ポリウレタン

ポリウレタン（英: polyurethane[1]）とはウレタン結合を有する重合体の総称で、通常イソシアネート基と水酸基を有する化合物の重付加により生成される。ウレタン（-NH・CO・O-）が介する結合をウレタン結合と言う（右図参照）。ウレタン樹脂（ウレタンじゅし）、ウレタンゴムともいう。プラスチックの分類を表す略号はPU、ゴムの分類を表す略号はUである。

ポリウレタンの合成 ジイソシアネートとジオールモノマーが重合し、ポリウレタンを生成する。トリオールを用いる場合もある。
軟質ポリウレタンフォーム製の家庭用スポンジ
硬質ポリウレタンフォームの製造のための缶スプレー
住宅建設における硬質ポリウレタンフォームの絶縁層
ポリウレタンフォーム
PUでコーティングされた空調ダクト

1937年にドイツのIGファルベン社で最初に実用化されたが、工業用に広く用いられるようになったのは1950年代以降である[2][3]。

化学的性質

抗張力や耐摩耗性、耐油性に優れるが、耐熱性や耐水性は他の合成ゴムに比べ低い[4]。水分による加水分解や空気中の窒素酸化物（NOx）、塩分、紫外線、熱、微生物などの影響で、徐々に分解される。分解はその素材が合成された時から始まる。

劣化

素材が合成された時点から加水分解などによる劣化が始まり、高湿度下では、劣化が促進される[5]。

日用品で経時劣化に伴うトラブルも多い。靴底に使用されているウレタンの劣化破損では、捻挫などの怪我を負う例が報告されている[6]。登山中であれば遭難など深刻な状況に発展する可能性もある。この劣化は、使用回数などとは無関係で進む。

但し、上記はエステル結合を持つエステル系ポリウレタンの話である。エーテル系ポリウレタンはエステル結合を持たないため、加水分解には極めて強い。

合成法

通常、グリコールを主とするポリオールと、主として2官能のイソシアネートである、ジイソシアネートを反応させて合成する。カルボキシ基、アミノ基などの官能基も併用することができ、非常に多様な性質の製品を作ることができる。ウレタンフォーム（発泡ポリウレタン）を製造するためには、発泡剤を加えて重合させる。

用途

ポリウレタンの主な用途は次のとおりである。

脚注
  1. 文部省 著、日本建築学会 編『学術用語集 建築学編』（増訂）日本建築学会、1990年。ISBN 4-8189-0355-8。
  2. Bayer, Otto (1947). “Das Di-Isocyanat-Polyadditionsverfahren (Polyurethane) [The diisocyanate polyaddition process (Polyurethanes)]”. Angewandte Chemie 59: 257–272. doi:10.1002/ange.19470590901.
  3. DE 728981, IG Farben, published 1937
  4. 田中康之、浅井治海 著、日本化学会 編『ゴム・エラストマー』大日本図書〈新産業化学シリーズ〉、1993年。ISBN 4-477-00395-1。
  5. 張田吉昭; 中尾政之. “失敗事例 > 加水分解でポリウレタン製のゴムローラが変質した”. 失敗知識データベース. 畑村創造工学研究所. 2012年4月15日閲覧。
  6. 国民生活センター (1997年11月6日). “下駄箱のミステリー？！　ウレタン底の靴”. 発表情報. 2012年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年4月15日閲覧。

関連項目

外部リンク
化学タイプ
機械タイプ
添加剤
製品情報
環境と健康
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廃棄物
Category:合成樹脂
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