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ポリウレタン（PU、Polyurethane）はしばしばPUまたはPURと呼ばれます。ポリウレタンは、現在、最も汎用性のあるプラスチック材料の一つです。この製品は、堅牢で柔軟性があり、簡単に適用できます。さまざまな産業および消費者製品のニーズを満たす珍しい形で作ることができます。ポリウレタン（PU、Polyurethane）は、様々な形で使用されており、生活必需品の材料として利用されています。

ポリウレタンは、原油からとれるポリオール（polyol）とジイソシアネー（diisocyanate）との化学反応です。生産者が求める最終製品に応じて、化学形態は、安定剤、触媒、発泡剤または難燃剤などの他の成分を含むこともあります。

ポリウレタン（多くの場合、PURおよびPUと略される）は、カルバメート（ウレタン）結合によって有機ユニットで構成される一般的なポリマーです。ポリエチレンやポリスチレンなどの他の一般的なポリマーとは反対に、ポリウレタンは幅広い出発物質（モノマー）から製造されるため、別個の化合物ではなく、ポリマーのクラスです。

この化学的多様性により、非常に異なる物理的特性を持つポリウレタンが可能になり、剛性および柔軟性のあるフォーム、ワニスおよびコーティング、接着剤、電気ポッティングコンパウンド、スパンデックスやPULなどの繊維などのさまざまな用途に等しくなります。これらのうち、フォームは最大の単一用途であり、2016年に生産されたすべてのポリウレタンの67％を占めています。

ポリウレタンポリマーは、伝統的かつ最も一般的に、ジまたはトリイソシアネートをポリオールと反応させることによって形成されます。ポリウレタンには2種類のモノマーが含まれており、次々と重合するため、交互共重合体に分類されます。ポリウレタンの製造に使用されるイソシアネートとポリオールはどちらも、平均して1分子あたり2つ以上の官能基を含んでいます。

2019年の世界の生産量は約2500万メートルトンで、その年に生産されたすべてのポリマーの約6％を占めています。

ドイツのレバークーセンにあるIGファーベンのオットーバイヤーと彼の同僚は、1937年に最初にポリウレタンを製造しました。 Wallace Carothersがポリエステルで特許を取得しました。繊維と柔軟なフォームおよびPUの製造に焦点を当てた初期の作業は、第二次世界大戦中の航空機コーティングの材料として限られた規模で利用されました。

ポリイソシアネートは1952年に市販され、柔軟なポリウレタンフォームは、トルエンジイソシアネート（TDI）とポリエステルポリオールを組み合わせることによって1954年に始まりました。これらの材料は、硬質フォーム、ガムゴム、およびエラストマーの製造にも使用されました。線状繊維は、ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）と1,4-ブタンジオール（BDO）から製造されました。

1956年、デュポンはポリエーテルポリオール、特にポリ（テトラメチレンエーテル）グリコールを発表し、BASFとダウケミカルは1957年にポリアルキレングリコールの販売を開始しました。ポリエーテルポリオールは、ポリエステルポリオールよりも安価で取り扱いが簡単で、耐水性が高く、人気が高まりました。米国のモンサントとバイエルの合弁会社であるユニオンカーバイドとモベイもポリウレタン化学薬品の製造を始まりました。

1960年には、45,000メートルトンを超える軟質ポリウレタンフォームが製造されました。クロロフルオロアルカン発泡剤、安価なポリエーテルポリオール、およびメチレンジフェニルジイソシアネート（MDI）が利用できるため、ポリウレタン硬質フォームを高性能断熱材として利用されました。

1967年に、ウレタン修飾ポリイソシアヌレート硬質フォームが導入され、さらに優れた熱安定性と難燃性の高い製品が開発しました。 1960年代、計器やドアパネルなどの自動車の室内安全部品は、熱可塑性スキンに半硬質フォームを埋め戻すことで製造されていました。

1980年代初頭から、PVCポリマーの代わりに、水吹きマイクロセルラーフレキシブルフォームが自動車パネルおよびエアフィルターシールのガスケットの成形に使用されました。ポリウレタンフォームは自動車分野で人気を博しており、現在、高温オイルフィルター用途で使用されています。

ポリウレタン（PU、ポリウレタン）の供給と応用

ポリウレタン（PU、Polyurethane）は、エラストマー、コーティング、軟質発泡剤、クロスリンクフォームの4つの形態で製造することができます。弾性重合体は伸縮性があって伸びることがありますが、元の形に戻る素材です。強度、柔軟性、耐摩耗性、衝撃吸収特性が必要な分野で有用です。

ポリウレタンコーティングは溶媒分解に対する耐性を持ち、耐衝撃性に優れています。このコーティングは、耐摩耗性、柔軟性、適切な硬化、接着などの化学的耐性を必要とする表面に使用されます。伸縮性のある軟質発泡剤は、ポリウレタン（Polyurethane flexible foams）の最大の市場です。この材料は衝撃強度が高く、ほとんどの家具クッションの製造に使用されています。

ポリウレタン（PU、Polyurethane）は石油化学ベースのポリマーであるため、ポリウレタンが元のライフサイクルの終了後に埋め立てになるのを避けるために、ポリウレタンをリサイクルするための代替品を見つける研究が継続的に行われています。

ポリウレタン（PU、ポリウレタン）の規格と仕様

▨ Chemical Resistance
Acids - concentrated Fair
Acids - dilute Good
Alkalis Good

▨ Electrical Properties
Dielectric strength ( kV mm-1 ) 7.6
Dissipation factor @ 1MHz 0.02

▨ Mechanical Properties
Compressive strength ( MPa ) 69
Izod impact strength ( J m-1 ) 69.4
Physical Properties
Density ( g cm-3 ) 1.2
Water absorption ( % ) 0.1

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ポリウレタン（PU、Polyurethane）製造と特性