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ポリウレタン創製への道―材料から応用まで―

(2005年『最新ポリウレタン材料と応用技術―ポリウレタン創製への道―』普及版)

商品コード: B0936

  • 監修: 松永勝治
  • 発行日: 2010年9月
  • 価格(税込): 3,672 円
  • 体裁: A5判、233ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0265-2
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • ポリウレタン,イソシアナート,ポリオール,ウレタンフォーム,発泡,,,,,

刊行にあたって

 丁度2000年の春にシーエムシー社よりポリウレタン関係の専門書出版の相談を受け、即座に卒論生や院生からも座右の書となるような書籍が望ましいと進言しました。幸いなことに願いが通りその年の秋には「機能性ポリウレタンの基礎と応用」が刊行されました。その後当研究室の卒論生や院生はこの書籍を存分に活用しており、目的を達成しました。
 それも束の間、2004年初夏に同社から新規企画を依頼されました。一瞬戸惑いましたが、若き研究者・技術者が新規ポリウレタンを創り出そうとする原動力となるような書籍を目指すことにし、その書名を「ポリウレタン創製への道」と決めました。私が顧問を務める「ポリウレタンを考える会」の講演会出席者にアンケートという形で企画に参加していただきました。このアンケートを基に(株)フコクの金井和之氏の協力も得て内容を煮詰めました。本書の特徴を一つ挙げれば、ポリウレタンの研究に携わる大学の研究室からもポリウレタンに関する萌芽的研究の一端を公開していただいたことです。このことが産学の虹の架け橋になるものと期待されます。企業の皆様には積極的に大学の研究室を訪ねていただきたくよろしくお願い致します。
 末筆ですが、ご多用中のところ分担執筆いただいた皆々様に厚く御礼申し上げます。
(「はじめに」より)

2005年9月  東洋大学教授 松永勝治

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2005年に『最新ポリウレタン材料と応用技術―ポリウレタン創製への道―』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。

2010年9月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

松永勝治   (現)東洋大学 理工学部 応用化学科 教授
長谷山龍二   (現)(株)ソマールゴム 研究室 研究室長
友定 強   三洋化成工業(株) 事業研究本部 ウレタン原料第2研究部 部長代理
         (現)三洋化成工業(株) 名古屋工場 工場改善部 部長
大原輝彦   三菱化学(株) 石化セグメント C4ケミカル事業部 部長代理
         (現)ダイアケミカル(株) 営業本部 部長代理
西村勝英   大日本インキ化学工業(株) 樹脂第二技術本部 ウレタン技術グループ 主席研究員
中尾一徳   ダイセル化学工業(株) 有機機能品カンパニー 機能商品開発センター 主任研究員
福永裕一   (現)出光興産(株) 機能材料研究所 化学品開発センター 用途開発室 研究主任
浜口隆司   (現)伊藤製油(株) 開発部
加藤兼良   イハラケミカル工業(株) 化成品事業部 主事
田島正弘   東洋大学 工学部 応用化学科 有機光化学研究室 助教授
         (現)東洋大学 理工学部 応用化学科 有機光化学研究室 教授
吉村浩幸   (現)東ソー(株) 研究企画・生産技術部
藤間佳津馬   旭電化工業(株) 研究開発本部 樹脂添加剤開発研究所 改質剤研究室
宮本健太郎   東レ・ダウコーニング(株) スペシャルティ事業本部 機能化学品営業部門繊維・化学品 応用技術グループ 
久我茂夫   (現)(株)東洋クオリティワン 品質保証部 部長
小山利幸   (株)イノアックコーポレーション オートモーティブテクノカンパニー 材料技術室 係長
安西弘行   (現)東洋ゴム工業(株) 研究開発センター 機能性材料開発グループ長
松村信彦   (現)ディーアイシー バイエルポリマー(株) 技術部 部長
垣沼幸則   (現)日本ポリウレタン工業(株) 総合技術研究所 主席研究員
森島 剛   日本ポリウレタン工業(株) 総合技術研究所 エラストマーグループ 主任研究員
大島弘一郎   荒川化学工業(株) 化成品事業部 研究開発部 グループリーダー
横山哲夫   玉木女子短期大学 学長
         (現)学校法人 玉木学園 法人本部 理事長
平岡教子   (現)長崎大学 環境科学部 教授
香西博明   (現)関東学院大学 工学部 教授
松村秀一   慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授
橋本和彦   (現)工学院大学 工学部 応用化学科 教授
橋本 保   (現)福井大学大学院 工学研究科 材料開発工学専攻 教授
栗田公夫   日本大学 理工学部 物質応用化学科 教授

 執筆者の所属表記は、注記以外は2005年当時のものを使用しております。

目次

【第1編 原材料】
第1章 イソシアナート
1. イソシアナート全般
1.1 はじめに
1.2 イソシアナートの化学
1.3 イソシアナートの化学反応
1.3.1 ヒドロキシ化合物との反応
1.3.2 アミンとの反応
1.3.3 水との反応
1.3.4 カルボン酸との反応
1.3.5 ウレタン、ウレアとの反応
1.3.6 モノイソシアナートの重合
1.3.7 イソシアナートの2量化
1.3.8 イソシアナートの3量化
1.3.9 イソシアナートのカルボジイミド化、ウレトンイミン化
1.3.10 その他
1.4 各種ポリイソシアナートの特徴と応用分野
1.4.1 種類と用途
1.4.2 イソシアナートに関する安全性・環境問題
1.5 製造法
1.5.1 イソシアナートモノマーの合成法
1.5.2 塩化カルボニル(COCl2)を使用しないイソシアナートの製造法
1.6 世界のイソシアナート需要動向
1.7 世界のメーカー動向
1.7.1 脂肪族イソシアナートの動向
1.8 今後の課題

第2章 ポリオール
1. ポリ(オキシプロピレン)グリコールおよびポリマーポリオール
1.1 PPG
1.1.1 PPGの種類
1.1.2 PPGの製造
1.1.3 最近のPPGの合成技術
1.2 POP
1.2.1 POPの種類
1.2.2 スラブストックフォーム用POP
1.2.3 コールドキュアーモールドフォーム用POP
1.2.4 硬質フォーム用POP
1.2.5 POPの製造

2. ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール

3. ポリエステルポリオール
3.1 概要
3.2 製法
3.3 特長
3.4 製品グレード
3.5 用途
3.6 生産能力と販売実績
3.7 技術開発動向

4. ポリカプロラクトンポリオールおよびポリカーボネートポリオール
4.1 はじめに
4.2 ポリカプロラクトンポリオール(PCL)
4.2.1 ε-カプロラクトン
4.2.2 PCLの合成
4.2.3 PCLを用いたウレタンの特徴
4.2.4 PCLを用いたウレタンの応用例
4.3 ポリカーボネートジオール(PCD)
4.3.1 PCDの合成
4.3.2 PCDを用いたポリウレタンの特徴
4.3.3 PCDを用いたポリウレタンの機能

5. ジエン系およびオレフィン系ポリオール
5.1 はじめに
5.2 グレードと特長
5.3 ウレタン硬化物の基本物性(硬化物物性、相溶性等)
5.4 用途

6. 植物油系ポリオール
6.1 はじめに
6.2 植物油系ポリオールの分類
6.3 植物油系ポリオールの種類
6.4 ヒマシ油とは
6.4.1 ヒマシ種子の世界の生産量
6.4.2 ヒマシ油の構造
6.4.3 リシノール酸の構造
6.5 ヒマシ油系ポリオールの特徴
6.6 市販のヒマシ油系ポリオール
6.7 まとめ

第3章 第三成分
1. 1、4-ブタンジオール

2. アミン系硬化剤
2.1 はじめに
2.2 ジアミン系硬化剤の構造と反応性及び物性
2.2.1 ジフェニル型
2.2.2 フェニレンジアミン型
2.3 市販されているジアミン系硬化剤
2.4 3、3'-ジクロロ-4、4'-ジアミノジフェニルメタン代替硬化剤の評価

3. 多価アルコール系鎖延長剤・架橋剤
3.1 はじめに
3.2 1、3-プロパンジオール
3.3 1、5-ペンタンジオール
3.4 1、6-ヘキサンジオール
3.5 2、2-ジメチル-1、3-プロパンジオール
3.6 2-エチル-2-(ヒドロキシメチル)-1、3-プロパンジオール
3.7 3-メチル-1、5-ペンタンジオール
3.8 多価アルコールの構造と反応性について

4. 触媒
4.1 はじめに
4.2 触媒の機能・作用機構
4.3 軟質フォーム
4.4 半硬質フォーム
4.5 硬質フォーム
4.6 その他

5. 発泡剤
5.1 はじめに
5.2 HFC類、HFE類
5.3 炭化水素類
5.4 炭酸ガス発泡
5.5 その他発泡剤
5.6 おわりに

6. 難燃剤・劣化防止剤・可塑剤
6.1 はじめに
6.2 難燃剤
6.2.1 ウレタンフォーム用難燃剤
6.2.2 その他の難燃剤
6.3 劣化防止剤
6.3.1 劣化防止剤の種類
6.3.2 PUR用劣化防止剤
6.4 可塑剤

7. 整泡剤
7.1 ポリウレタンフォーム発泡系におけるシリコーン整泡剤の位置づけ
7.2 シリコーン整泡剤の構造
7.3 シリコーン整泡剤の機能と役割
7.4 シリコーン整泡剤の選択
7.4.1 軟質スラブ及びホットモールドフォーム
7.4.2 高弾性モールドフォーム
7.4.3 硬質フォーム
7.4.4 その他のフォーム
7.4.5 シリコーン整泡剤選択のまとめ
7.4.6 一般物性値からの選択
7.5 添加部数
7.6 まとめ

【第2編 素材】
第1章 フォーム
1. 軟質ポリウレタンフォーム
1.1 はじめに
1.2 軟質PUFの用途
1.3 軟質PUFの発泡過程
1.4 気泡構造
1.5 軟質PUFの特徴
1.6 軟質スラブフォーム
1.7 軟質モールドフォーム
1.8 最近の軟質PUFのトピックス

2. ポリウレタンフォームの自動車内装部品への展開
2.1 はじめに
2.2 配合設計
2.3 用途例

3. 硬質タイプ
3.1 硬質ウレタンフォームの特徴と用途
3.2 発泡及び反応の原理
3.2.1 硬質ウレタンフォームの発泡
3.2.2 硬質ウレタンフォームの原料と役割
3.2.3 良好な硬質ウレタンフォームを得るための必要条件とその理由
3.3 発泡と製造方法
3.3.1 発泡する手段と攪拌方法と特徴
3.3.2 製品及び製造方法による分類
3.4 発泡時の特性
3.4.1 発泡と反応速度
3.4.2 気泡構造
3.4.3 密度について
3.4.4 発泡圧について
3.5 硬質ウレタンフォームの物性について
3.5.1 機械的強度
3.5.2 熱伝導率の特性
3.5.3 寸法安定性
3.5.4 耐熱性―使用可能温度範囲
3.5.5 難燃性
3.6 取り巻く環境と技術課題

第2章 エラストマー
1. 熱可塑性ポリウレタンエラストマー
1.1 はじめに
1.2 TPUの基本特性
1.2.1 製法と構造
1.2.2 TPUの原料と特性
1.2.3 ウレタン基濃度
1.3 成形方法とTPUの用途
1.3.1 押出成形
1.3.2 射出成形
1.3.3 その他の成形用途
1.4 TPUの高機能化
1.4.1 ソフト化TPU
1.4.2 低圧縮永久ひずみTPU
1.4.3 耐光変色性TPU
1.4.4 その他の高機能性TPU
1.5 今後の展開

2. 無黄変熱可塑性ポリウレタンエラストマー(無黄変TPU)
2.1 はじめに
2.2 無黄変TPUの構造と特徴
2.3 無黄変TPUの種類と特性
2.3.1 射出、押出成形用TPU
2.3.2 スラッシュ成形用無黄変TPU
2.3.3 ホットメルト接着用無黄変TPU
2.4 おわりに

3. 熱硬化(通常)
3.1 概要
3.2 熱硬化エラストマーの原料
3.2.1 イソシアナート
3.2.2 ポリオール
3.2.3 硬化剤
3.3 熱硬化エラストマーの成形方法
3.3.1 ワンショット法
3.3.2 プレポリマー法
3.3.3 擬プレポリマー法
3.4 熱硬化エラストマーの構造と物性
3.4.1 ポリウレタン樹脂の構造
3.4.2 熱硬化エラストマーの構造と物性
3.5 最近の技術動向
3.5.1 液状ポリオール
3.5.2 軟質塩化ビニル代替エラストマー
3.5.3 生分解性エラストマー

4. 熱硬化(ウレア系)
4.1 はじめに
4.2 ウレア系ポリウレタンエラストマーの製造と物性
4.2.1 プレポリマー法(ウレタンウレア)
4.2.2 RIM(ウレタンウレア、ウレア)
4.2.3 ワンショット法(ウレア)

第3章 印刷インキ用ポリウレタン樹脂
1. はじめに
2. 食品包装材料の製造工程
3. インキ用ポリウレタン樹脂の製造方法と分子構造
4. インキ用ポリウレタン樹脂の原料
5. インキ用バインダーに求められる品質
6. インキ用バインダーの変遷
7. インキ用ポリウレタン樹脂の最近の動向
8. おわりに

【第3編 最近の大学での研究動向】
第1章 大学でのポリウレタンの研究について
1. はじめに
2. 大学における研究と企業における研究
3. 大学におけるポリウレタンの研究
3.1 概説
3.2 PU自身の化学と物理の詳細を解明しようとするもの、垂直的研究
3.2.1 合成
3.2.2 構造
3.2.3 性質
3.3 新原料や改質などPUの幅を広げ、応用の可能性を追求しようとするもの、水平的研究
3.3.1 新原料や改質
3.3.2 応用の可能性の追求

第2章 各大学での特徴ある研究動向
1. 関東学院大学―新規機能性ポリウレタンの合成と特性―
1.1 研究概要
1.2 研究紹介
1.2.1 液晶性ポリウレタン:4、4'-Bis(ω-hydroxyalkyleneoxy)biphenylsとメチル2、6-ジイソシアナートヘキサノアートからなる新規主鎖型液晶ポリウレタンの合成および性質
1.2.2 生分解性ポリウレタン:エステル結合を含む新規ポリウレタンの合成と生分解性
1.2.3 イオウを主鎖に含むポリマー:主鎖骨格にビスフェノールSをもつ新規ポリウレタンの合成および性質
1.3 今後の展望または展開
1.4 論文

2. 慶應義塾大学―酵素によるケミカルリサイクル可能なグリーンポリウレタンの創成―
2.1 研究概要
2.2 研究紹介
2.2.1 酵素触媒による脂肪族ポリ(カーボネート-ウレタン)の合成と環状オリゴマー化リサイクル
2.2.2 酵素触媒による脂肪族ポリ(エステル-ウレタン)の合成
2.3 今後の展望

3. 工学院大学―糖由来ジオール単位を含む加水分解性ポリウレタン―
3.1 はじめに
3.2 加水分解性ポリウレタンの合成研究
3.3 まとめと展望

4. 東洋大学―ポリウレタンに関わって30有余年―
4.1 研究概要
4.2 研究紹介
4.2.1 熱可塑性ポリウレタンエラストマーのガス透過性に関する研究
4.2.2 ポリ(ウレタン-メタクリレート)光硬化体(MTUP)のキャラクタリゼーション
4.3 今後の展開

5. 福井大学―ケミカルリサイクル性ポリウレタン材料の開発―
5.1 研究概要
5.2 研究紹介
5.2.1 アセタール結合を有するポリウレタンエラストマーの合成
5.2.2 アセタール結合を有するポリウレタンフォームの合成
5.3 今後の展開

6. 日本大学―ポリウレタン系ハイブリッドの創製と物性―
6.1 はじめに
6.2 PTMO/TiO2ハイブリッド
6.3 PPG/TiO2ハイブリッド
6.4 PU/TiO2ハイブリッド
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