目次
機能性ポリウレタンの開発と応用 （新材料・新素材）
- 和田浩志（監修）
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【ポリウレタン科学の基礎 編】
第1章 ポリウレタンの歴史と需要動向 |||
1 はじめに
2 ポリウレタンの歴史
3 ポリウレタンの市場
4 ポリウレタンの需要動向
4. 1 ポリウレタン製品の市場
4. 2 ポリウレタン原料の市場
5 おわりに
第2章 ポリウレタンの合成と設計 ||||
1 ポリウレタンの特長と多様性
2 末端官能基とポリウレタンの分子設計
2. 1 官能基等量とその計算方法
2. 2 配合計算
3 分子構造のモデル化と応用
3. 1 架橋の影響
3. 2 直鎖状構造
3. 2. 1 1 次構造と凝集構造
3. 2. 2 エラストマーの製造
3. 3 緩い化学架橋構造
3. 4 密度の高い架橋構造
4 まとめ
第3章 ポリウレタンの設計と成形||| |
1|はじめに
2|イソシアネートモノマーを基幹とするプレポリマー設計
2.1|ポリウレタン樹脂におけるプレポリマー
2.2|ワンショット法とプレポリマー法
2.2.1|原料系における関係性
2.2.2|ワンショット法とプレポリマー法との差異
2.2.3|ポリウレタン樹脂の種類と成形法の関係
2.2.4|プレポリマー法のその他の特徴
3 おわりに
【ポリウレタンの原料 編】
第1章 イソシアネート
1 はじめに
2 イソシアネート基の化学
2. 1 イソシアネート基の反応性
2. 2 イソシアネートの合成方法
2. 2. 1 ホスゲン法
2. 2. 2 ノンホスゲン法|
3 イソシアネートの市場
4 芳香族イソシアネートの構造と用途
4. 1 芳香族イソシアネートの特徴|
4. 2 MDIの構造と用途|
4. 3 TDIの構造と用途
4. 4 特殊芳香族系イソシアネートの構造と用途
5 脂肪族/脂環式イソシアネートの構造と用途
5. 1 脂肪族/脂環式イソシアネートの特徴
6 特殊芳香脂肪族イソシアネートの特徴
6. 1 オリゴマーのアルコールとの反応性
6. 2 アクリルウレタン塗料分野での特徴
7 新規イソシアネートの動向
8 各種ジイソシアネートモノマーの物性
第2章|ポリオール ||||||
1 はじめに
2 ポリエーテルポリオール
2. 1 PPG
2. 1. 1 PPGの種類と構造
2. 1. 2 高純度・高分子量PPG
2. 1. 3 その他の機能性PPG
2. 2 変性PPG
2. 2. 1 ポリマーポリオール(POP)
2. 2. 2 ポリPHD(Polyharnstoff dispersion)ポリオール
2. 3 ポリオキシテトラメチレングリコール
3 ポリエステルポリオール
3. 1 重縮合系ポリエステルポリオール
3. 2 ポリカプロラクトンポリオール
4 ポリカーボネートジオール
5 ポリオレフィン系ポリオール
5. 1 ポリブタジエンポリオール
6 各種ポリオールの性状とそのポリウレタンの特徴
7 ポリオールの環境対応
7. 1 ポリエステルポリオール
7. 1. 1 ヒマシ油系ポリオール
7. 2 二酸化炭素を原料にしたポリオール
7. 2. 1 二酸化炭素とアルキレンオキシドの共重合ポリオール
7. 3 その他のバイオマスポリオール
8 おわりに
第3章 触媒 |||||||
はじめに
1 ポリウレタンフォーム用触媒の活性機構
1. 1 無触媒系における反応機構
1. 1. 1 樹脂化反応
1. 1. 2 泡化反応
1. 2 触媒存在下における反応機構
1. 2. 1 樹脂化反応
1. 2. 2 泡化反応
2 ポリウレタンフォーム用触媒の種類
2. 1 樹脂化反応活性と泡化反応活性
2. 2 温度依存性
2. 3 架橋反応活性
3 開発動向
3. 1 軟質フォーム用エミッション低減触媒(RZETA)
3. 1. 1 背景
3. 1. 2 高活性反応型触媒の設計
3. 1. 3 評価処方
3. 1. 4 触媒活性
3. 1. 5 アミンエミッション量
3. 1. 6 臭気
3. 1. 7 樹脂汚染性
3. 1. 8 アルデヒドエミッション量
3. 1. 9 まとめ
3. 2 硬質フォーム用HFO発泡剤対応触媒(TOYOCAT-SX70)
3. 2. 1 背景
3. 2. 2 HFO発泡剤対応泡化アミン触媒の設計
3. 2. 3 評価処方
3. 2. 4 触媒活性
3. 2. 5 貯蔵安定性
3. 2. 6 従来の触媒との相溶性
3. 2. 7 まとめ
おわりに
第4章|界面活性剤・発泡剤
〈界面活性剤〉
1|はじめに
2 発泡のメカニズム及び界面活性剤の作用
2. 1 概要
2. 1. 1 「シャボン玉理論」の展開(従来の考え方)
2. 1. 2 統括的な考え方
2. 2 原料成分の相溶性の向上,分散性の向上
2. 3 気泡の発生(気泡核の発生)
2. 4 気泡の成長
2. 5 気泡の安定化
2. 6 気泡の連通化,独立気泡としての安定化
3 シリコーン系界面活性剤の構造
3. 1 一般的な構造
3. 2 分類
4 界面活性剤の応用
4. 1 シリコーン系界面活性剤の応用概要
4. 2 シリコーン系界面活性剤の主な用途(応用)
4. 2. 1 一般の軟質フォーム用途
4. 2. 2 高弾性(HR)フォーム用途
4. 2. 3 硬質フォーム用途
4. 3 シリコーン系以外の界面活性剤の応用
5 界面活性剤の技術動向,市場動向
5. 1 技術動向
5. 2 市場動向
6 おわりに
〈発泡剤〉
1 はじめに
2 発泡剤の分類
2. 1 反応型発泡剤
2. 2 揮発型発泡剤
2. 3 その他
3 各種発泡剤の使用状況(各論)
3. 1 水発泡剤(反応型発泡剤)
3. 2 フロン系発泡剤(揮発型発泡剤)
3. 3 炭化水素系発泡剤(揮発型発泡剤)
3. 4 その他の発泡剤
4 用途別発泡剤の使用状況(まとめ)
5 おわりに
第5章|ウレタンフォームに用いられる難燃剤
1 はじめに
2 1970年代からのウレタンフォームの難燃技術
2. 1 原料自身を難燃化して用いる方法
2. 2 難燃剤を原料に加えておく方法
2. 3 後加工で難燃剤を含浸する方法
3 難燃剤としての赤リン ─ウレタンフォームに著効─
4 新しいホウ酸系難燃剤によるウレタンフォームの難燃化
4. 1 特長
4. 2 ポリホウ酸ナトリウム水溶液の含浸による硬質ウレタンフォームの不燃化
4. 3 新しい難燃塗布剤「デンプン・ポリホウ酸ナトリウム混合液」の塗布による硬質ウレタンフォームの難燃処理
5 まとめ
第6章|添加剤
1 はじめに
2 高分子の劣化
3 高分子の安定化
4 ポリウレタン用添加剤
4. 1 スパンデックスの特許例
4. 2 スパンデックス用添加剤の特徴
4. 2. 1 基本配合
4. 2. 2 酸化防止剤(AO)
4. 2. 3 紫外線吸収剤(UVA)
4. 2. 4 HALS
4. 2. 5 NOx変色防止剤
4. 2. 6 染色向上剤
4. 2. 7 無機系添加剤
4. 2. 8 ゼネリック品
5 高分子の変色問題
5. 1 変色原因
5. 2 変色メカニズム
5. 3 何故片ヒンダードフェノール系AOが変色しにくいか?
6 ポリウレタンに用いられている添加剤の例
7 まとめ
【ポリウレタンの応用展開 編】
第1章 自動車用内装材料
1 はじめに
2 ポリウレタンの特徴
3 シート・ヘッドレスト
4 インストルメントパネル
5 内装天井
6 ステアリングホイール
7 ロードフロア
8 衝撃吸収材
9 ドアトリムパネル
10 おわりに
第2章|自動車用途ポリウレタン系接着剤
はじめに
1 一液常温湿気硬化型ポリウレタン系接着剤
2 二液反応型ポリウレタン系接着剤
3 一液ポリウレタン系ホットメルト接着剤
おわりに
第3章 ポリウレタン塗料
1 はじめに
2 ポリウレタン塗料の市場
3 ポリウレタン塗料の分類と原料
3. 1 ポリイソシアネート
3. 2 熱活性ポリウレタン樹脂(ブロックポリイソシアネート)
3. 3 水分散型ポリイソシアネート
3. 4 脂肪族二液型ポリウレア(パスクイック)
4 サスティナブルソリューション
4. 1 原料の選択
4. 2 塗装作業時の安全性・効率化
4. 3 塗膜としての物性・耐久性
4. 4 廃棄
5 おわりに
|
第4章 接着剤・シーリング材
1 複合パネル用途
1. 1 はじめに
1. 2 2液ウレタンの設計ポイント
1. 3 2液ウレタンの使用手順
1. 4 2液ウレタンの製品一覧
1. 5 おわりに
2 電気電子材料封止用途
2. 1 はじめに
2. 2 電気電子材料封止用2液ウレタン樹脂の設計
2. 3 封止材としてのウレタン樹脂の選定ポイント
2. 4 おわりに
3 PUR(Poly Urethane Reactive)
3. 1 はじめに
3. 2 PUR接着剤の設計について
3. 3 使用方法について
3. 4 おわりに
4 建築用接着剤
4. 1 はじめに
4. 2 反応機構(1液湿気硬化)
4. 3 接着剤の特徴
4. 4 建築用としてのウレタン樹脂系接着剤の使用例
4. 5 おわりに
5 建築用シーリング材
5. 1 はじめに
5. 2 ポリウレタン系シーリング材の特徴
5. 3 ポリウレタン系シーリング材の用途
5. 4 ポリウレタン系シーリング材の配合
5. 5 おわりに
第5章|硬質ウレタンフォーム断熱材
1 はじめに
2 硬質ウレタンフォーム断熱材とは
2. 1 硬質ウレタンフォームの特長
2. 1. 1 用途に応じた製品設計が可能
2. 1. 2 自己接着力がある
2. 1. 3 耐薬品性
2. 1. 4 耐熱性
2. 2 硬質ウレタンフォーム製品の種類
3 硬質ウレタンフォームの用途
4 製品仕様と断熱性能
5 発泡剤の変遷
6 吹付け硬質ウレタンフォームの行政・業界動向
6. 1 フロン排出抑制法
6. 2 JIS A9526の改正
7 準建材トップランナー制度について
8 省エネ基準適合義務化について
9 まとめ
第6章|防水材
1 建築物に対する防水施工の必要性
2 防水材種類
3 ウレタン防水材市場,需要動向
4 ウレタン防水材の特長
5 ウレタン防水材の歴史,組成
6 防水材の性能,規格
7 主な仕様(工法)と施工例
7. 1 密着工法
7. 2 通気緩衝工法(絶縁工法)
7. 3 ウレタン断熱材との組み合わせによる工法(外断熱・機械固定AIM工法)
8 最近の防水材動向
第7章|熱可塑性ポリウレタンエラストマー
1 概要
2 市場
3 TPUの構造
4 TPUの製造
4. 1 原料
4. 2 製造方法
5 TPUの高機能化
5. 1 低硬度タイプ
5. 2 ノンハロゲン難燃タイプ
5. 3 ホットメルト
5. 4 溶解用
5. 5 帯電防止
5. 6 抗菌・防カビ
5. 7 バイオマス原料の使用
6 TPUの将来
第8章|熱硬化性ポリウレタンエラストマー
1 はじめに
2 注型法
2. 1 プレポリマー法(安定型:アジプレンタイプ)
2. 2 セミプレポリマー法(不安定型:ブルコランタイプ)
2. 3 ワンショット法
2. 4 その他
3 混練法
3. 1 合成ゴム型
3. 2 低分子熱可塑型
3. 3 低分子熱硬化型
4 おわりに
第9章 人工皮革・合成皮革に用いられるポリウレタン樹脂の高性能化・高機能化
はじめに
1 試作PUの配合と合成
2 表皮層用樹脂として使用した際のシボ付け加工適性に関する検討
2. 1 試作フィルムのS-S曲線とガラス転移点(Tg)
2. 2 揉み加工試験と生成したシボの数値化
2. 3 シボ付け加工適性評価
2. 4 消費耐久性評価結果
3 表面処理剤として使用した際の汚染防止性能に関する検討
3. 1 試作フィルムのS-S曲線とガラス転移点(Tg)
3. 2 試験片レザーの作製と汚染防止性試験
3. 3 染色布に対する汚染防止性評価結果
3. 3. 1 インジゴ染色布に対する汚染防止性
3. 3. 2 分散染料染色布に対する汚染防止性
3. 4 消費耐久性評価
おわりに
第10章 ポリウレタンの3Dプリンティング |||
1 緒言
2 3Dプリンティングとは
3 熱可塑性ポリウレタン樹脂の3Dプリンティング
3. 1 材料押出し法(MEX)によるTPUの3Dプリンティング
3. 2 粉末床溶融結合法(PBF)によるTPUの3Dプリンティング
4 光硬化性樹脂ポリウレタンの3Dプリンティング
4. 1 高速DLP-VPP(光造形)法
4. 2 MJT法による光硬化性ポリウレタン
4. 3 反応性ポリウレタン3Dプリンティング
5 まとめ
第11章 生分解性高分子を主構造とするポリウレタンエラストマー
1 はじめに
2 生分解性高分子を用いたポリウレタンの合成
2. 1 前駆体ポリマーの合成
2. 2 生分解性高分子を主構造とするポリウレタンPILCの合成と特性
3 PILCとHApの複合化
4 まとめ
第12章 ポリウレタンのミクロ相分離構造・結晶構造と力学特性
1 はじめに
2 熱処理
3 溶融結晶化
4 熱延伸
5 おわりに
第13章|ポリウレタンのケミカルリサイクル |||
1 はじめに
2 PUのケミカルリサイクル
2. 1 グリコリシス
2. 2 アシドリシス
2. 3 加水分解
3 最後に
第14章 クロロホルムを原料とする光オン・デマンドホスゲン化反応を用いるイソシアネートおよびポリウレタンの合成
1 はじめに
2 クロロホルムの光酸化の予想反応機構
3 クロロギ酸エステルを経由するウレタン合成
4 イソシアネート合成
5 可視光を用いるイソシアネート合成
6 ビスカルバメートとポリウレタンのワンポット合成
7 まとめ
