ポリマーとポリウレタン化学

イソシアネートの応用に関するエグゼクティブ サマリー ガイド

イソシアネートは主にポリウレタンの製造に使用されます。これらは、多数のヒドロキシル基を含むアルコールであるポリオールと反応し、成長停止型の重合反応を引き起こします。この反応は非常に多様で、家具に使用される柔軟なフォームから断熱に使用される硬質フォーム、さらにエラストマー、接着剤、コーティング剤まで、さまざまな特性を持つポリウレタンの作成を可能にします。

ポリウレタンの特性は、イソシアネートやポリオールの種類を変えること、また他の添加剤やチェーンエクステンダーを組み込むことによって調整することができます。例えば、トルエンジイソシアネート (TDI) とメチレンジフェニルジイソシアネート (MDI) のような芳香族イソシアネートは一般的に使用され、脂肪族イソシアネートとは異なるポリマー特性をもたらします。

イソシアネートは架橋ポリマーネットワークを形成することもでき、機械的強度と熱的安定性が向上した材料を生み出します。架橋の度合いは、イソシアネートの官能基（すなわち、分子あたりの反応性イソシアネート基の数）によって制御できます。

塗料業界では、イソシアネートは耐久性が高く、化学薬品や風化に強く、高性能な仕上がりを持つポリウレタンコーティングの製造に使用されます。同様に、接着剤では、さまざまな基材との強靭で耐久性のある接着に寄与します。

ブロックイソシアネートの利点

カウチュクグループでは、NCO (イソシアネート) 基をブロッキング剤との反応によって一時的に非活性化したブロックイソシアネートを専門としています。これらの材料は室温で安定しながらも、高温下で反応性を持つように設計されています。

一般的な種類

メチレンジフェニルジイソシアネート (MDI)

MDIはメチレン橋（-CH2-）に接続された2つのフェニル基に2つのイソシアネート基が結合した構造です。MDIには、純粋なMDI、ポリメリックMDI（PMDI）、および修正MDIなどのさまざまな形態があります。PMDIはポリウレタン製造で最も広く使用されている形態です。

用途: MDIは硬質フォーム、柔軟フォーム、コーティング、接着剤、シーラント、エラストマーで使用されます。MDIで作られた硬質フォームは、断熱材にしばしば使用されます。

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トルエンジイソシアネート (TDI)

TDIは通常、2つの異性体、2,4-TDIと2,6-TDIとして存在し、ベンゼン環に2つのイソシアネート基が結合しています。これらの異性体の比率（通常、2,4-TDIと2,6-TDIの比率が80/20または65/35）は、最終ポリマーの特性に影響を与える可能性があります。

用途: TDIは主に家具、マットレス、自動車のシート、およびその他の用途に使われる柔軟なポリウレタン フォームの製造に使用されます。

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ヘキサメチレンジイソシアネート (HDI)

HDIは2つのイソシアネート基を結ぶ直鎖構造を持つ脂肪族イソシアネートです。

用途: HDI化合物は、その優れた耐候性から、自動車や工業用途で特にコーティング、塗料、およびワニスに一般的に使用されます。

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1,5-ナフタレンジイソシアネート (NDI)

NDIはナフタレン環に2つのイソシアネート基が結合することで、剛直な芳香族構造を与えます。

用途: NDIは、優れた機械的特性を持つ高性能ポリウレタンの製造に使用され、工業用または特殊用途でよく使用されます。

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