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JP5913528B2 - 有機溶剤吸収用フォーム - Google Patents

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Description

本発明は、有機溶剤吸収用フォームに関する。
従来、有機溶剤吸収材として、ポリプロピレン樹脂の短繊維からなる不織布(例えば、特許文献1参照)、およびアクリル樹脂からなる吸収性樹脂(例えば、特許文献2参照)が知られている。
米国特許6,586,073号公報 特開2003−251178号公報
しかしながら、特許文献1記載の溶剤吸収材は、ポリプロピレン樹脂の短繊維の間を毛細管現象で溶剤を吸収できるが不織布の外寸が変化しないため、例えば、溶剤を保管するタンクや溶剤を使用している反応容器から溶剤が漏洩した時、溶剤を吸収して回収するが吸収材の寸法が変化しないため漏洩時まで保管場所で嵩張ることや、非水蓄電池システムにおいて、蓄電池セル内に封入されている非水電解液が事故や災害等により漏洩した時、非水蓄電池システム内では溶剤吸収材の体積を小さくしたいが、溶剤吸収材による吸収量を確保するため設計で非水蓄電池システムの外寸が大きくなるという問題があった。
また、特許文献2記載のアクリル樹脂のオニウム塩は粒子状であり、溶剤を吸収して数十〜数百倍に膨張するが、吸収後の回収が困難という問題があった。
すなわち本発明の課題は、有機溶剤吸収材が保管中嵩張らず、体積当たりの吸収量が多く、吸収後の回収も容易である有機溶剤吸収材を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、官能基数が2である水酸基価が25〜100mgKOH/gのポリエーテルジオール(A1)と官能基数が3〜8である水酸基価が25〜500mgKOH/gのポリエーテルポリオール(A2)とを含有するポリエーテルポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、発泡剤(C)、整泡剤(D)および触媒(E)を含有してなる有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P);該組成物を反応させてなる有機溶剤吸収用フォーム(Q);該フォームを成形してなる有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)である。
本発明の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物は、下記の効果を奏する。
(1)該組成物を反応させてなる有機溶剤吸収用フォーム成形体は、有機溶剤吸収材が保管中嵩張らず、体積当たりの吸収量が多い。
(2)該有機溶剤吸収用フォーム成形体は、吸収後の形状が維持できるため、有機溶剤吸収後の回収が容易である。
[ポリエーテルジオール(A1)]
本発明におけるポリエーテルジオール(A1)は、官能基数が2である水酸基価が25〜100mgKOH/g(以下において数値のみを示すことがある)のポリオールであり、該水酸基価は好ましくは30〜90、さらに好ましくは40〜80である。該水酸基価が25mgKOH/g未満では有機溶剤吸収用フォーム成形体が有機溶剤を吸収後に持ち上げると形状が維持できず吸収した有機溶剤が垂れ出し、100mgKOH/gを超える場合では有機溶剤吸収用フォーム成形体が硬くなり、回収時に割れや切れが生じる。
なお、本発明において有機溶剤は、溶剤と略記することがある。
ポリエーテルジオール(A1)としては、下記に記載の分子量60〜400の(a1)低分子ジオール、(a2)2価フェノール、および炭素数1〜20のアルキルアミン(n−ブチルアミン、オクチルアミン等)にアルキレンオキシド(以下AOと記載。)を付加させたものが挙げられる。AOとしては、炭素数2〜12、例えばエチレンオキシド(以下EOと記載。)、1,2−プロピレンオキシド(以下POと記載。)、1,3−プロピレンオキシド、1,2−、1,3−および2,3−ブチレンオキシド(以下BOと記載。)、テトラヒドロフラン(THF)、置換AO[炭素数5〜12のα−オレフィンのエポキシ化物、スチレンオキシドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリンおよびエピブロモヒドリン等]等が挙げられる。好ましいのはEO、POおよびこれらの併用である。尚、AOを併用する場合、その結合形式はブロック付加でもランダム付加でもこれらの併用でもよい。
(a1)低分子ジオール
炭素数(以下において、Cと略記することがある)2〜20またはそれ以上の2価アルコール、例えば炭素数2〜12の脂肪族2価アルコール[(ジ)アルキレングリコール、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、ジプロピレングリコール、1 ,2−、2,3−、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよび3−メチルペンタンジオール、ドデカンジオール等]、炭素数6〜10の脂環含有2価アルコール[1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等]等。
(a2)2価フェノール
C6〜18の2価フェノール、例えば単環2価フェノ ール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、ウルシオール等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、−F、−C、−B、−ADおよび−S、ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン等)、および縮合多環2価フェノール[ジヒドロキシナフタレン(1,5−ジヒドロキシナフタレン等)、ビナフトール等]等。
これらのうち、有機溶剤吸収用フォーム成形体の溶剤吸収後の形状維持という観点から、好ましくは、(a1)に記載の低分子ジオールにAOを付加させたもの、さらに好ましくは脂肪族2価アルコールにAOを付加させたものである。
また、上記(A1)は1種単独でも、2種以上併用してもいずれでもよい。
[ポリエーテルポリオール(A2)]
本発明におけるポリエーテルポリオール(A2)は、官能基数が3〜8である水酸基価が25〜500mgKOH/g(以下において数値のみを示すことがある)のポリオールであり、該水酸基価は好ましくは30〜450、さらに好ましくは35〜400である。該水酸基価が25mgKOH/g未満では有機溶剤吸収用フォーム成形体が溶剤を吸収後に持ち上げると形状が維持できず吸収した溶剤が垂れ出し、500mgKOH/gを超える場合では有機溶剤吸収用フォーム成形体が硬くなり、回収時に割れや切れが生じる。
ポリエーテルポリオール(A2)としては、下記に記載の分子量60〜400の(a3)低分子ポリオール、(a4)多価フェノール、および(a5)低分子アミンにAOを付加させたものが挙げられる。AOとしては、ポリエーテルジオール(A1)で記載したAOが挙げられる。好ましいのはEO、POおよびこれらの併用である。尚、AOを併用する場合、その結合形式はブロック付加でもランダム付加でもこれらの併用でもよい。
(a3)低分子ポリオール
3価〜8価またはそれ以上の多価アルコール、例えば(シクロ)アルカンポリオールおよびそれらの分子内もしくは分子間脱水物[グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリトール、1,2 ,6−ヘキサントリオール、エリスリトール、シクロヘキサントリオール、マンニトール、キシリトール、ソルビタン、ジグリセリンその他のポリグリセリン等]、糖類およびその誘導体[例えば蔗糖、グルコース、フラクトース、マンノース、ラクトース、およびグリコシド(メチルグルコシド等)]等。
(a4)多価フェノール
3価〜8価またはそれ以上の多価フェノール、例えば単環多価フェノール(ピロガロール、フロログルシノール、および1価もしくは2価フェノール(フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール等)のアルデヒドもしくはケトン(ホルムアルデヒド、グルタールアルデヒド、グリオキザール、アセトン)低縮合物(フェノールもしくはクレゾールノボラック樹脂、レゾールの中間体、フェノールとグリオキザールもしくはグルタールアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノール、およびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノール)等。
(a5)低分子アミン
アンモニア;炭素数2〜20の脂肪族モノまたはポリアミン[炭素数2〜20のアルカノールアミン(モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、イソプロパノールアミン等)、炭素数2〜6のアルキレンジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)、炭素数4〜20のポリアルキレンポリアミン(アルキレン基の炭素数が2〜6のジアルキレントリアミン〜ヘキサアルキレンヘプタミン、例えば、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン)];炭素数6〜20の芳香族モノまたはポリアミン(フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン等)、炭素数4〜20の脂環含有モノまたはポリアミン(シクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミン等)、炭素数4〜20の複素環含有アミン(ピペラジン、アミノエチルピペラジン等)等。
これらのうち、有機溶剤吸収用フォーム成形体の溶剤吸収後の形状維持という観点から、好ましくは、(a3)に記載の低分子ポリオールにAOを付加させたもの、さらに好ましくはショ糖およびグリセリンにAOを付加させたものである。
また、上記(A2)は1種単独でも、2種以上併用してもいずれでもよい。
[ポリエーテルポリオール(A)]
本発明におけるポリエーテルポリオール(A)は、前記ポリエーテルジオール(A1)とポリエーテルポリオール(A2)とを含有してなる。
ポリエーテルポリオール(A)に基づく(A1)の含有率は、有機溶剤吸収用フォーム成形体の溶剤吸収後の形状維持という観点から、(A)に基づいて好ましくは50〜99重量%、さらに好ましくは55〜95重量%、特に好ましくは60〜90重量%である。50重量%未満では溶剤吸収後の有機溶剤吸収用フォーム成形体の形状が崩れやすい傾向になり、99重量%超では有機溶剤吸収用フォーム成形体が溶剤吸収後に溶剤に溶けて、形状がなくなる傾向になる。
[ポリイソシアネート(B)]
本発明におけるポリイソシアネート(B)としては、芳香族ポリイソシアネート(以下PIと記載。)、脂肪族PI、脂環式PI、芳香脂肪族PI、およびこれらのPIの変性体が挙げられる。
芳香族PIとしては、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下Cと略記)6〜20、例えばジイソシアネート(以下DIと略記)[1,3−および/または1,4−フェニレンDI、2,4−および/または2,6−トリレンDI(TDI)、4, 4’−および/または2,4’−ジフェニルメタンDI(MDI)、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタンおよび1,5−ナフチレンDI];3官能以上のPI(トリイソシアネート等)[粗製TDI、粗製MDI(ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ ート)等]が挙げられる。
脂肪族PIとしては、C2〜18、例えばDI[エチレンDI、テトラメチレンDI、ヘキサメチレンDI(HDI)、ヘプタメチレンDI、オクタメチレンDI、デカメチレンDI、ドデカメチレンDI、2,2,4−および/または2,4,4−トリメチルヘキサメチレンDI、リジンDI、2,6−ジイソシアナトメチ ルカプロエート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレートおよびビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート];3官能以上のPI(トリイソシアネート等)[1,6,1 1−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネートおよびリジンエステルトリイソシアネート(リジンとアルカノールアミンとの反応生成物のホスゲン化物)、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート、2−および/または3−イソシアナトプロピル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等]が挙げられる。
脂環式PIとしては、C4〜15、例えばDI[イソホロンDI(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−DI(水添MDI)、シクロヘキシレンDI、 メチルシ
クロヘキシレンDI、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレートおよび2,5−および/または2,6−ノルボルナンDI等];
3官能以上のPI(トリイソシアネート等)[ビシクロヘプタントリイソシアネート等]が挙げられる。
芳香脂肪族PIとしては、C8〜15、例えばm−および/またはp−キシリレンDI(XDI)、ジエチルベンゼンDIおよびα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンDI(TMXDI)が挙げられる。
PIの変性体としては、例えばカルボジイミド、ウレタン、ウレア、イソシアヌレート、ウレトイミン、アロファネート、ビウレット、オキサゾリドンおよび/またはウレトジオン基を有する変性体)、例えばMDI、TDI、HDI、IPDI等のウレタン変性物(前記のポリエーテルポリオール等と過剰のPIとを反応させて得られるNCO末端ウレタンプレポリマー等)、ビウレット変性物、イソシアヌレート変性物、トリヒドロカルビルホスフェート変性物、およびこれらの混合物が挙げられる
これらのうちで好ましいものは、溶剤吸収フォーム成形体の溶剤吸収後の形状維持という観点から、C6〜15の芳香族ポリイソシアネートであり、特に好ましいものは粗製MDI、TDI、およびそれらの混合物である。
また、上記(B)は1種単独でも、2種以上併用してもいずれでもよい。
前記ポリエーテルポリオール(A)とポリイソシアネート(B)の重量比率[(A)/(B)]は、有機溶剤吸収用フォームの成形性観点から、好ましくは50/50〜90/10である。
[発泡剤(C)]
本発明における発泡剤(C)としては、公知の発泡剤が使用でき、例えば、水、水素原子含有ハロゲン化炭化水素、低沸点炭化水素及び液化炭酸ガス等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。水素原子含有ハロゲン化炭化水素の具体例としては、塩化メチレンやHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)(例えばHCFC−123及びHCFC−141b);HFC(ハイドロフルオロカーボン)(例えば、HFC−245fa及びHFC−365mfc)等が挙げられる。
低沸点炭化水素は、沸点が−5〜70℃の炭化水素であり、その具体例としては、ブタン、ペンタン、シクロペンタンが挙げられる。
(C)の使用量は、(C)が水の場合、前記(A)に基づいて好ましくは0.05〜1重量%、さらに好ましくは0.1〜0.5重量%、(C)が水素原子含有ハロゲン化炭化水素または低沸点炭化水素の場合は、好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは5重量%以下である。
[整泡剤(D)]
本発明における整泡剤(D)としては、シリコン整泡剤(例えば、ジメチルポリシロキサンや主鎖および/又は側鎖および/又は末端をポリオキシアルキレン、フェニル、アルキル、アラルキル等で変性した非反応性ジメチルシロキサン等)が挙げられる。
(D)の使用量は、前記(A)に基づいて好ましくは0.5〜3重量%、さらに好ましくは0.8〜2重量%である。
[触媒(E)]
本発明における触媒(E)としては、ウレタン化反応を促進する通常の触媒はすべて使用でき、例として、トリエチレンジアミン、ビス(N,N−ジメチルアミノ−2−エチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ジアザビシクロアルケン〔例えば、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7または1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン−5等などの3級アミンおよび脂肪族カルボン酸(ギ酸、酢酸、オクチル酸等のモノカルボン酸、コハク酸、アジピン酸等のポリカルボン酸)、芳香族カルボン酸(安息香酸等のモノカルボン酸、フタル酸、トリメリット酸等のポリカルボン酸)、フェノール類(フェノール、カテコール等)、スルホン酸類(p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等)、および無機酸(炭酸、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸等)との塩等〕]、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、オクチル酸第一スズ、ジラウリル酸ジブチル第二スズ、オクチル酸鉛、オクチル酸ビスマス等の有機金属化合物が挙げられる。
触媒(E)の使用量(純分)は、前記(A)に基づいて好ましくは0.1〜0.5重量%、さらに好ましくは0.15〜0.3重量%である。
[有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P)]
本発明の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P)は、前記ポリエーテルポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、発泡剤(C)、整泡剤(D)および触媒(E)を含有してなる。
前記(P)には、成形体の溶剤吸収後の強度を上げる目的で、さらに鎖伸長剤(F)および/または架橋剤(G)を含有さてもよい。
鎖伸長剤(F)としては、上述の分子量60〜400の(a1)〜(a2)であり、架橋剤(G)としては、上述の分子量60〜400の(a3)〜(a5)である。
鎖伸長剤(F)および架橋剤(G)の合計含有量は、(A)と(B)の合計重量に対して、好ましくは0.1〜5重量%、さらに好ましくは0.5〜3重量%である。
前記(P)には、成形体の溶剤吸収量を増やす目的で、さらにモノオール(H)を含有さてもよい。
モノオール(H)としては、炭素数1〜8の脂肪族モノオール類[直鎖モノオール(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、ステアリルアルコール等)及び分岐鎖を有するモノオール(イソプロピルアルコール、ネオペンチルアルコール、3−メチル−ペンタノール及び2−エチルヘキサノール)等];炭素数6〜12の環状基を有するモノオール類[脂環基含有モノオール(シクロヘキサノール等)及び炭素数7〜12の芳香環含有モノオール(ベンジルアルコール及びナフチルエタノール等)等]及びそれらのAOを付加させたものである。
モノオール(H)の合計含有量は(A)と(B)の合計重量に対して、好ましくは0.1〜5重量%、さらに好ましくは0.5〜3重量%である。
前記(P)には、成形体の溶剤吸収後の強度を上げる目的で、さらにポリエーテルポリオール(A)以外のポリオール(I)を含有さてもよい。
ポリオール(I)としては、例えば、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
ポリオール(I)の合計含有量は(A)と(B)の合計重量に対して、好ましくは0.1〜5重量%、さらに好ましくは0.5〜3重量%である。
本発明の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P)には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により、成形性や成形体のその他の機能を向上させるために、さらに添加剤(J)を含有さてもよい。添加剤(J)の合計含有量は(A)と(B)の合計重量に対して、通常10重量%以下、好ましくは、0.5〜8重量%である。
このような(J)としては、着色剤(金属酸化物、ジスアゾピグメント等)、酸化防止剤(ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、ヒンダードフェノール等)、滑剤(ステアリン酸カルシウム、エチレンジアミンジステアリルアミド等)、光安定剤〔紫外線吸収剤[ベンゾフェノン系(2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等)等]、クエンチャー[ニッケルキレート系等]、サリチル酸系[フェニルサリチレート等]、ラジカル捕捉剤[ヒンダードアミン系((ビス2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等)]、難燃剤[窒素含有難燃剤(尿素化合物、グアニジン化合物等)、硫黄含有難燃剤(硫酸エステル、スルファミン酸等)、リン含有難燃剤(リン酸、ホスフェート等)等]、抗菌剤[抗菌性ゼオライト化合物、4級アンモニウム塩(ジデシルジメチルアンモニウムクロライド等)、有機ヨード系抗菌剤(4−クロルフェニル−3−ヨードプロパルギルホルマール、3−ヨード−2−プロペニルブチルカーバメート等)、有機窒素硫黄系抗菌剤(ベンゾチアゾール、2,4−チアゾリルベンズイミダゾール等)等]、帯電防止剤〔アニオン界面活性剤[リン酸エステル塩(例えば、ポリオキシアルキレン化合物のモノリン酸エステル塩、ジリン酸エステル塩等)、アルキルベンゼンスルホン酸塩等]、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤等〕、可塑剤(フタル酸ジブチル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル等)、が挙げられ、これらから選ばれる1種以上のものを添加してもよい。
[有機溶剤吸収用フォーム(Q)]
本発明の有機溶剤吸収用フォームは前記組成物(P)を反応させてなる。ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)の割合は種々変えることができるが、イソシアネート指数[〔(B)のNCO基の当量/(A)の活性水素の当量〕×100]は、有機溶剤吸収用フォーム成形体の溶剤吸収後の形状維持という観点から、好ましくは80〜120、さらに好ましくは85〜115、特に好ましくは90〜110である。
なお、組成物(P)が鎖延長剤(F)および/または架橋剤(G)を含有する場合には、前記イソシアネート指数は、下記の式で表される。

イソシアネート指数=100×[〔(B)のNCO基の当量〕
/〔(A)と(F)と(G)との合計の活性水素の当量〕]
上記(Q)の製造方法としては、とくに限定されないが、例えば、ポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、発泡剤(C)、整泡剤(D)および触媒(E)を混合して混合液を得て、必要により加熱(例えば70〜130℃で0.5〜10時間)することにより、反応、硬化させて(Q)を得る方法が挙げられる。
[有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)]
本発明の有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)は前記有機溶剤吸収用フォーム(Q)からなる。すなわち、該フォーム(Q)を、必要により切断、裁断、抜き打ち、熱プレス等の加工を行うことにより、該成形体(R)が得られる。また、前記有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P)を金型や樹脂型等に注型し、反応硬化させて有機溶剤吸収用フォーム(Q)を得て、これを成形体(R)としてもよい。金型や樹脂型等に注型する場合、金型や樹脂型等に特定の形状を施すことにより、筋、突起および穴等を付与することができる。さらに金型や樹脂型等の接している面(スキン層)を有していてもよい。該成形体(R)の形状については、限定されないが、シート状、矩形状、円柱状等の使用する場所に合わせて選ぶことができる。
有機溶剤吸収用フォーム(Q)および有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)の密度は、吸収後に持ち上げた時の液垂れと吸収速度の観点から、好ましくは100〜400kg/m3、さらに好ましくは150〜350kg/m3である。100kg/m3以下では、吸収後に持ち上げた時の液垂れする傾向があり、400kg/m3以上では、溶剤を吸収する速度が遅くなる傾向がある。
本発明における有機溶剤としては有機溶剤であれば特に限定されないが、例えば、C5〜C18の炭化水素溶剤(例えば、n−ペンタン、i−ペンタン、n−ヘキサン、i−ヘキサン、n−ヘプタン、i−ヘプタン、n−オクタン、i−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等)、C6〜C12の芳香族炭化水素溶剤(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン等)、C1〜C8のモノアルコール(例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、ベンジルアルコール等)、C3〜C9のケトン溶剤(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、C2〜C10のエステル溶剤(例えば、蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等)〕、C4〜C10のエーテル溶剤(ジエチルエーテル、THF、ジオキサン等)〕、C3〜C4アミド溶剤(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、ジメチルスルホキシド、イオン液体(例えば、イミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、脂肪族四級アンモニウム塩等)および上記有機溶剤の2種以上の混合物等が挙げられる。
また、非水二次電池セルに含まれるような電解質を含有した非水電解液(例えば、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等の溶剤にLiBF4、LiPF6、LiClO4等が溶解された電解液)、高分子溶液(例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等を含有した酢酸エチル、トルエン等の溶解液)、水分を含んだ上記有機溶剤の溶液および懸濁液も本発明における有機溶剤として含まれる。
とりわけ、有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)は、非水電解液を吸収するのに有用である。
[有機溶剤吸収用フォーム成形物品(X)]
本発明の有機溶剤吸収用フォーム成形物品(X)は、有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)を例えば樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)からなるシート、トレー、カップに固定または接着することで、溶剤を吸収して回収できる有機溶剤吸収用フォーム成形物品(X)として使用できる。
シート、トレー、カップの形状については特に限定されない。また、該成形体(R)を樹脂に固定または接着する方法について特に限定はないが、例えば、固定する方法としては、トレーと該成形体(R)を樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)製の糸、紐および結束バンド等で巻く等が挙げられ、接着する方法としては、シート等に両面テープを貼り付け後、または接着剤(例えば、合成ゴムの溶剤液からなる接着剤、2液のウレタンおよびエポキシ硬化型接着剤等)を塗布後に有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)を貼り付ける等が挙げられる。また、固定する方法としては、固定する材料がなくても、カップの穴のサイズと成形体(R)が同じサイズまたは(R)が大きい場合、カップにはめ込むまたは押し込む等が挙げられる。
また、本発明の非水二次電池は、前記有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)および/または前記有機溶剤吸収用フォーム成形物品(X)を備えてなる非水二次電池である。すなわち、該非水二次電池は、非水二次電池セル1個または複数個からなり、該非水二次電池セルに、成形体(R)および/または成形物品(X)を備えている。そして、非水二次電池セルに電解液が漏洩があった場合、速やかに電解液を吸収することにより、電解液が非水二次電池の外に漏洩するのを防止できる。
以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、%は重量%を表す。
表1および2に記載の実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次の通りである。なお、数平均分子量はMnと略記した。
[ポリエーテルジオール(A1)]
ポリエーテルジオール(a1−1):
プロピレングリコールのPO付加物〔官能基数2、水酸基価37mgKOH/g、
Mn3,000〕
ポリエーテルジオール(a1−2):
プロピレングリコールのPO付加物〔官能基数2、水酸基価56mgKOH/g、
Mn2,000〕
ポリエーテルジオール(a1−3):
ビスフェノールAのPO付加物〔官能基数2、水酸基価280mgKOH/g、
Mn400〕
ポリエーテルジオール(a1−4):
プロピレングリコールにPO、EOをランダム付加した共重合体〔官能基数2、
水酸基価56mgKOH/g、Mn4,000〕、EO含有量=80%〕
[ポリエーテルポリオール(A2)]
ポリエーテルポリオール(a2−1):
ショ糖のPO付加物とグリセリンのPO付加物の混合物〔官能基数6.7、
水酸基価450mgKOH/g、Mn835〕
ポリエーテルポリオール(a2−2):
グリセリンのPO付加物末端にEOを付加した共重合体〔官能基数3、
水酸基価33mgKOH/g、Mn5,100〕
ポリエーテルポリオール(a2−3):
グリセリンのPO付加物〔官能基数3、水酸基価400mgKOH/g、Mn420〕
[ポリイソシアネート(B)]
ポリイソシアネート(b−1):
商品名「ミリオネートMR−200」、日本ポリウレタン工業(株)製、粗製MDI、
NCO%31.3
ポリイソシアネート(b−2):
商品名「コロネートT−80」、日本ポリウレタン工業(株)製、TDI
[発泡剤(C)]
発泡剤(c−1):水
[整泡剤(D)]
整泡剤(d−1):商品名「SZ−1671」、
東レ・ダウコーニング(株)製、シリコーン整泡剤
整泡剤(d−2):商品名「SZ−1642」、
東レ・ダウコーニング(株)製、シリコーン整泡剤
[触媒(E)]
触媒(e−1):
商品名「ネオスタン U−28」、日東化成(株)製、
(2−エチルヘキサン酸)酸第1スズ
触媒(e−2):
商品名「ネオスタン U−600」、日東化成(株)製、
トリス(2−エチルヘキサン酸)ビスマス(含有量:55〜58重量%)の
2−エチルヘキサン酸溶液
触媒(e−3):
商品名「TOYOCAT ET」、東ソー(株)製、
ビス(ジメチルアミノエチル)エーテルの70%ジプロピレングリコール溶液
[鎖延長剤(F)]
鎖延長剤(f−1):エチレングリコール
[架橋剤(G)]
架橋剤(g−1):トリエタノールアミン
架橋剤(g−2):ジエタノールアミン
[電解液]
炭酸エチレン、炭酸ジエチルおよび炭酸ジメチルを重量比1:1:1で混合し、得られた混合溶媒に、LiPF6を1.2mol/Lの濃度で溶解させ、更に混合溶媒に対して添加剤として、炭酸ビニレンを0.5%添加したものを電解液とした。この電解液は、後述の有機溶剤吸収用フォーム成形体の評価に用いた。
実施例1〜8 <有機溶剤吸収用フォーム成形体>
表1に記載の処方で、ポリオールエーテルジオール(a1−1)〜架橋剤(g−2)を25℃で撹拌混合した。さらに、ポリイソシアネート(b−1)〜(b−2)を加え、ホモミキサーで撹拌混合し、有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物を得た後、タテ100mm×ヨコ100mm×高さ100mmの金型に注入し、金型温度60℃で10分発泡硬化させ、有機溶剤吸収用フォーム成形体(R−1)〜(R−8)を得た。評価結果を表2に示す。
比較例1〜3
表1に記載の処方で、実施例1〜8と同様に行い、有機溶剤吸収用フォーム成形体(比R−1)〜(比R−3)を得た。評価結果を表2に示す。
<試験方法>
各項目の測定方法は下記の通りである。
(1)密度:
JIS K7222に準拠、単位はg/cm3
(2)溶剤吸収率と液垂れ溶剤率:
各成形体を50×50×5mmの大きさに切断したものを試験片とし、秤量した[W1(g)]。100×100×50mmの金属容器に溶剤を200ml入れ、溶剤吸収前の重量を測定した試験片を50×50mmの面が上となるように溶剤の液面の上に置いた。10分後に溶剤を吸収した試験片の50×50mm面の一角の表裏をピンセットで摘んで持ち上げ、摘んだ一角の対角が下になるようにしてから下に試験片が付かないように30秒間維持し、液垂れした溶剤を回収し、秤量した[W2(g)]。また、液垂れ後の試験片についても秤量した[W3(g)]。
なお、本試験においては、メタノール、トルエン、エチルメチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、前記[電解液]の各溶剤について評価を行った。
溶剤吸収率(%)、液垂れ溶剤率(%)は、下記式により算出した。

[溶剤吸収率(%)]=[(W2)+(W3)−(W1)]×100/(W1)

[液垂れ溶剤率(%)]=(W2)×100/[(W2)+(W3)−(W1)]

(3)フォーム形状維持試験:
溶剤吸収率を測定した試験片の50×50mm面を真ん中から半分に折り、それを戻した時に変化がない場合○、割れや切れが生じた場合×とした。
Figure 0005913528
Figure 0005913528
表2において、実施例1〜8の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P)から得られたフォーム成形体は、有機溶剤吸収用フォームとして十分な溶剤吸収率であり、持ち上げた時の液垂れした溶剤も十分少なく、折り曲げた時にフォームの形状を維持しているため、溶剤吸収後のフォームの回収が容易であった。
これに比べて、比較例1では溶剤吸収率が大きいが、液垂れにより溶剤吸収量が少なくなるために有機溶剤吸収用フォームとして満足できるものではなかった。また、比較例2〜3では、有機溶剤吸収用フォームとして十分な溶剤吸収率であり、持ち上げた時の液垂れした溶剤も十分少ないが、折り曲げた時にフォームの形状が崩れるため、溶剤吸収後のフォームの回収が容易でなく、溶剤吸収フォームとして満足できるものではなかった。
本発明の有機溶剤吸収用フォーム成形体は、有機溶剤が床や机の上にこぼれた時に使用する溶剤吸収材、事故や災害時の溶剤漏洩防止用具等として幅広く用いることができ極めて有用である。とりわけ、本発明の有機溶剤吸収用フォーム成形物品を備えた非水二次電池は非水電解液が漏洩した場合でも、極めて安全であるため有用である。

Claims (9)

  1. 官能基数が2である水酸基価が25〜100mgKOH/gのポリエーテルジオール(A1)と官能基数が3〜8である水酸基価が25〜500mgKOH/gのポリエーテルポリオール(A2)とを含有するポリエーテルポリオール(A)、ポリイソシアネート(B)、発泡剤(C)、整泡剤(D)および触媒(E)を含有してなる有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物(P)。
  2. さらに鎖延長剤(F)および/または架橋剤(G)を含有してなる請求項1記載の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物。
  3. ポリエーテルポリオール(A)に基づく(A1)の含有率が50〜99重量%である請求項1または2記載の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物。
  4. ポリエーテルポリオール(A2)がショ糖および/またはグリセリンのアルキレンオキシド付加物である請求項1〜3のいずれか記載の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか記載の有機溶剤吸収用フォーム形成性組成物を反応させてなる有機溶剤吸収用フォーム(Q)。
  6. 請求項5に記載の有機溶剤吸収用フォーム(Q)を成形してなる有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)。
  7. 吸収する有機溶剤が、非水電解液である請求項6記載の有機溶剤吸収用フォーム成形体。
  8. 請求項6または7記載の有機溶剤吸収用フォーム成形体を、シート、トレーまたはカップに、固定または接着してなる有機溶剤吸収用フォーム成形物品(X)。
  9. 請求項6もしくは7記載の有機溶剤吸収用フォーム成形体(R)または請求項8記載の有機溶剤吸収用フォーム成形物品(X)を備えた非水二次電池。
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