ポリウレタンの原料・構造・物性と合成法およびトラブル対策

ポリウレタンとその周辺の研究・生産・営業に関わる技術者・若手研究者のために、基礎化学から用途までを、原料の種類と特性、ポリウレタンの合成のKnow How、製品設計に必要な構造と物性の関係、製品のトラブル対策の内容で直ぐ役に立つポリウレタンの基礎を分かりやすく講演します。

1. はじめに
   1. ポリウレタンとは?
   2. ポリウレタンの開発の流れ
   3. ポリウレタンの用途と需要動向
2. イソシアネートの化学
   1. 合成法
   2. 各種活性水素化合物との反応生成物
   3. 活性水素基の反応性比較
   4. 共鳴構造と反応機構
3. 原料
   1. ポリオールの種類と特性
      • ポリエーテル系
      • ポリエステル系
      • ポリカーボネート系
      • 脂肪族系
      • バイオポリオール
   2. イソシアネートの種類と特性
      • 芳香族系
      • 芳香脂肪族系
      • 脂肪族系
      • 脂環族系
      • 特殊なイソシアナート
   3. 鎖延長剤・架橋剤 グリコール・多価アルコール、ジアミン化合物
   4. 触媒
      • 有機金属系触媒
      • アミン系触媒
      • その他
4. ポリウレタンの合成
   1. 合成法
      • 塊状重合法、溶液重合法、エマルション重合法
      • プレポリマー (二段階重合) 法、ワンショット (一段階重合) 法
   2. 配合比の設計法 – 重付加の反応理論
      • 線状ポリウレタン、網目状ポリウレタン
   3. 合成反応の分析技術
      • 滴定法 (水酸基価・酸価・アミン当量法)
      • 機器分析 (FT-IR, NMR, HPLC, GPC)
5. ポリウレタンの化学構造と物性発現
   1. ポリウレタン鎖の化学構造の分類
   2. ポリウレタン鎖の高次構造
      • 水素結合
      • 相混合とミクロ相分離
   3. ポリウレタンのゴム弾性への物理架橋の寄与
   4. 物性への構造因子の影響
      • イソシアナート、ポリオール、鎖延長剤、架橋剤構造の影響
      • ソフトセグメント/ハードセグメント含量の影響
      • ポリオールの分子量、分子量分布
      • 硬化 (成形) 温度の影響
   5. ポリウレタンの分子設計マップ
6. ポリウレタンのトラブル対策
   1. 合成過程のトラブルと対策
   2. 製品のトラブルと対策
      • 熱劣化
      • 光劣化
      • 加水分解
      • 微生物劣化
      • 応力劣化
      • 金属劣化
      • 銅害) など
7. おわりに