ポリウレア

ポリウレアは、イソシアネート成分とアミン成分の反応生成物から得られるエラストマーの一種です。イソシアネートは芳香族または脂肪族の性質を持ちます。モノマー、ポリマー、またはイソシアネートのあらゆる異種反応、準プレポリマー、またはプレポリマーである可能性があります。プレポリマー、または準プレポリマーは、アミン末端ポリマー樹脂、またはヒドロキシル末端ポリマー樹脂から作ることができます。^[1]

樹脂ブレンドは、アミン末端ポリマー樹脂および/またはアミン末端鎖延長剤から構成されます。アミン末端ポリマー樹脂には、意図的なヒドロキシル基はありません。ヒドロキシル基は、アミン末端ポリマー樹脂への不完全な変換の結果です。樹脂ブレンドには、添加剤または非主要成分が含まれる場合もあります。これらの添加剤には、ポリオールキャリアに予め分散された顔料などのヒドロキシル基が含まれる場合があります。通常、樹脂ブレンドには触媒は含まれません。これは、イソシアネートとアミンの反応が非常に速く、触媒を必要としないためです。

ポリウレアという言葉は、ギリシャ語の πολυ- - poly-（「多くの」）と ουρίας - oûron（「排尿する」 、尿に含まれる尿素物質を指す）に由来しています。尿素またはカルバミドは、化学式 (NH ₂ ) _{2 CO の}有機化合物です。この分子には、カルボニル官能基（C = O）で結合した2 つのアミン基（–NH ₂）があります。ポリウレアでは、イソシアネートとアミンのモノマー単位が交互に反応して尿素結合を形成します。尿素は、イソシアネートと水の反応によって生成され、カルバミン酸中間体を形成します。この酸は、二酸化炭素を分離してアミンを残すことですぐに分解します。このアミンは、別のイソシアネート基と反応してポリウレア結合を形成します。この 2 段階の反応は、一般的には（ただし不適切に）ポリウレタン フォームと呼ばれるものの製造に使用されます。この反応で放出される二酸化炭素は、特に多くのポリウレタンフォーム（より正確にはポリウレタン/尿素フォームと呼ぶべきもの）における主要な発泡剤です。

ポリウレアとポリウレタンは、1959 年に発明された スパンデックスの製造に使用される共重合体です。

ポリウレアはもともと1980年代に自動車用途で開発されましたが^{[2] [3]}、その後、テーブルトップのエッジの保護などの他の用途にも広がりました。^[4]反応が速く、湿気に比較的鈍感なため、二次封じ込め、マンホールやトンネルのコーティング、タンクライナー、トラックの荷台ライナーなど、大面積プロジェクトのコーティングに役立ちました。適切なプライマーと表面処理により、コンクリートや鋼鉄への優れた接着性が得られます。また、スプレー成形や装甲にも使用できます。^[5] 一部のポリウレアは、引張強度が40 MPa (6000 psi)、伸び率が500%を超えるため、丈夫なコーティングとなっています。硬化時間が短いため、多くのコーティングを素早く重ねることができます。ポリウレアコーティングの高強度、耐衝撃性、耐摩耗性は、ポリウレアコーティングが使用される主な理由です。^[6]

2014年、ポリウレアエラストマーベースの材料が自己修復性を示し、半分に切断された後も一緒に溶け合うことがわかった。この材料には、安価な市販の化合物も含まれている。エラストマー分子を微調整し、分子間の結合を長くした。その結果、分子は互いに引き離しやすくなり、室温でほぼ同じ強度で再結合しやすくなった。再結合は繰り返し可能である。弾性のある自己修復塗料やその他のコーティングは、イリノイ大学で行われている研究のおかげで、最近、一般使用に一歩近づいた。同大学の科学者は、「既製の」コンポーネントを使用して、他の化学物質を追加することなく、半分に切断された後も一緒に溶け合うポリマーを作成した。^{[7] [8]}

ポリウレアはナローボートの長期的な解決策として好まれるようになりました。従来のビチューメンコーティング（「ブラック」と呼ばれる）は、ポリウレアコーティングの使用に置き換えられています。最も明らかな利点は、3～4年ごとにコーティングを塗り直す必要がないことです。ポリウレアコーティングは25～30年持続すると考えられています。^[9]

ポリウレアの商標としては、Line-X、GLS 100R、Pentens SPU-1000などがあります。^{[10] [11] [12]}ポリウレアの配合は複数あります。ポリウレア開発協会は、ポリウレアコーティングメーカーの利益を代表する業界団体です。^{[13] [14]}

• ポリアスパルティック