ポリウレタンとウレタンの違いは?エーテル・エステルと加水分解とは

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素材

エアチューブ下さい。

ポリウレタンで
いいですか?

ポリウレタンでいいですよ。

ポリウレタンとウレタンゴムは

何が違うんですか?

ウレタンゴムは、
ポリウレタン製品の中の1つです。

ポリウレタン製品は、

他に何があります?

軟質ポリウレタンフォーム

硬質ポリウレタンフォーム

塗料などいろいろあります。

ウレタンゴムロールも

ですね。

ウレタンゴムロールは、

熱硬化性ポリウレタン

ポリウレタンエアチューブは、

熱可塑性ポリウレタンです。

・・・・・。

もういいです。

とりあえず、手配してください。

分かりました。

というやりとりがありました。

テーマ

今回は、ポリウレタンについて
紹介していきたいと思います。

 
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ポリウレタンの種類

一口にポリウレタンと言っても

色んな種類があります。

Point

ポリウレタンには、

  • ポリウレタンフォーム
  • ポリウレタンエラストマー
  • 合成皮革
  • ポリウレタン繊維
  • ポリウレタン樹脂塗料
  • 接着剤用ポリウレタン樹脂
  • ポリウレタン防水材

のような、いろんな種類があります。

 

先ほどの話に出てきた

ウレタンゴムが無いですよ!

と言われるかもしれませんが、

Point

ウレタンゴムは、
『ウレタンエラストマー』
とも呼ばれています。
『エラストマー』とは、
ゴムのような弾力のある
高分子のことを表しており
『弾力のあるプラスチック』
のようなものと思ってもらえれば、
良いと思います。

 

ゴムとエラストマーは、厳密には違うので

ここでは、

「ウレタンエラストマー」

と、させていただきます。

 

次からは、

Point

特に種類の多い

  • ポリウレタンフォーム
  • ポリウレタンエラストマー

の説明をしていきたいと思います。

 

ポリウレタンフォームとは

ポリウレタンフォームとは、

Point

ポリウレタンに、
たくさん気泡を含ませて
発泡させたものを指し、

  • 軟質ウレタンフォーム
  • 硬質ウレタンフォーム
  • 半硬質ウレタンフォーム

といった、種類があります。

 

軟質ウレタンフォーム

ソファーやまくら・マットレスといった

柔らかくて復元性のある発泡体の事。

硬質ウレタンフォーム

クッション性のない硬化するタイプの

発泡ウレタンフォーム。

断熱材に使用されることが多く、

現場で発泡できるものもあります。

半硬質ウレタンフォーム

軟質ウレタンフォームと

硬質ウレタンフォームの中間的素材。

主に、クッション材や緩衝材に

使用されています。

ポリウレタンエラストマーとは

ポリウレタンエラストマーは、

Point

成型方法から

  • 熱硬化性
    ポリウレタンエラストマー
  • 熱可塑性
    ポリウレタンエラストマー

の2種類に分けることが出来ます。

 

熱硬化性ポリウレタンエラストマー

熱硬化性ポリウレタンエラストマーは、

原料を加熱・加圧して製品形状を

作ります。

工業用ロールやパッキン・ベルト・タイヤ

といった用途で使用されることが多く、

注型法・混練法と呼ばれる加工で

主に使われます。

熱可塑性ポリウレタンエラストマー

熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、

一度加熱し溶融・軟化させ、型などに

流し込み冷却して製品形状を作ります。

チューブや靴底・フィルム等で

使用されており射出成型や押出成形で

作られています。

プラスチックと同じような加工が出来る

ということが特徴です。

ポリウレタンエラストマーの特徴

ポリウレタンエラストマーは、

Point
  • 硬度範囲が広い。
  • 機械的特性に優れている。
  • 耐摩耗性に優れている。
 

という特性に加え、

Point
  • 熱硬化性
    ポリウレタンエラストマーは、
    圧縮永久歪に優れている。
  • 熱可塑性
    ポリウレタンエラストマーは、
    リサイクルが可能。
 

という特徴もあります。

ポリエステル系とポリエーテル系

Point

ポリウレタンエラストマーの
主原料に、

    • ポリオール
    • イソシアネート

が、使用されています。

 

ポリオールにも種類があり、

ポリエステル系とポリエーテル系の

どちらのポリオールが使われているかで

特性が大きく違っているので

注意して下さい。

ポリエステル系ポリウレタンの特徴

ポリエステル系ポリウレタンの特徴は、

Point
  • 機械的強度が高い
  • 耐摩耗性が高い
  • 耐熱老化性がある
  • 耐油性がある
  • 加水分解をおこす
 

ポリエーテル系ポリウレタンの特徴

ポリエーテル系のポリウレタンの特徴は、

Point
  • 機械的強度・耐摩耗性
    などの性質は
    ポリエステル系ポリウレタン
    より劣る。
  • 加水分解をおこさない。
 

といった性質があります。

加水分解をおこさないので、水回りでの

使用が出来ます。

加水分解とは

ポリエステル系ポリウレタンの
ポリエステルポリオールが
水と反応して
「酸とアルコール」
に分解されてしまうこと。

 

ただし、

ポリエステル系もポリエーテル系の

どちらも、高温高湿での使用には

向いていません。

まとめ

ポリエステル系ポリウレタンは、

耐加水分解性が劣り

ポリエーテル系ポリウレタンは、

熱酸化劣化性が劣る

といった欠点があります。

この欠点を補うために、

加水分解防止剤や酸化防止剤といった

添加剤を混ぜ改良を行ってきました。

 

最近では、加水分解や酸化劣化といった

問題を根本的に解決するために

ポリカーボネート系ポリウレタンも

開発されていますが、

まだ、硬く高価のようです。

 

ありがとうございました。