ポリウレタンの材料設計と構造・物性の制御、劣化対策

ポリウレタンは大学の教科書では数行述べられているのみである。しかしその用途は幅広い。これはポリウレタンの分子設計が自由にできることによる。 　本講では、ポリウレタンの合成の基礎、次に物性の基礎、ポリウレタン設計の基礎について述べる。

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
      1. ポリエステル系
      2. ポリカーボネート系
      3. 脂肪族系
      4. 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
      1. 芳香脂肪族系
      2. 脂肪族系
      3. 環族系
      4. 特殊なイソシアネート
   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
      1. 有機金属系触媒
      2. アミン系触媒
      3. その他
4. ポリウレタンの合成
   1. 合成法;
      1. 形態による分類
         • 塊状重合法
         • 溶液重合法
         • エマルション重合法
      2. 原料の添加順序による分類
         • 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
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
      1. 水素結合
      2. 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
      1. イソシアナート、ポリオール、鎖延長剤、架橋剤構造の影響
      2. ソフトセグメント/ハードセグメント含量の影響
      3. ポリオールの分子量、分子量分布
      4. 硬化 (成形) 温度の影響
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
      1. 熱劣化
      2. 光劣化
      3. 加水分解
      4. 微生物劣化
      5. 応力劣化
      6. 金属劣化 (銅害)
7. ポリウレタンの分子設計理念
• 質疑応答