ポリウレタンの安定化・劣化 書籍
 

No.1250

 
 
 

★最新の規制に対応した環境対策(水系化,リサイクル,フロン)を完全網羅!!
ポリウレタン安定化・劣化対策
目的に応じた新しい改質技術

〜耐久性・耐熱性・耐水性・柔軟性・弾性率・接着性・難燃性・・・を付与するテクニック!〜

■発刊 2004年9月29日     ■体裁:B5版 上製本 416頁     ■定価 84,000円(税抜)

※書籍絶版 オンデマンド版 30,000円(税抜)   (上製本ではありません)

■ 本書のポイント
★以下のような情報が知りたい方々に本書をお勧めします!

  ・イソシアネート,ポリ-オール,触媒,添加剤の選定と組合せの基準は?  
  ・ポリウレタンのポリマーブレンド,結晶化,共重合の有無によって構造的・力学的な違いは?
  ・ポリウレタンの構造分析(X線,熱分析,GC・・・)による架橋・網目構造の評価と物性向上へのアプローチ!  
  ・ポリウレタンの劣化因子およびメカニズムの解明と安定化への方策が知りたい!
■ 執筆者
長崎大学大学院
(株)イノアックコーポレーション
日本ポリウレタン工業(株)
東ソー(株)
東洋紡績(株)
荒川化学工業(株)
愛知工業大学
住友化学工業(株)
旭電化工業(株)
旭化成ケミカルズ(株)
北辰工業(株)
(財)化学物質評価研究機構
バンドー化学(株)
旭硝子ウレタン(株)
大日精化工業(株)
バンドー化学(株)
古川睦久
寺本忠司
笹原俊昭
吉村浩幸
古谷哲朗
合田秀樹
山田英介
児島史利
吉川和美
増渕徹夫
白坂仁
大武義人
鎌田穣
和田浩志
小城義尚
迫康浩
日本ポリウレタン工業(株)
日本ポリウレタン工業(株)
光洋産業(株)
新日鐵化学(株)
コニカミノルタテクノロジーセンター(株)
大八化学工業(株)
長崎大学
旭電化工業(株)
三菱電機(株)
日清紡績(株)
旭化成ケミカルズ(株)
横浜ゴム(株)
デュポン神東・オートモティブ・システムズ(株)
デュポン神東・オートモティブ・システムズ(株)
サンスター技研(株)
東洋紡績(株)
吉田光宏
村山智
嶋秀二
横山直樹
倉地育夫
徳安範昭
平岡教子
中畑隆
村井道雄
佐々木俊夫
朝比奈芳幸
奥平浩之
住友靖夫
中山文孝
中田芳浩
佐藤正喜
■ 目次

 

■第1章 ポリウレタンの合成と分子設計

1.イソシアナート
2.ポリオール
3.触媒  
 3.1 ウレタン化触媒の一般特性
 3.2 アミン触媒
 3.3 有機金属触媒
 3.4 負触媒
4.ポリウレタンの分類と化学構造  
 4.1 規則性ポリウレタン 
 4.2 ウレタン結合により連結延長されたポリマー  
 4.3 セグメンティドポリウレタン 
 4.4 セグメンティドポリウレタンウレア
5.ポリウレタンエラストマーの分子設計


■第2章 ポリウレタンの凝集構造と力学物性

 

1.ソフトセグメントの影響
 1.1 化学構造の影響
 1.2 ソフトセグメント含有量の影響
 1.3 ソフトセグメントの分子量分布の影響
2.ハードセグメントの影響
  2.1 ポリウレタンのミクロ相構造
 2.2 化学構造の影響
 2.3 ハードセグメントの鎖長と分布の影響
 2.4 ハードセグメントの凝集構造への成形温度の影響 
3.架橋構造の影響
 3.1 構造の影響 
 3.2 化学架橋と物理架橋の弾性への寄与



■第3章 ポリウレタンの構造分析

 

1.フーリエ赤外分光法(FT-IR)
2.高分解能核磁気共鳴分光法
3.熱分析
4.動的粘弾性
5.X線回折(WAXS),小角散乱X線回折(SAXS), 小角光散乱(SALS)
6.光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡
7.マススペクトル、 熱分解GC等その他の機器分析
8.ポリウレタンの化学分析
9.網目構造のキャラクタリゼーション 
 9.1 化学量論からの有効網目鎖濃度の算出
 9.2 弾性測定による方法
 9.3 膨潤法
 9.4 化学的方法
10.ポリウレタンに関する日本工業規格(JIS)
 10.1 熱硬化性ウレタンエラストマー用トリレンジイソシアナート型プレポリマー試験方法
 10.2 ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの試験方法
 10.3 熱硬化性ポリウレタンエラストマー成形物の物理試験方法


■第4章 ポリウレタンの改質技術と加工工程における問題点とその対策

第1節 軟質ポリウレタンフォームにおける
      発泡技術及びその補助発泡剤代替技術の進展
1.軟質ポリウレタンフォームのセル構造
2.軟質ポリウレタンフォームの製造方法
3.軟質ポリウレタンフォームの発泡化過程−界面科学的な捉え方  
 3.1 素原料の調整  
 3.2 混合  
 3.3 泡の成長  
 3.4 連通化  
 3.5キュア
4.軟質ポリウレタンフォームにおける化学反応−泡化と樹脂化反応のバランス
5.軟質PUスラブフォームにおける補助発泡剤代替技術の進展

第2節 硬質ウレタンフォームにおける発泡成形技術
1.硬質ポリウレタンフォームの発泡剤
2.水発泡の特性  
 @ウレタン化(ポリオールとの反応  
 Aウレア化(水との反応)
3.水発泡処方の処方例

第3節 ポリウレタンの整泡剤・発泡剤・難燃剤の要求特性と添加技術
1.整泡剤  
 1.1 軟質、半硬質フォーム  
 1.2 硬質フォーム
2.発泡剤  
 2.1 HFC類、HFE類  
 2.2 炭化水素類  
 2.3 炭酸ガス発泡  
 2.4 その他発泡剤
3.難燃剤  
 3.1 軟質フォーム  
 3.2 硬質フォーム、熱可塑性エラストマー(TPU)
4.ポリウレタン用触媒の機能・作用機構と添加技術  
 4.1 触媒の機能・作用機構  
 4.2 軟質フォーム  
 4.3 半硬質フォーム  
 4.4硬質フォーム  
 4.5 その他

第4節 スパンデックスにおける重合・紡糸・加工技術
1.はじめに
2.スパンデックスの製造技術  
 2.1 重合技術  
 2.2 紡糸技術
3. スパンデックスの加工技術  
 3.1 スパンデックスの加工糸  
  (1)コアスパンヤーン
  (2)カバードヤーン
  (3)プライヤーン  
3.2 スパンデックスを用いた編織物  
3.3 ストレッチ編織物の染色加工技術

第5節 ポリウレタンにおける複合化,ハイブリッド化,ナノコンポジット化技術
1.ゾル−ゲルハイブリッド
2.分子ハイブリッドの分子設計
3.セグメントウレタン-シリカハイブリッド
4.ウレタン−シリカハイブリッドの観察と証明  
 4.1 蛍光プローブの利用  
 4.2 SEM/EPMAによる観察  
 4.3 SALSによる観察
5.ウレタン-ハイブリッドの物性  
 5.1 柔軟性保持・高弾性率  
 5.2 耐寒性保持・超耐熱性  
 5.3 耐光性  
 5.4 耐水性  
 5.5 密着性

第6節 ポリマーブレンド,共重合における物性の比較
1.エーテル系グリコールを用いた場合
2.分子量の異なるPTMGを用いたブレンド物
3.分子量の異なるPTMGを用いた共重合物

第7節 ポリウレタンにおける安定化剤の選定と添加技術
1.熱分解
2.酸化劣化
3.加水分解
4.変色

第8節 ポリウレタン用酸化防止剤,光安定剤と安定化処方技術
1.ポリウレタンの劣化機構  
 1.1 熱(酸化)劣化機構  
 1.2 光(酸化)劣化機構  
 1.3 その他の劣化機構
2.ポリウレタンの安定化  
 2.1 ポリウレタン用酸化防止剤、及び光安定剤  
 2.2 ポリウレタンの熱安定化技術  
 2.3 ポリウレタンの光安定化技術

第9節 液状PTMG,液状ポリカーボネートジオールのポリウレタンへの応用
1.はじめに
2.液状ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTXG)  
 2.1 PTXG系ポリウレタン樹脂の基本物性  
 2.2 PTXG系ポリウレタン樹脂の低温特性  
 2.3 伸長結晶化について
3.液状ポリカーボネートジオール(液状PCD)  
 3.1 粘度特性
 3.2 引張り特性
 3.3 液状PCDの耐オレイン酸性

第 10節 ポリウレタンにおけるセグメントの結晶性・配向性が物性に及ぼす影響
1.ポリオールの結晶性と物性
2.伸長結晶と自発結晶


■第5章 ポリウレタンの劣化メカニズムとトラブル要因の解析

1.PUの劣化因子  
 1.1 自然界の劣化  
 1.2成形加工
2.ポリウレタンの構造と劣化
3.熱劣化
4.光劣化
5.加水分解
6.金属劣化(銅害)  
 6.1 銅害を防ぐ方法  
 6.2 銅害防止剤
7..微生物劣化  
 7.1 スキー靴の微生物劣化  
 7.2 通常の熱光等の酸化劣化と微生物劣化との区別の仕方  
 7.3 生物顕微鏡とラクトフェノールコットンブルーを用いた染色法  
 7.4 微生物劣化を防ぐためには
8.疲労劣化  
 8.1 エステル系ポリウレタン製靴底の疲労破壊  
 8.2 対策 
 
■第6章 目的に応じたポリウレタンの機能性付与技術

第1節柔軟性を向上するには<2事例>
<事例>
1.ポリオールの分子構造と柔軟性について
2.イソシアネートの分子構造と柔軟性について


第2節 高弾性率を実現するには?<2事例>
<事例>
1.組成の影響
2.分子量の影響
3.架橋の影響
4.フィラー


第3節 耐寒性を向上するには?


第4節 耐熱性を向上するには?<5事例>
<事例1>
1.ソフトセグメント構造と耐熱性
2.ハードセグメント構造と耐熱性
3.架橋構造と耐熱性

<事例2>
1.各種結合の耐熱性の序列
2.各種結合の耐熱性比較
3.耐熱性を向上させるための方策
 3.1 三次元網目構造の導入
 3.2 耐熱性構造の導入
 3.3 ソフトセグメントにおける耐熱性を有する構造の採用
  3.3.1 ポリカーボネートタイプの採用
  3.3.2 脂肪族エーテル鎖の排除
 3.4 ハードセグメント量の増加(ウレタン基濃度のアップ)
 3.5 添加剤の利用
  3.5.1 酸化防止剤
  3.5.2 その他の添加剤

<事例3>
1.原料の選択
2.架橋構造

第5節 耐候性(耐久性)を向上するには?<2事例>
<事例>
1.脂肪族ポリイソシアネート
2.添加剤


第6節 耐磨耗性を向上するには?
1.組成の影響
2.分子量の影響
3.架橋の影響
4.フィラー


第7節 耐水性を向上させるには<3事例>
<事例1>
1.各種結合の耐加水分解性
 1.1 加水分解性の序列
 1.2 ソフトセグメント
 1.3 ハードセグメント
2.耐水性を向上させるための方策

<事例2>
1.原料の選択
2.添加剤
3.ポリカーボネートジオール


第8節 接着性を向上するには?<4事例>
<事例1>
1.フェノール類を変性剤とした変性ウレタン樹脂の接着性向上効果
 1.1 組成
 1.2 接着性の評価
2.芳香族オレフィン付加フェノール変性ウレタン樹脂の接着性
 2.1 組成
 2.2 接着性の評価

<事例2>
1.接着とはどういうものか
2.接着を左右する要因
 2.1 自由エネルギー
 2.2 投錨効果
 2.3 結合力
 2.4 バルクの物性
3.被着体は何か


第9節 耐薬品性を向上するには?


第10節 難燃性を向上するには?<3事例>
<事例1>
1.リン酸エステル系  
 1.1トリス(2クロロプロピル)ホスフェート(TCPP)  
 1.2トリス(クロロエチル)ホスフェート(TCEP)  
 1.3トリフェニルホスフェート(TPP)  
 1.4トリクレジルフォスフェート(TCP)
2.無機系難燃剤
 2.1赤リン  
 2.2ポリリン酸アンモニウム  
 2.3水酸化アルミニウム,水酸化マグネシウム  
 2.4三酸化アンチモン  
 2.5ホウ酸亜鉛  
 2.6スズ酸亜鉛
3.その他  
 3.1メラミン粉末
 3.2ホスファゼン化合物
 3.3シリコーン系

<事例2>
1.加工・物性面  
 1.1 作業性  
 1.2 熱老化性  
 1.3 スコーチ性  
 1.4 フォギング性
2.試験規格
3.ノンハロゲン化

<事例3>
1.高分子の難燃性について  
 1.1 難燃性評価法  
 1.2 難燃化機構  
 1.3難燃化設計法概略
2.事例紹介  
 2.1 ホスファゼンを用いたポリウレタンフォームの合成と評価  
 2.2 難燃性評価  
 2.3 技術の展開


第11節 導電性を向上させるには?<3事例>
<事例1>
1.導電率を向上させるには
2.最近の文献にみる導電性ポリウレタン
 2.1 ポリウレタン/電解質複合型  
 2.2 イオン性ポリウレタン  
 2.3 ポリウレタン/導電性高分子の複合

<事例2>
1.電子伝導性による導電性の向上
2.イオン伝導性による導電性の向上
3.電子、イオン複合伝導による導電性の向上


第12節 寸法安定性を向上するには

1.低吸湿化による寸法安定性の向上
2.線膨張係数低減による寸法安定性の向上
3.復元の迅速化(高反発弾性化)よる寸法安定性の向上
4.低歪化による寸法安定性の向上


第13節 機械的強度を向上するには?
1.組成の影響
2.分子量の影響
3.架橋の影響 4.フィラー


第14節 相溶性を向上させるには?
1.変性剤の常態相溶性
2.水浸漬処理状態での変性剤の安定性


第15節 硬化性(低温硬化性,耐溶剤性)を向上させるには?
1.イソシアネートの反応性
2.活性水素化合物の反応性       
 2.1種類による比較 2.2構造による比較 
 2.3温度と湿度
 2.4触媒
  2.4.1金属系触媒
  2.4.2アミン系触媒
 2.5pH
 2.6溶剤の誘電率
 2.7ガラス転移温度(Tg)


■第7章 ポリウレタンにおける環境対策

第1節 ポリウレタン樹脂における水系化技術
1.はじめに
2.水系PURの概要
3.水系ポリウレタン樹脂の製造方法
 3.1 強制乳化型  
 3.2 自己乳化型
4.塗膜物性
 4.1 造膜機構
 4.2 塗膜物性
5.水系ポリウレタン樹脂の市場動向及び技術動向
 5.1 市場動向
 5.2 技術動向
6.今後

第2節 ポリウレタンのリサイクル技術<2事例>
<事例1>
1.ポリウレタンのリサイクル技術
2.ポリウレタンのマテリアルリサイクル
3.ポリウレタンのケミカルリサイクル

<事例2>
1.リサイクル技術の概要
2.マテリアルリサイクル
 2.1 接着プレス成形(軟質フォーム)
 2.2 接着プレス成形(硬質フォーム)
 2.3 熱プレス成形(軟質)
 2.4 フィラー用途(硬質フォーム)
 2.5 フィラー用途(軟質フォーム)
3.ケミカルリサイクル
 3.1 ウレタン原料への再生
 3.2 高炉還元剤としての活用(コークス代替)
4.サーマルリサイクル
 4.1 固形燃料化

第3節 フロン規制とその対策
1.フロン規制の概要
2.フロン代替発泡技術
 2.1 HFCへの代替
 2.2 ペンタンへの代替
 2.3 H2Oへの代替
 2.4 CO2への代替
3.フロンの回収・破壊技術
 3.1 断熱材からフロンを分離回収する技術
 3.2 分離回収されたフロンを破壊処理する技術
 3.3 断熱材と一緒にフロンを一括破壊処理する技術
4.断熱材からフロンを分離回収する技術
 4.1 気泡内封入フロンの分離・回収法
 4.2 樹脂中相溶フロンの分離・回収法
5.分離回収されたフロンを破壊・無害化する技術
 5.1 液体注入法
 5.2 リアクタークラッキング法
 5.3 ガス・ヒューム酸化法
 5.4 触媒法
 5.5 プラズマ法
 5.6 爆轟法
 5.7 超臨界水分解法
6.断熱材と一緒にフロンを一括破壊処理する技術
 6.1 廃棄物焼却炉混焼法
 6.2 セメントキルン混焼法


■第8章 目的に応じたポリウレタンの開発とその用途展開

第1節 脂肪族ポリイソシアネートおよびその塗料用途
1.ジイソシアネートモノマーの種類
2.ジイソシアネートのプレポリマー化とその構造、特性
 2.1 イソシアネート基の反応性
 2.2 ポリイソシアネートの構造と特性
3.ポリイソシアネートの使用方法
 3.1 ウレタン塗料の基本配合とその塗膜物性
4.ブロックポリイソシアネート
 4.1 ブロックポリイソシアネートの反応機構  
 4.2 硬化温度

第2節 土木・建築用途

1.硬化システム
2.イソシアネート、及びそれを用いたウレタンの性質
3.新規なポリウレタン
 3.1 従来のポリウレタン系接着剤の用途
 3.2 新規なウレタン/エポキシハイブリッド化技術

第3節 冷熱機器断熱用途
1.冷蔵庫におけるPURの機能
2.PURの熱伝導率
3.PUR形成のメカニズム
4.冷熱機器断熱材用PURの熱伝導率低減と使用原料
 4.1 イソシアネートとポリオール
 4.2 整泡剤と触媒
 4.3 発泡剤

 4.4 電気冷蔵庫断熱材用PURの処方例と特性

第4節 自動車用塗料用途
1.自動車用塗料概説
 1.1 自動車の塗装工程
 1.2 自動車用塗料の歴史
 1.3 自動車用塗料に求められるニーズ
  1.3.1 実用性能
  1.3.2 最新のニーズ
2.ポリウレタン樹脂の自動車用塗料への応用
 2.1 ポリウレタン樹脂の特徴
 2.2 自動車用ポリウレタン樹脂塗料の分類
3.高機能化
 3.1 水性化
 3.2 低温硬化技術
 3.3 外観の向上
4.最近の技術開発
 4.1 CED
 4.2 中塗・ベースコート
 4.3 クリヤーコート

第5節 自動車用接着剤・シーリング剤
1.自動車用ウレタン系接着剤・シーリング材
2.ウィンドガラス用接着剤
 2.1 組成と機能
 2.2 接着工程
 2.3 接着耐久性
 2.4 技術動向
  2.4.1 プライマーレス化
  2.4.2 速硬化材料
  @2液速硬化型
  Aホットアプライ型
3.自動車用ウレタン系接着剤の今後の動向

第6節 医療用途
1.医療用ポリウレタン
2.ポリウレタン系材料が使用されている医療用製品
 2.1 静脈内留置用カテーテル(IVHカテーテル)
 2.2 透析用ブラッドアクセスカテーテル(BAC)
 2.3 大動脈内バルーンカテーテル(IABP)
 2.4 補助人工心臓
  2.4.1 抗血栓性・生体適合性
  2.4.2 耐久性
3.医療用途におけるポリウレタン系材料の今後の課題と展望

 

ポリウレタン 安定化 劣化