ポリウレタン プレポリマー市場: 戦略的パートナーシップとコラボレーション

ポリウレタン プレポリマーは、最新のポリウレタン コーティングの骨格を形成する重要な原材料です。 ポリウレタンプレポリマーとは何か、その特徴や特性、主な用途、製造プロセスなどを詳しく見てみましょう。

ポリウレタンプレポリマーとは何ですか?

ポリウレタン プレポリマーは、ジイソシアネートとポリオールの反応中に形成される中間生成物です。 これらはポリマー鎖の末端に未反応のイソシアネート基を含み、さらなる架橋および鎖延長反応を可能にします。

「プレポリマー」という用語は、これらのポリマー鎖が最終的なポリウレタンを生成するためにさらに追加の反応を受ける可能性があることを意味します。 完全に硬化したポリウレタン ポリマーと比較して、分子量と粘度が低くなります。 プレポリマーの分子量と機能性を制御することは、目標の特性を備えたコーティングを得るために重要です。

ポリウレタンプレポリマーの種類

使用されるジイソシアネートとポリオール成分に基づいて、ポリウレタン プレポリマーには主に 2 つのタイプがあります。

- 芳香族プレポリマー: MDI や TDI などの芳香族ジイソシアネートをポリオールと反応させて形成されます。 これらは高い硬度、強度、耐薬品性を示しますが、光安定性が劣ります。 自動車および工業用コーティングで一般的に使用されます。

- 脂肪族プレポリマー: 脂肪族ジイソシアネートとポリオールで構成されます。 芳香族化合物と比較して、耐光性と耐紫外線性が優れています。 木材の塗装やその他の外装用途に使用されます。

ポリウレタンプレポリマーの製造

ポリウレタン プレポリマーの製造は、次のような複数のステップからなるプロセスです。

- ジイソシアネートとポリオールの選択: ジイソシアネートとポリオール成分の種類、量、特性によってプレポリマーの特性が決まります。

- 反応と触媒の添加: ジイソシアネートとポリオールを、ジブチル錫ジラウレートなどの触媒とともに 60 ～ 80°C で混合し、ウレタン反応を引き起こします。

- 制御されたプレポリマー分子量: 反応は厳密に監視され、未反応の NCO 基を残した目標のプレポリマー分子量で停止されます。

- 副産物の除去: 生成された二酸化炭素などの揮発性副産物は真空下で除去されます。

- 保管と輸送: 粘稠なプレポリマー液体は、後の処理のためにタンクまたはドラムに低温で保管されます。

ポリウレタンプレポリマーの特性と用途

ポリウレタン プレポリマーのユニークな特性により、ポリウレタン プレポリマーはさまざまな用途に広く使用されています。

硬度と耐摩耗性
芳香族化合物からの高度に架橋されたコーティングは、耐摩耗性が必要な床コーティングやコンクリートシーラーに使用されます。

耐候性
脂肪族プレポリマーは、木材仕上げ、金属屋根、産業/海洋環境に UV 安定性のコーティングを提供します。

耐薬品性
芳香族プレポリマーから作られたコーティングは、溶剤や酸に対して耐性があり、優れた腐食保護を備えています。

弾性と衝撃強度
エラストマープレポリマーは、機械や車両の保護および欠陥隠しコーティングに使用されます。

接着力
遊離 –NCO 基を持つプレポリマーは、コンクリート、金属、木材、プラスチックなどのさまざまな基材への優れた接着を促進します。

持続可能性
新しい植物由来のポリオールにより、プレポリマー製造における石油化学原料への依存が軽減されています。

結論

幅広い特性と用途を備えたポリウレタン プレポリマーは、今後もコーティング業界で極めて重要な役割を果たし続けるでしょう。 グリーンケミストリーと製品性能の進歩により、将来の持続可能な高性能コーティングの開発におけるそれらの重要性がさらに促進されるでしょう。