン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールペンタン、トリメチロールヘキサン、トリメチロールヘプタン、トリメチロールオクタン、トリメチロールノナン及びトリメチロールデカン等を挙げることができる。 Examples of the trimethylolalkane include trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, trimethylolpentane, trimethylolhexane, trimethylolheptane, trimethyloloctane, trimethylolnonane and trimethyloldecane. can be mentioned.

ヒマシ油系ポリオールの数平均分子量は400以上3000以下であることが好ましく、500以上2500以下が更に好ましい。数平均分子量が400以上3000以下のヒマシ油系ポリオールを用いることにより、膜シール材に要求される物性、特に機械的特性にさらに優れた硬化樹脂を形成することができる。 The number average molecular weight of the castor oil-based polyol is preferably 400 or more and 3000 or less, more preferably 500 or more and 2500 or less. By using a castor oil-based polyol having a number average molecular weight of 400 or more and 3000 or less, it is possible to form a cured resin having more excellent physical properties, particularly mechanical properties, required for membrane sealing materials.

ヒマシ油及びヒマシ油系ポリオールの平均水酸基価は20mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であることが好ましく、40mgKOH/g以上250mgKOH/g以下が更に好ましい。平均水酸基価が20mgKOH/g以上300mgKOH/g以下のヒマシ油系ポリオールを用いることにより、膜シール材に要求される物性、特に機械的特性にさらに優れた硬化樹脂を形成することができる。さらに、膜シール材の生産性、ひいては、中空糸膜モジュールの生産性の向上も図ることができる。 The average hydroxyl value of castor oil and castor oil-based polyol is preferably 20 mgKOH/g or more and 300 mgKOH/g or less, more preferably 40 mgKOH/g or more and 250 mgKOH/g or less. By using a castor oil-based polyol having an average hydroxyl value of 20 mgKOH/g or more and 300 mgKOH/g or less, it is possible to form a cured resin having more excellent physical properties, particularly mechanical properties, required for membrane sealing materials. Furthermore, it is possible to improve the productivity of the membrane sealing material and, by extension, the productivity of the hollow fiber membrane module.

低分子ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-、1,3-または1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、水添ビスフェノールA等の2価のポリオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース等の3~8価のポリオール等が挙げられる。低分子ポリオールの数平均分子量は、50以上200以下であることが好ましい。 Examples of low molecular weight polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,2-, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol, bivalent polyols such as hydrogenated bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol, sorbitol, Examples include tri- to octavalent polyols such as sucrose. The number average molecular weight of the low-molecular-weight polyol is preferably 50 or more and 200 or less.

ポリエーテル系ポリオールとしては、上記低分子ポリオールのアルキレンオキサイド(炭素数2~8個のアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物、およびアルキレンオキサイドの開環重合物等が挙げられ、具体的にはポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、またはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合物等が挙げられる。ポリエーテル系ポリオールの数平均分子量は、膜シール材製造時において成型加工性にさらに優れるとの観点から200以上7000以下が好ましく、500以上5000以下であることが更に好ましい。 Examples of polyether-based polyols include adducts of alkylene oxides (alkylene oxides having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) of the above low-molecular-weight polyols, ring-opening polymers of alkylene oxides, and the like. Specific examples include polypropylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and copolymers of ethylene oxide and propylene oxide. The number average molecular weight of the polyether-based polyol is preferably 200 or more and 7,000 or less, more preferably 500 or more and 5,000 or less, from the viewpoint of further excellent molding processability during the production of the membrane sealing material.

ポリエステル系ポリオールとしては、例えばポリカルボン酸とポリオールとの縮合重合により得られるポリエステル系ポリオールが挙げられる。
ポリエステルポリオールに用いるポリカルボン酸としては、例えばアジピン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、2量化リノール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の脂肪族飽和、不飽和ポリカルボン酸、及び芳香族ポリカルボン酸等を挙げることができる。
また、ポリエステル系ポリオールに用いるポリオールとしては、例えば上記した低分子ポリオール、ポリエーテル系ポリオール等を挙げることができる。
Polyester-based polyols include, for example, polyester-based polyols obtained by condensation polymerization of polycarboxylic acids and polyols.
Polycarboxylic acids used in polyester polyols include aliphatic saturated and unsaturated acids such as adipic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, dimerized linoleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Examples include saturated polycarboxylic acids and aromatic polycarboxylic acids.
Moreover, examples of the polyol used for the polyester-based polyol include the above-described low-molecular-weight polyols and polyether-based polyols.

ポリエステル系ポリオールの数平均分子量は、200以上5000以下が好ましく、500以上3000以下が更に好ましい。数平均分子量が200以上5000以下のポリエステル系ポリオールを用いることにより、膜シール材形成時の成形加工性に特に優れる。 The number average molecular weight of the polyester polyol is preferably 200 or more and 5000 or less, more preferably 500 or more and 3000 or less. By using a polyester-based polyol having a number average molecular weight of 200 or more and 5,000 or less, it is particularly excellent in moldability when forming a membrane sealing material.

ポリラクトン系ポリオールとしては、例えばグリコール類やトリオール類の重合開始剤に、ε-カプロラクトン、α-メチル-ε-カプロラクトン、ε-メチル-ε-カプロラクトン、及びβ-メチル-δ-バレロラクトン等を、有機金属化合物、金属キレート化合物、脂肪酸金属アシル化合物等の触媒の存在下で、付加重合させて得られるポリオールが挙げられる。ポリラクトン系ポリオールの数平均分子量は、200以上5000以下が好ましく、500以上3000以下が更に好ましい。数平均分子量が200以上5000以下のポリラクトン系ポリオールを用いることにより、膜シール材形成時の成形加工性に特に優れる。 Examples of polylactone-based polyols include ε-caprolactone, α-methyl-ε-caprolactone, ε-methyl-ε-caprolactone, β-methyl-δ-valerolactone, and the like, as polymerization initiators for glycols and triols. Polyols obtained by addition polymerization in the presence of catalysts such as organometallic compounds, metal chelate compounds, and fatty acid metal acyl compounds can be mentioned. The number average molecular weight of the polylactone-based polyol is preferably 200 or more and 5000 or less, more preferably 500 or more and 3000 or less. By using a polylactone-based polyol having a number average molecular weight of 200 or more and 5000 or less, it is particularly excellent in moldability when forming a membrane sealing material.

ポリオレフィン系ポリオールとしては、ポリブタジエン、又はブタジエンとスチレンもしくはアクリロニトリルとの共重合体の末端に水酸基を導入したポリブタジエン系ポリオールが挙げられる。その他、末端にカルボキシル基及び水酸基を有するポリエステルにアルキレンオキサイド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を付加反応させて得られるポリエーテルエステルポリオールも挙げられる。 Examples of polyolefin-based polyols include polybutadiene and polybutadiene-based polyols obtained by introducing hydroxyl groups to the terminals of a copolymer of butadiene and styrene or acrylonitrile. Other examples include polyether ester polyols obtained by addition reaction of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide to polyesters having terminal carboxyl groups and hydroxyl groups.

これらのうち、活性水素含有化合物(a2)としては、硬化剤との相溶性を考慮し、炭素数10以上の脂肪族アルコールやヒマシ油またはヒマシ油系ポリオールが好ましい。 Among these, the active hydrogen-containing compound (a2) is preferably an aliphatic alcohol having 10 or more carbon atoms, castor oil, or a castor oil-based polyol in consideration of compatibility with the curing agent.

<<アロファネート基含有プレポリマー(A)の製法>>
アロファネート基含有プレポリマー(A)は、例えばジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と活性水素含有化合物(a2)とをウレタン化反応させた後、触媒(a3)を所定量添加してアロファネート化し、触媒毒(a4)により反応を停止させることにより得られるものが好ましい。
<<Method for producing allophanate group-containing prepolymer (A)>>
The allophanate group-containing prepolymer (A) is prepared, for example, by subjecting diphenylmethane diisocyanate (a1) and an active hydrogen-containing compound (a2) to a urethanization reaction, then adding a predetermined amount of the catalyst (a3) to convert allophanate into a catalyst poison (a4). ) is preferably obtained by stopping the reaction.

<<触媒(a3)>>
触媒(a3)としては、例えば、アセチルアセトン亜鉛や、亜鉛、鉛、錫、銅、コバルト等とカルボン酸との金属カルボン酸塩、及びこれらの混合物や、3級アミン、3級アミノアルコール、4級アンモニウム塩およびこれらの混合物等が挙げられる。
触媒(a3)の添加量は、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と活性水素含有化合物(a2)の合計質量に対して、1ppm以上500ppm以下の範囲内であることが好ましく、5ppm以上300ppm以下の範囲内であることがより好ましい。1ppm以上では反応が迅速となり、500ppm以下であるとプレポリマーの着色がさらに良好に抑制されるため好ましい。
<<catalyst (a3)>>
Examples of the catalyst (a3) include zinc acetylacetonate, metal carboxylates of zinc, lead, tin, copper, cobalt, etc. and carboxylic acids, mixtures thereof, tertiary amines, tertiary amino alcohols, quaternary Ammonium salts and mixtures thereof and the like are included.
The amount of the catalyst (a3) added is preferably in the range of 1 ppm or more and 500 ppm or less, and in the range of 5 ppm or more and 300 ppm or less with respect to the total mass of the diphenylmethane diisocyanate (a1) and the active hydrogen-containing compound (a2). It is more preferable to have If it is 1 ppm or more, the reaction will be rapid, and if it is 500 ppm or less, coloring of the prepolymer will be more effectively suppressed, which is preferable.

<<触媒毒(a4)>>
触媒毒(a4)としては、酸性物質が好ましい。触媒毒(a4)としては、例えば無水塩化水素、硫酸、燐酸、モノアルキル硫酸エステル、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、モノ又はジアルキル燐酸エステル、塩化ベンゾイル、ルイス酸が挙げられる。触媒毒(a4)の添加量は、触媒(a3)のモル数に対し当量以上加えることが好ましく、触媒(a3)のモル数の1.0倍モル当量以上1.5倍モル当量以下を加えることが好ましい。
<<catalyst poison (a4)>>
Acidic substances are preferred as the catalyst poison (a4). Examples of catalyst poisons (a4) include anhydrous hydrogen chloride, sulfuric acid, phosphoric acid, monoalkyl sulfates, alkylsulfonic acids, alkylbenzenesulfonic acids, mono- or dialkylphosphates, benzoyl chloride, and Lewis acids. The amount of the catalyst poison (a4) to be added is preferably equal to or more than the number of moles of the catalyst (a3), and is 1.0 to 1.5 times the number of moles of the catalyst (a3). is preferred.

<<アロファネート基の含有量>>
アロファネート基の含有量は、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、0.1mmol/g以上0.7mmol/g以下が好ましい。この範囲であると、ポリウレタン樹脂の成型加工性、接着強度にさらに優れる。
<<content of allophanate groups>>
The content of allophanate groups is preferably 0.1 mmol/g or more and 0.7 mmol/g or less with respect to the total amount of the polyurethane resin-forming composition for membrane sealing materials. Within this range, the molding processability and adhesive strength of the polyurethane resin are further improved.

<<MDIのモノマーの含有量>>
MDIのモノマーの含有量は、MDIとグリセリンとの低分子反応物をさらに低減するため、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、25質量%以下であることが好ましい。
<<MDI Monomer Content>>
The content of the MDI monomer is preferably 25% by mass or less relative to the total amount of the polyurethane resin-forming composition for membrane seal materials in order to further reduce low-molecular-weight reaction products between MDI and glycerin.

<<反応温度>>
ウレタン化反応は、40℃以上80℃以下の温度範囲で、目標のNCO含量となるまで反応することが好ましい。40℃以上であるとモノマーMDIの結晶析出をより良好に抑制でき、80℃以下であると副反応物の生成をより抑制できる。
<<reaction temperature>>
The urethanization reaction is preferably carried out in a temperature range of 40° C. or higher and 80° C. or lower until the target NCO content is reached. When the temperature is 40°C or higher, the precipitation of monomer MDI crystals can be better suppressed, and when the temperature is 80°C or lower, the formation of side reaction products can be better suppressed.

アロファネート化反応は、90℃以上130℃以下の温度範囲で、目標のNCO含量となるまで反応することが好ましい。90℃以上では反応のより迅速となり、130℃以下であると副反応物の生成をより抑制できる。 The allophanatization reaction is preferably carried out in a temperature range of 90° C. or higher and 130° C. or lower until the target NCO content is achieved. When the temperature is 90°C or higher, the reaction becomes more rapid, and when the temperature is 130°C or lower, the formation of by-products can be further suppressed.

<ポリオール(B)>
ポリオール(B)は、水酸基含有アミン系化合物(b1)と、ひまし油(b2-1)及びひまし油系ポリオール(b2-2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオール(b2)と、を含む。
<Polyol (B)>
The polyol (B) contains a hydroxyl group-containing amine compound (b1) and at least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil (b2-1) and castor oil-based polyols (b2-2).

<<水酸基含有アミン系化合物(b1)>>
水酸基含有アミン系化合物(b1)は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪族ポリアミンを含む。
<<hydroxyl group-containing amine compound (b1)>>
The hydroxyl group-containing amine compound (b1) includes polyoxyethylene polyoxypropylene aliphatic polyamine.

ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪族ポリアミン以外の水酸基含有アミン系化合物(b1)としては、例えば、エチレンジアミン等のアミノ化合物のプロピレンオキサイドもしくはエチレンオキサイド付加物である、N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシエチル]エチレンジアミン等;モノ、ジおよびトリエタノールアミン、N-メチル-N,N’-ジエタノールアミン等を挙げることができる。これらの中でもエチレンジアミン等のアミノ化合物のプロピレンオキサイドもしくはエチレンオキサイド付加物が好ましく、N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミンがより好ましい。N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミンを使用することにより、成形時の加工性向上、溶出物の抑制等に対してより優れた効果を奏する。 Examples of hydroxyl group-containing amine compounds (b1) other than polyoxyethylene polyoxypropylene aliphatic polyamines include N,N,N',N'-, which are propylene oxide or ethylene oxide adducts of amino compounds such as ethylenediamine. tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine, N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxyethyl]ethylenediamine, etc.; mono-, di- and triethanolamine, N-methyl-N,N'-diethanolamine, etc. be able to. Among these, propylene oxide or ethylene oxide adducts of amino compounds such as ethylenediamine are preferred, and N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine is more preferred. By using N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine, excellent effects such as improvement of processability during molding and suppression of extractables can be obtained.

また、水酸基含有アミン系化合物(b1)の含有量は、ポリオール(B)中において、1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、5質量%以上25質量%以下であることが特に好ましい。ポリオール(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b1)の含有量が1質量%以上であると、水酸基含有アミン系化合物(b1)がより良好にその機能を発揮し、より一層の効果を奏する。ポリオール(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b1)の割合が30質量%以下であると、反応性が高くなり過ぎることがより抑制され、作業性がさらに良好となって充填性が担保され、また、得られる膜シール材の硬度が高くなり過ぎることがさらに抑制される。 In addition, the content of the hydroxyl group-containing amine compound (b1) is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, in the polyol (B). . When the content of the hydroxyl group-containing amine compound (b1) in the polyol (B) is 1% by mass or more, the hydroxyl group-containing amine compound (b1) more satisfactorily exerts its function, resulting in further effects. . When the proportion of the hydroxyl group-containing amine compound (b1) in the polyol (B) is 30% by mass or less, excessively high reactivity is further suppressed, workability is further improved, and filling property is ensured. In addition, it is further suppressed that the hardness of the membrane sealing material to be obtained becomes too high.

水酸基含有アミン系化合物(b1)由来のエチレンオキシドの含有量は、前記膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、0.1mmol/g以上0.5mmol/g以下であることが好ましく、0.15mmol/g以上0.45mmol/g以下であることがより好ましい。エチレンオキシドの含有量が、0.1mmol/g以上であると、低分子反応物の溶出量がさらに抑制され、0.5mmol/g以下であると、成型物の白濁がさらに抑制される。 The content of ethylene oxide derived from the hydroxyl group-containing amine compound (b1) is preferably 0.1 mmol/g or more and 0.5 mmol/g or less with respect to the total amount of the polyurethane resin-forming composition for membrane seal materials. , 0.15 mmol/g or more and 0.45 mmol/g or less. When the ethylene oxide content is 0.1 mmol/g or more, the elution amount of low-molecular-weight reactants is further suppressed, and when it is 0.5 mmol/g or less, cloudiness of the molding is further suppressed.

<<ポリオール(b2)>>
ひまし油(b2-1)及びひまし油系ポリオール(b2-2)からなる群から選択される少なくとも1種のポリオール(b2)としては、特に制限はないが、前記活性水素含有化合物(a2)で挙げた、ひまし油及びひまし油系変性ポリオールから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
<<Polyol (b2)>>
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil (b2-1) and castor oil-based polyols (b2-2) is not particularly limited, but the active hydrogen-containing compounds (a2) listed above are not particularly limited. , castor oil and castor oil-based modified polyol.

ポリオール(B)中、水酸基含有アミン系化合物(b1)の含有量Mb1と、ひまし油(b2-1)及びひまし油系ポリオール(b2-2)からなる群から選択される少なくとも1種のポリオール(b2)の含有量Mb2と、の質量比(Mb1/Mb2)は、10/90以上30/70以下であることが好ましく、13/87以上28/72以下であることがさらに好ましい。ポリオール(B)中の水酸基含有アミン系化合物(b1)の質量比がこの範囲内であると、反応性が好適なものとなり、得られる膜シール材の硬度がさらに良好になるとともに、反応性が高くなりすぎ初期増粘をさらに抑制できるため、充填性がさらに良好になる。 The content Mb1 of the hydroxyl group-containing amine compound (b1) in the polyol (B), and at least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil (b2-1) and castor oil-based polyols (b2-2). The content Mb2 of and the mass ratio (Mb1/Mb2) is preferably 10/90 or more and 30/70 or less, more preferably 13/87 or more and 28/72 or less. When the mass ratio of the hydroxyl group-containing amine compound (b1) in the polyol (B) is within this range, the reactivity becomes suitable, and the hardness of the obtained membrane sealing material is further improved, and the reactivity is improved. Since it is possible to further suppress the initial thickening that becomes too high, the filling property is further improved.

また、ポリオール(b2)の含有量Mb2は、成型物外観、低溶出性の観点から前記ウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、1質量%以上45質量%以下であることが好ましく、5質量%以上40質量%以下であることが特に好ましい。 In addition, the content Mb2 of the polyol (b2) is preferably 1% by mass or more and 45% by mass or less with respect to the total amount of the urethane resin-forming composition from the viewpoint of molded product appearance and low elution. It is particularly preferable that the content is not less than 40% by mass and not more than 40% by mass.

<<活性水素含有化合物(b3)>>
ポリオール(B)中に、水酸基含有アミン系化合物(b1)および、ポリオール(b2)以外の活性水素含有化合物(以下、「活性水素含有化合物(b3)」という。)を含有してもよい。活性水素含有化合物(b3)としては、前記活性水素含有化合物(a2)で挙げた各種ポリオールを用いることができる。
<<Active hydrogen-containing compound (b3)>>
The polyol (B) may contain a hydroxyl group-containing amine compound (b1) and an active hydrogen-containing compound other than the polyol (b2) (hereinafter referred to as "active hydrogen-containing compound (b3)"). As the active hydrogen-containing compound (b3), various polyols exemplified for the active hydrogen-containing compound (a2) can be used.

ポリオール(B)中、ポリオール(b2)の含有量Mb2と、活性水素含有化合物(b3)の含有量Mb3と、の質量比(Mb2)/(Mb3)は、50/50以上100/0以下であることが好ましく、100/0が特に好ましい。すなわち、ポリオール(B)は、水酸基含有アミン系化合物(b1)、およびポリオール(b2)のみからなることが特に好ましい。 In the polyol (B), the mass ratio (Mb2)/(Mb3) of the content Mb2 of the polyol (b2) and the content Mb3 of the active hydrogen-containing compound (b3) is 50/50 or more and 100/0 or less. 1 is preferred, and 100/0 is particularly preferred. That is, it is particularly preferable that the polyol (B) consists only of the hydroxyl group-containing amine compound (b1) and the polyol (b2).

また、水酸基含有アミン系化合物(b1)を考慮した場合の質量比(Mb1)/{(Mb2)+(Mb3)}が、10/90以上30/70以下であることが好ましく、硬化性、充填性の観点から、13/87以上28/72以下であることが更に好ましい。 Further, the mass ratio (Mb1)/{(Mb2)+(Mb3)} when considering the hydroxyl group-containing amine compound (b1) is preferably 10/90 or more and 30/70 or less. From the viewpoint of sexuality, it is more preferably 13/87 or more and 28/72 or less.

ポリオール(B)の水酸基価は、50mgKOH/g以上1000mgKOH/g以下が好ましく、ポリオール(B)の取り扱いが容易であるとの観点から、75mgKOH/g以上750mgKOH/g以下がより好ましい。ポリウレタン樹脂の優れた成型加工性、接着強度の観点から、ポリオール(B)の水酸基価は、100mgKOH/g以上500mgKOH/g以下であることが最も好ましい。 The hydroxyl value of the polyol (B) is preferably 50 mgKOH/g or more and 1000 mgKOH/g or less, and more preferably 75 mgKOH/g or more and 750 mgKOH/g or less from the viewpoint of easy handling of the polyol (B). From the viewpoint of excellent moldability and adhesive strength of the polyurethane resin, the hydroxyl value of the polyol (B) is most preferably 100 mgKOH/g or more and 500 mgKOH/g or less.

ポリオール(B)の25℃における粘度は、100mPa・s以上6000mPa・s以下が好ましく、ポリオール(B)の取り扱いが容易であるとの観点から、200mPa・s以上4000mPa・s以下がより好ましい。ポリウレタン樹脂の優れた成型加工性の観点から、ポリオール(B)の25℃における粘度は、400mPa・s以上2000mPa・s以下であることが最も好ましい。 The viscosity of the polyol (B) at 25° C. is preferably 100 mPa·s or more and 6000 mPa·s or less, and more preferably 200 mPa·s or more and 4000 mPa·s or less from the viewpoint that the polyol (B) is easy to handle. From the viewpoint of excellent molding processability of the polyurethane resin, the viscosity of the polyol (B) at 25° C. is most preferably 400 mPa·s or more and 2000 mPa·s or less.

<粘度>
膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は、アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、ポリオール(B)と、の混合を開始した時点から60秒経過後の粘度を混合粘度としたとき、400mPa・s以上2100mPa・s以下であることが好ましく、500mPa・s以上1800mPa・s以下であることがより好ましい。
<Viscosity>
The polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant has a mixed viscosity of the allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) and the polyol (B) after 60 seconds from the start of mixing. It is preferably 400 mPa·s or more and 2100 mPa·s or less, more preferably 500 mPa·s or more and 1800 mPa·s or less.

本発明の一実施形態にかかる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物は、MDIとグリセリンとの低分子反応物の溶出量が抑制され、かつ成型物の白濁が抑制された膜シール材の形成に資するとともに、良好な速硬化性を有し、かつ低粘度で注型性に優れる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を提供することができる。 The composition for forming a polyurethane resin for a membrane sealing material according to one embodiment of the present invention can form a membrane sealing material in which the amount of low-molecular-weight reaction products of MDI and glycerin eluted is suppressed, and clouding of molded products is suppressed. In addition, it is possible to provide a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material, which has good rapid curability, low viscosity and excellent castability.

<膜シール材>
本発明の一実施形態にかかる膜シール材は、上述した膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む。
膜シール材は、0℃以上100℃以下、好ましくは20℃以上80℃以下、更に好ましくは30℃以上60℃以下の温度条件下において、前記アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)を構成するイソシアネート成分と、前記ポリオール(B)を構成するポリオール成分とを反応・硬化させることにより好適に形成することができる。膜シール材は高温域にて成形することでゲル化時間の短縮が可能だが、成形収縮が起こり易いため、触媒を添加することで反応温度を下げ、成形収縮を抑えることもできる。
<Membrane sealing material>
A membrane sealant according to one embodiment of the present invention includes a cured product of the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant described above.
The membrane sealing material constitutes the allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) under temperature conditions of 0° C. or higher and 100° C. or lower, preferably 20° C. or higher and 80° C. or lower, more preferably 30° C. or higher and 60° C. or lower. It can be suitably formed by reacting and curing an isocyanate component and a polyol component constituting the polyol (B). Although the gelling time of the membrane sealant can be shortened by molding it in a high temperature range, molding shrinkage is likely to occur.

<膜モジュール>
本発明の一実施形態にかかる膜モジュールは、
本体部と、
膜と、
前記本体部と、前記膜と、の間隙を封止する膜シール材と、を備え、
前記膜シール材が、上述した膜シール材である。
<Membrane module>
A membrane module according to an embodiment of the present invention comprises
a main body;
a membrane;
a membrane sealing material that seals a gap between the main body and the membrane;
The membrane sealing material is the membrane sealing material described above.

次いで、本発明の一実施形態にかかる膜モジュールについて図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる膜モジュールの構成の一例を示す概念図である。
図1に示す膜モジュール(中空糸膜モジュール)100は、ハウジング(本体部)11を備え、その内部に複数の中空糸膜(膜)13が充填されている。例えば、透析器として用いられる中空糸膜モジュールの場合、数千~数万本の中空糸膜が充填されている。
Next, a membrane module according to one embodiment of the present invention will be described in further detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a membrane module according to one embodiment of the present invention.
A membrane module (hollow fiber membrane module) 100 shown in FIG. 1 includes a housing (main body) 11, and a plurality of hollow fiber membranes (membrane) 13 are filled therein. For example, in the case of a hollow fiber membrane module used as a dialyzer, thousands to tens of thousands of hollow fiber membranes are packed.

ハウジング11は円筒状の形状を有する。ハウジング11内部の両端(図1中の左右両端)には膜シール材19がそれぞれ設けられている。膜シール材は、中空糸膜13同士の間隙、および、中空糸膜13とハウジング11の内壁との間の間隙を埋めて封止するとともに、複数本の中空糸膜13を結束する。 Housing 11 has a cylindrical shape. Film seal members 19 are provided at both ends (left and right ends in FIG. 1) inside the housing 11, respectively. The membrane sealing material fills and seals the gaps between the hollow fiber membranes 13 and between the hollow fiber membranes 13 and the inner wall of the housing 11 and binds the plurality of hollow fiber membranes 13 together.

また、ハウジング11の側面には第1の流体入口15および第1の流体出口17が設けられており、これらを介してハウジング11内には第1の流体(気体または液体)が流出入する。第1の流体入口15から流入した第1の流体は、ハウジング11内に充填された複数の中空糸膜13と接触しながらその間隙(中空糸膜外部)を通過し、第1の流体出口17から排出される。なお、中空糸膜13内部には膜シール材19が存在していないため、中空糸膜13内には不図示のキャップ部材に設けられた第2の流入口(一端側)および第2の流出口(他端側)を介して第2の流体(気体または液体)が流出入する。そして、中空糸膜13を介して第1の流体と第2の流体とが接触することで、一方の流体中から他方の流体中への(あるいはさらに他方の流体中から一方への流体中への)物質移動が生じる。例えば、中空糸膜型の透析器の場合、透析液と血液とが接触することで、血液中の老廃物や過剰な水分が透析液に移動する。 A first fluid inlet 15 and a first fluid outlet 17 are provided on the side surface of the housing 11, and the first fluid (gas or liquid) flows into and out of the housing 11 through these. The first fluid that has flowed in from the first fluid inlet 15 passes through the gap (outside the hollow fiber membranes) while coming into contact with the plurality of hollow fiber membranes 13 filled in the housing 11, and reaches the first fluid outlet 17. discharged from Since the membrane sealing material 19 is not present inside the hollow fiber membranes 13, the hollow fiber membranes 13 have a second inlet (one end side) and a second flow port provided in a cap member (not shown). A second fluid (gas or liquid) flows in and out through the outlet (on the other end). Then, when the first fluid and the second fluid come into contact with each other through the hollow fiber membrane 13, a ) mass transfer occurs. For example, in the case of a hollow fiber membrane dialyzer, contact between the dialysate and the blood transfers waste products and excess water in the blood to the dialysate.

なお、図1に示す膜モジュール100は、複数の中空糸膜13を備え、それらの両端において膜シール材19が間隙を封止する構成であるが、本実施形態にかかる膜モジュールはかかる構成に何ら限定されるものではない。例えば、平膜、スパイラル膜等の種々の形状を有する、複数または単数の膜であってもよい。また、膜シール材は膜の両端に設けられた構成に限られるものではなく、膜の一部(中空糸状であれば一端)のみに設けられていてもよく、膜の端部すべて、例えば平膜の外縁部すべてに設けられていてもよい。さらに、膜シール材は、膜の端部以外の一部に設けられて封止する構成であってもよい。また、図1に示す膜モジュール100のハウジング11は円筒状の形状を有するが、円筒状以外の任意の形状であってもよい。 The membrane module 100 shown in FIG. 1 includes a plurality of hollow fiber membranes 13, and the membrane sealing material 19 seals the gaps at both ends of the membranes. It is not limited at all. For example, it may be a plurality of or singular membranes having various shapes such as flat membranes, spiral membranes, and the like. The membrane sealing material is not limited to being provided at both ends of the membrane. It may be provided on the entire outer edge of the membrane. Furthermore, the membrane sealing material may be provided on a part of the membrane other than the end to seal. Moreover, although the housing 11 of the membrane module 100 shown in FIG. 1 has a cylindrical shape, it may have any shape other than a cylindrical shape.

膜モジュール100は、複数の中空糸膜13の集束体の端部における中空糸膜13相互の隙間を、上述した膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物により封止し、当該組成物を硬化させて上述した膜シール材を形成する(当該膜シール材によって中空糸膜相互の間隙が封止される)。 In the membrane module 100, the gaps between the hollow fiber membranes 13 at the ends of the bundle of the plurality of hollow fiber membranes 13 are sealed with the polyurethane resin-forming composition for membrane sealing material described above, and the composition is cured. to form the membrane sealing material described above (the membrane sealing material seals the gaps between the hollow fiber membranes).

本発明の一実施形態にかかる膜モジュールは、抽出物の発生が良好に抑制されるため、医療用、水処理用モジュールとして好適に使用することができる。膜モジュールとして具体的には、血漿分離装置、人工肺、人工腎臓、人工肝臓、家庭用・工業用水処理装置が挙げられる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY A membrane module according to an embodiment of the present invention can be suitably used as a medical or water treatment module because the generation of extracts is well suppressed. Specific examples of membrane modules include plasma separators, artificial lungs, artificial kidneys, artificial livers, and domestic and industrial water treatment devices.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの例によって何ら限定して解釈されるものではない。なお、以下において「%」は特に断りのない限り「質量%」を意味する。なお、以下に示す実施例4は、本発明の範囲に属しない参考例としての試験例である。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples below. However, the present invention should not be construed as being limited by these examples. In addition, hereinafter, "%" means "% by mass" unless otherwise specified. In addition, Example 4 shown below is a test example as a reference example that does not belong to the scope of the present invention.

以下の成分を実施例及び比較例で使用した。
[アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)]
・a1-1;4,4’-MDI(東ソー社製 ミリオネートMT、
イソシアネート基含有量=33.6%)
・a1-2;2,4’-MDIおよび4,4’-MDIの混合物(東ソー社製
ミリオネートNM、イソシアネート基含有量=33.6%)
・a1-3;4,4’-MDIのカルボジイミド変性体(東ソー社製
ミリオネートMTL-C、イソシアネート基含有量=28.6%)
・a2-1;イソトリデカノール(KHネオケム社製、OHV=275mgKOH/g)
・a2-2;オレイルアルコール(新日本理化社製、リカビノール90B、OHV=
210mgKOH/g)
[ポリオール(B)]
・b1-1;エチレンジアミンのエチレンオキシド/プロピレンオキシド=4/6
質量比付加物(ADEKA社製 BM-34、水酸基価=820mgKOH/g、
粘度(25℃)=7500mPa・s、エチレンオキシド量=6.84mmol/g)
・b1-2;N,N,N’,N’-テトラキス[2-ヒドロキシプロピル]エチレンジアミン
(ADEKA社製 EDP-300、水酸基価=760mgKOH/g、
粘度(25℃)=50000mPa・s、エチレンオキシド量=0mmol/g)
・b2-1;ヒマシ油(伊藤製油社製URIC H-30、OHV=160mgKOH/g、
粘度(25℃)=690mPa・s)
[触媒]
触媒c;アセチルアセトン亜鉛(東京化成工業社製)
[触媒毒]
触媒毒d;塩化ベンゾイル(東京化成工業社製)
The following ingredients were used in the Examples and Comparative Examples.
[Allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A)]
· a1-1; 4,4'-MDI (Millionate MT manufactured by Tosoh Corporation,
isocyanate group content = 33.6%)
・ a1-2; a mixture of 2,4′-MDI and 4,4′-MDI (manufactured by Tosoh Corporation
Millionate NM, isocyanate group content = 33.6%)
· a1-3; carbodiimide modified form of 4,4'-MDI (manufactured by Tosoh Corporation
Millionate MTL-C, isocyanate group content = 28.6%)
· a2-1; Isotridecanol (manufactured by KH Neochem, OHV = 275 mgKOH/g)
· a2-2; oleyl alcohol (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., Likabinol 90B, OHV =
210 mg KOH/g)
[Polyol (B)]
· b1-1; ethylene oxide/propylene oxide of ethylenediamine = 4/6
Mass ratio adduct (ADEKA BM-34, hydroxyl value = 820 mgKOH / g,
Viscosity (25 ° C.) = 7500 mPa s, ethylene oxide amount = 6.84 mmol / g)
· b1-2; N,N,N',N'-tetrakis[2-hydroxypropyl]ethylenediamine (ADEKA EDP-300, hydroxyl value = 760 mgKOH/g,
Viscosity (25 ° C.) = 50000 mPa s, ethylene oxide amount = 0 mmol / g)
· b2-1; castor oil (URIC H-30 manufactured by Ito Oil Co., Ltd., OHV = 160 mgKOH / g,
Viscosity (25°C) = 690 mPa s)
[catalyst]
Catalyst c: zinc acetylacetone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
[catalyst poison]
Catalyst poison d; benzoyl chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

なお、製造例、実施例および比較例において所定量とは、表1~表2に記載の各組成量をいう。 In the production examples, examples and comparative examples, the predetermined amount refers to each composition amount shown in Tables 1 and 2.

[アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)の製造例1]
1リットル容の四口フラスコにa1-1、a1-2を所定量加え、窒素気流下で攪拌しながら50℃に温調した。次いで、攪拌しながらa2-1を所定量加え、ウレタン化反応の発熱が収まった後に、90℃まで昇温した。内温が90℃で安定したところで、触媒cを所定量添加し90℃で4時間反応させ、触媒毒dを所定量加え反応を停止させ、プレポリマーA-1を得た。プレポリマーA-1は淡黄色透明液体で、25℃における粘度は3330mPa・sであった。その性状(NCO含有量、MDIのモノマー量、粘度)を表1に示す。なお、性状の測定方法については後述する。
[Production Example 1 of Allophanate Group-Containing Polyisocyanate Prepolymer (A)]
Predetermined amounts of a1-1 and a1-2 were added to a 1-liter four-necked flask, and the temperature was adjusted to 50° C. while stirring under a nitrogen stream. Next, a predetermined amount of a2-1 was added while stirring, and after the heat generation of the urethanization reaction subsided, the temperature was raised to 90°C. When the internal temperature stabilized at 90° C., a predetermined amount of catalyst c was added and reacted at 90° C. for 4 hours, and a predetermined amount of catalyst poison d was added to terminate the reaction to obtain prepolymer A-1. Prepolymer A-1 was a pale yellow transparent liquid with a viscosity of 3330 mPa·s at 25°C. Table 1 shows the properties (NCO content, MDI monomer amount, viscosity). A method for measuring properties will be described later.

[プレポリマー(A)の製造例2、3]
a1およびa2を表1に示す組成に変更し、製造例1と同様の操作でプレポリマーA-2~A-5を合成した。その性状を表1に示す。
[Production Examples 2 and 3 of prepolymer (A)]
Prepolymers A-2 to A-5 were synthesized in the same manner as in Production Example 1 except that a1 and a2 were changed to the compositions shown in Table 1. Table 1 shows its properties.

Figure 0007334431000001
Figure 0007334431000001

[ポリオール(B)の調製例]
ポリオール(b1-1)14質量部、ポリオール(b2-1)86質量部を混合し、ポリオール成分B-1を調製した。25℃における粘度は940mPa・s、水酸基価は252mgKOH/gであった。
ポリオール(b1-1)10質量部、ポリオール(b1-2)7質量部、ポリオール(b2-1)83質量部を混合し、ポリオール成分B-2を調製した。25℃における粘度は1030mPa・s、水酸基価は268mgKOH/gであった。
ポリオール(b1-1)9質量部、ポリオール(b1-2)9質量部、ポリオール(b2-1)82質量部を混合し、ポリオール成分B-3を調製した。25℃における粘度は1140mPa・s、水酸基価は273mgKOH/gであった。
ポリオール(b1-1)5質量部、ポリオール(b1-2)17質量部、ポリオール(b2-1)78質量部を混合し、ポリオール成分B-4を調製した。25℃における粘度は1240mPa・s、水酸基価は295mgKOH/gであった。
ポリオール(b1-2)24質量部、ポリオール(b2-1)76質量部を混合し、ポリオール成分B-5を調製した。25℃における粘度は1300mPa・s、水酸基価は304mgKOH/gであった。
[Preparation example of polyol (B)]
Polyol component B-1 was prepared by mixing 14 parts by mass of polyol (b1-1) and 86 parts by mass of polyol (b2-1). The viscosity at 25° C. was 940 mPa·s, and the hydroxyl value was 252 mgKOH/g.
Polyol component B-2 was prepared by mixing 10 parts by mass of polyol (b1-1), 7 parts by mass of polyol (b1-2) and 83 parts by mass of polyol (b2-1). The viscosity at 25° C. was 1030 mPa·s and the hydroxyl value was 268 mgKOH/g.
Polyol component B-3 was prepared by mixing 9 parts by mass of polyol (b1-1), 9 parts by mass of polyol (b1-2) and 82 parts by mass of polyol (b2-1). The viscosity at 25° C. was 1140 mPa·s and the hydroxyl value was 273 mgKOH/g.
Polyol component B-4 was prepared by mixing 5 parts by mass of polyol (b1-1), 17 parts by mass of polyol (b1-2) and 78 parts by mass of polyol (b2-1). The viscosity at 25° C. was 1240 mPa·s and the hydroxyl value was 295 mgKOH/g.
Polyol component B-5 was prepared by mixing 24 parts by mass of polyol (b1-2) and 76 parts by mass of polyol (b2-1). The viscosity at 25° C. was 1300 mPa·s and the hydroxyl value was 304 mgKOH/g.

Figure 0007334431000002
Figure 0007334431000002

[実施例1~6、比較例1~6]
表3及び表4に示す組成で、実施例1~6および比較例1~6のウレタン樹脂組成物を成形した。
表1~表4に記載の値は、下記の試験結果から算出した。
[Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 6]
Urethane resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were molded with the compositions shown in Tables 3 and 4.
The values shown in Tables 1 to 4 were calculated from the test results below.

[NCO含有量測定]
表1に示すプレポリマーA-1~A-5において、NCO含有量は、JIS K1603-1:2007に準じて行った。
[Measurement of NCO content]
In prepolymers A-1 to A-5 shown in Table 1, the NCO content was determined according to JIS K1603-1:2007.

[MDIのモノマー含有量測定]
表1に示すプレポリマーA-1~A-5において、MDIのモノマーの含有量(質量%)は、GPC測定により、下記の条件および方法により求めた。
<測定条件>
測定装置:「HLC-8120(商品名)」(東ソー社製)
(2)カラム:充填剤として、TSKgel G3000HXL、TSKgel G2000HXL、TSKgel G1000HXL(いずれも商品名、東ソー社製)の3種をそれぞれ充填したカラムを直列に接続して、カラム温度40℃にて測定
検出器:RI(屈折率)計
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)(流量:1mL/min.、40℃)
検量線:以下のグレードのポリスチレン(TSK standard POLYSTYRENE)を用いて、検量線を得た。F-2(1.81×10)F-1(1.02×10)A-5000(5.97×10)A-2500(2.63×10)A-500(Mw=6.82×10、5.78×10、4.74××10、3.70×10、2.66×10)トルエン(Mw=92)
サンプル:サンプル0.05gのTHF10mL溶液
<測定方法>
始めにポリスチレンを標準物質として、屈折率差により検出して得られたチャートから、検量線を得た。次に各サンプルについて、同じ検量線に基づき屈折率差により検出して得られたチャートから、MDIのモノマーを示すピークトップ分子量(数平均分子量)230付近のピークの質量%を求めた。
[MDI Monomer Content Measurement]
In prepolymers A-1 to A-5 shown in Table 1, the MDI monomer content (% by mass) was determined by GPC measurement under the following conditions and method.
<Measurement conditions>
Measuring device: “HLC-8120 (trade name)” (manufactured by Tosoh Corporation)
(2) Column: Columns filled with TSKgel G3000HXL, TSKgel G2000HXL, and TSKgel G1000HXL (all trade names, manufactured by Tosoh Corporation) as packing materials are connected in series and measured and detected at a column temperature of 40°C. Instrument: RI (refractive index) meter Eluent: tetrahydrofuran (THF) (flow rate: 1 mL/min., 40°C)
Calibration curve: A calibration curve was obtained using the following grades of polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE). F-2 (1.81×10 4 ) F-1 (1.02×10 4 ) A-5000 (5.97×10 3 ) A-2500 (2.63×10 3 ) A-500 (Mw= 6.82×10 2 , 5.78×10 2 , 4.74×10 2 , 3.70×10 2 , 2.66×10 2 ) toluene (Mw=92)
Sample: THF 10 mL solution of 0.05 g sample <Measurement method>
First, a calibration curve was obtained from a chart obtained by detecting a refractive index difference using polystyrene as a standard substance. Next, for each sample, the mass % of the peak near the peak top molecular weight (number average molecular weight) of 230 indicating the monomer of MDI was obtained from the chart obtained by detecting the difference in refractive index based on the same calibration curve.

[低分子溶出試験用サンプルの作成]
(実施例1~6、比較例1~6)
主剤(A-1)~(A-5)、硬化剤(B-1)~(B-5)を表3に示す組み合わせで、液温45℃、イソシアネート基/活性水素基=1.00(モル比)、合計質量が30gとなるように主剤と硬化剤を配合した混合液を15秒撹拌した。更にグリセリン10gを添加(中空糸に含有するグリセリンを想定)して15秒間撹拌し、ポリウレタン樹脂硬化物を得た。この樹脂硬化物を1次キュア条件として温度50℃、時間10分間、2次キュア条件として温度45度、時間2日間、恒温槽内で静置した。
[Preparation of sample for low-molecular-weight dissolution test]
(Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 6)
The main agents (A-1) to (A-5) and the curing agents (B-1) to (B-5) are combined as shown in Table 3, the liquid temperature is 45 ° C., the isocyanate group / active hydrogen group = 1.00 ( molar ratio), and the mixed liquid containing the main agent and the curing agent was stirred for 15 seconds so that the total mass was 30 g. Further, 10 g of glycerin was added (assuming glycerin contained in the hollow fibers) and stirred for 15 seconds to obtain a cured polyurethane resin. This resin cured product was allowed to stand in a constant temperature bath under the primary curing conditions of 50° C. for 10 minutes and the secondary curing conditions of 45° C. for 2 days.

[低分子溶出物抽出試験]
実施例1~6、比較例1~6において得られた樹脂硬化物の低分子溶出物値は、以下の方法により測定した。
先ず、各実施例及び比較例で得られた低分子溶出物値測定サンプルを扇形に裁断したものをそれぞれ20g秤量し、予め40℃に加温した100mlの精製水に浸漬し、40℃で2時間放置し、精製水中に低分子溶出物を抽出した。次いで、得られた抽出液をデカンテーションして50mlのメスフラスコに10ml入れ、精製水にて50mlに調整した液を試験液とし、UV吸光度測定(島津製作所社製 UV-1500)を行った。240~245nmにおける吸光度の最大値の10分の1の値を低分子溶出物値とした。低分子溶出物値は0.07未満が好ましく、0.065未満がより好ましい。
[Low-molecular weight extraction test]
The low-molecular-weight extractables values of the resin cured products obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were measured by the following method.
First, 20 g of each of the low-molecular extractables value measurement samples obtained in Examples and Comparative Examples was cut into a fan shape, weighed, immersed in 100 ml of purified water preheated to 40°C, and heated at 40°C for 2 hours. After standing for hours, low-molecular-weight eluates were extracted into purified water. Next, the obtained extract was decanted, 10 ml was put in a 50 ml volumetric flask, and the liquid was adjusted to 50 ml with purified water. One-tenth of the maximum absorbance at 240-245 nm was taken as the low-molecular-weight effluent value. Preferably, the low molecular extractables value is less than 0.07, more preferably less than 0.065.

[混合粘度・ポットライフ試験]
実施例1~6、比較例1~6において、樹脂硬化物を得る際の混合粘度・ポットライフは、以下の方法により求めた。
予め45℃に温度調整した主剤と硬化剤を、イソシアネート基/活性水素基=1.00(モル比)になる配合で合計50gとなるように計量、混合し、25℃雰囲気下で回転粘度計(B型、4号ローター)を用いて混合物の粘度を測定した。主剤と硬化剤の混合を開始した時点から60秒経過後の粘度を混合粘度とし、混合物の粘度が50000mPa・sに到達するまでの時間をポットライフ(秒)とした。混合粘度1800mPa・s以下、且つ、ポットライフ300秒以内であれば速硬化性良好と判断した。
[Mixed viscosity/pot life test]
In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, the mixed viscosity and pot life when obtaining cured resin products were determined by the following methods.
Weigh and mix the main agent and curing agent, which have been temperature-adjusted to 45°C in advance, so that the isocyanate group/active hydrogen group = 1.00 (molar ratio) to make a total of 50g, and measure with a rotational viscometer in an atmosphere of 25°C. (Type B, No. 4 rotor) was used to measure the viscosity of the mixture. The viscosity 60 seconds after the start of mixing of the main agent and the curing agent was defined as the mixed viscosity, and the time until the viscosity of the mixture reached 50000 mPa·s was defined as the pot life (seconds). If the mixed viscosity was 1800 mPa·s or less and the pot life was 300 seconds or less, it was judged that the rapid curing property was good.

[硬度測定試験]
実施例1~6、比較例1~6において得られた樹脂硬化物の硬度は、以下の方法により測定した。
各実施例及び比較例で得られた測定サンプルについて、25℃の温度条件下で、測定瞬間及び測定瞬間から10秒後のJIS-D硬度をJIS-K7312に記載の方法に準拠した方法で測定した。
[Hardness measurement test]
The hardness of the resin cured products obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6 was measured by the following method.
For the measurement samples obtained in each example and comparative example, the JIS-D hardness at the moment of measurement and 10 seconds after the moment of measurement was measured under a temperature condition of 25 ° C. by a method according to the method described in JIS-K7312. did.

[外観評価]
表3及び表4に示す組み合わせによる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物について、各々、10~20kPaで3分間減圧脱泡した後、ステンレス製金型(100mm×100mm×8mm)に流し込んだ。これを45℃で2日間静置キュアした後に脱型し、硬化物を得た。得られた硬化物について、外観を目視で評価し、濁りのないものをA、わずかでも濁りの認められるものをB、白濁したものをCとした。
[Appearance evaluation]
Each of the polyurethane resin-forming compositions for membrane seal materials in the combinations shown in Tables 3 and 4 was degassed under reduced pressure at 10 to 20 kPa for 3 minutes, and then poured into a stainless steel mold (100 mm×100 mm×8 mm). After standing and curing this at 45° C. for 2 days, it was removed from the mold to obtain a cured product. The appearance of the obtained cured product was visually evaluated, and A was given when there was no turbidity, B was given when even a slight turbidity was observed, and C was given when cloudy.

[白色度評価]
外観評価に使用した硬化物について、白色度を測定した。結果を表3及び表4に示す。なお、白色度の測定はJIS-P8123に準じて行った。白色度は7.0以下のものが好ましく、5.0以下のものがより好ましい。
[Whiteness evaluation]
The whiteness of the cured product used for appearance evaluation was measured. Tables 3 and 4 show the results. The whiteness was measured according to JIS-P8123. The whiteness is preferably 7.0 or less, more preferably 5.0 or less.

[硬度評価]
外観評価に使用した硬化物について、25℃におけるショアD硬度を測定した。結果を表3及び表4に示す。なお、硬度の測定はJIS K 7312:1996に準じて行った。
[Hardness evaluation]
The Shore D hardness at 25° C. was measured for the cured product used for appearance evaluation. Tables 3 and 4 show the results. The hardness was measured according to JIS K 7312:1996.

Figure 0007334431000003
Figure 0007334431000003

Figure 0007334431000004
Figure 0007334431000004

※1 比較例6の低分子溶出物値は、反応性が早すぎるため評価ができなかった。
本発明の一実施形態によれば、MDIとグリセリンとの低分子反応物の溶出量が抑制され、かつ成型物の白濁が抑制された膜シール材の形成に資するとともに、良好な速硬化性を有し、低粘度で注型性に優れる膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物及び該組成物を用いた膜シール材、膜モジュールを提供することが可能となる。従って、本発明の一実施形態にかかる膜シール材は、医療用、家庭用、工業用分離装置を構成する膜シール材として好適に使用することができる。
*1 The low-molecular-weight extractables value of Comparative Example 6 could not be evaluated because the reactivity was too fast.
According to one embodiment of the present invention, the elution amount of low-molecular-weight reaction products between MDI and glycerin is suppressed, and it contributes to the formation of a membrane sealing material that suppresses white turbidity of molded products, and has good rapid curing properties. It is possible to provide a polyurethane resin-forming composition for a membrane sealant, which has a low viscosity and excellent castability, and a membrane sealant and a membrane module using the composition. Therefore, the membrane sealing material according to one embodiment of the present invention can be suitably used as a membrane sealing material constituting medical, household, and industrial separation devices.

11 ハウジング
13 中空糸膜
15 第1の流体入口
17 第1の流体出口
19 膜シール材
100 膜モジュール(中空糸膜モジュール)
Reference Signs List 11 housing 13 hollow fiber membrane 15 first fluid inlet 17 first fluid outlet 19 membrane sealing material 100 membrane module (hollow fiber membrane module)

Claims (7)

アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)と、
ポリオール(B)と、を含む膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物であって、
前記アロファネート基含有ポリイソシアネートプレポリマー(A)は、
ジフェニルメタンジイソシアネート(a1)と、
活性水素含有化合物(a2)と、の反応生成物を含有し、
前記ポリオール(B)は、
水酸基含有アミン系化合物(b1)と、
ひまし油(b2-1)及びひまし油系ポリオール(b2-2)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリオール(b2)と、を含み、
前記水酸基含有アミン系化合物(b1)は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪族ポリアミンを含み、
前記水酸基含有アミン系化合物(b1)由来のエチレンオキシドの含有量が、前記膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、0.29mmol/g以上0.5mmol/g以下である、膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。
an allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A);
A polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material, comprising a polyol (B),
The allophanate group-containing polyisocyanate prepolymer (A) is
diphenylmethane diisocyanate (a1);
containing a reaction product of the active hydrogen-containing compound (a2),
The polyol (B) is
a hydroxyl group-containing amine compound (b1);
At least one polyol (b2) selected from the group consisting of castor oil (b2-1) and castor oil-based polyols (b2-2),
The hydroxyl group-containing amine compound (b1) contains a polyoxyethylene polyoxypropylene aliphatic polyamine,
The content of ethylene oxide derived from the hydroxyl group-containing amine compound (b1) is 0.29 mmol/g or more and 0.5 mmol/g or less with respect to the total amount of the polyurethane resin-forming composition for a membrane seal material. A polyurethane resin-forming composition for sealing materials.
アロファネート基の含有量が、前記膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、0.1mmol/g以上0.7mmol/g以下である、請求項1に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。 2. The polyurethane for membrane seal materials according to claim 1 , wherein the content of allophanate groups is 0.1 mmol/g or more and 0.7 mmol/g or less with respect to the total amount of the polyurethane resin-forming composition for membrane seal materials. A resin-forming composition. ジフェニルメタンジイソシアネートのモノマーの含有量が、前記膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、25質量%で以下ある、請求項1または2に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。 3. The polyurethane resin-forming composition for membrane sealing materials according to claim 1 , wherein the content of the diphenylmethane diisocyanate monomer is 25% by mass or less relative to the total amount of the polyurethane resin-forming composition for membrane sealing materials. thing. 前記ポリオール(b2)の含有量が、前記ウレタン樹脂形成性組成物の総量に対して、1質量%以上45質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物。 The membrane sealing material according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the polyol (b2) is 1% by mass or more and 45% by mass or less with respect to the total amount of the urethane resin-forming composition. Polyurethane resin-forming composition for use. 請求項1~4のいずれか1項に記載の膜シール材用ポリウレタン樹脂形成性組成物の硬化物を含む膜シール材。 A membrane sealing material comprising a cured product of the polyurethane resin-forming composition for a membrane sealing material according to any one of claims 1 to 4 . 本体部と、
膜と、
前記本体部と、前記膜と、の間隙を封止する膜シール材と、を備え、
前記膜シール材が、請求項5に記載の膜シール材である、膜モジュール。
a main body;
a membrane;
a membrane sealing material that seals a gap between the main body and the membrane;
A membrane module, wherein the membrane sealing material is the membrane sealing material according to claim 5 .
前記膜が、複数本の中空糸膜であり、
前記膜シール材は、
前記本体部と、前記複数本の中空糸膜の少なくとも一部と、の間隙、および、
前記複数本の中空糸膜相互の間隙の少なくとも一部を封止する請求項6に記載の膜モジュール。
The membrane is a plurality of hollow fiber membranes,
The membrane sealing material is
a gap between the main body and at least a portion of the plurality of hollow fiber membranes; and
7. The membrane module according to claim 6, wherein at least part of the gaps between the plurality of hollow fiber membranes are sealed.
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