ポリウレタン (PUR および PU) は、カルバメート (ウレタン) リンクによって結合された有機単位の鎖で構成されるポリマーです。 ほとんどのポリウレタンは加熱しても溶けない熱硬化性ポリマーですが、熱可塑性ポリウレタンも利用できます。
ポリウレタンポリマーは、伝統的かつ最も一般的には、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートをポリオールと反応させることによって形成されます。 ポリウレタンの製造に使用されるイソシアネートとポリオールはどちらも、分子あたり平均で 2 つ以上の官能基を含んでいます。
イソシアネートは深刻な毒性の問題を引き起こすため、ポリウレタンを合成するためのイソシアネートの使用を最小限に抑えることに、最近のいくつかの注目すべき取り組みが行われています。 非イソシアネート系ポリウレタン (NIPU) は、健康と環境への懸念を緩和する新しいクラスのポリウレタン ポリマーとして最近開発されました。
ポリウレタン製品はしばしば単に「ウレタン」と呼ばれますが、ウレタンとも呼ばれるエチルカルバメートと混同しないでください. ポリウレタンは、エチルカルバメートを含まず、またそれから製造されていません。
ポリウレタンは、柔軟で高反発のフォームシートの製造に使用されます。 硬質フォーム断熱パネル; マイクロセルフォームシールとガスケット。 耐久性のあるエラストマー製の車輪とタイヤ (ローラー コースターやエスカレーターの車輪など)。 自動車用サスペンションブッシング; 電気ポッティングコンパウンド; 高性能接着剤; 表面コーティングおよび表面シーラント; 合成繊維（スパンデックスなど）; カーペットの下敷き; 硬質プラスチック部品（電子機器用など）; ホースとスケートボードの車輪。
ポリウレタンは、2 つ以上の液体の流れを混合することによって製造されます。 ポリオールストリームには、触媒、界面活性剤、発泡剤などが含まれています。 2 つのコンポーネントは、ポリウレタン システム、または単にシステムと呼ばれます。 イソシアネートは、北米では一般に「A-side」または単に「iso」と呼ばれます。 ポリオールと他の添加剤のブレンドは、一般に「B-サイド」または「ポリ」と呼ばれます。 この混合物は、「樹脂」または「樹脂ブレンド」と呼ばれることもあります。 ヨーロッパでは「A面」と「B面」の意味が逆になっています。 樹脂ブレンド添加剤には、連鎖延長剤、架橋剤、界面活性剤、難燃剤、発泡剤、顔料、および充填剤が含まれる場合があります。 ポリウレタンは、イソシアネート、ポリオール、または添加剤を変えることによって、さまざまな密度と硬度で作ることができます。
完全に反応したポリウレタンポリマーは化学的に不活性です。 米国では、OSHA (労働安全衛生局) または ACGIH (米国政府産業衛生士会議) によって暴露限界が設定されていません。 発がん性については OSHA によって規制されていません。 ポリウレタンポリマーは可燃性固体であり、裸火にさらされると発火する可能性があります。 火災による分解により、主に一酸化炭素、微量の窒素酸化物およびシアン化水素が生成される可能性があります。
液体樹脂ブレンドとイソシアネートには、有害または規制された成分が含まれている場合があります。 イソシアネートは、皮膚および呼吸器の感作物質として知られています。 さらに、スプレー ポリウレタン フォームに含まれるアミン、グリコール、リン酸塩にはリスクがあります [32]。
米国では、ポリウレタン製造業者協会 (PMA) やポリウレタン産業センター (CPI) などの組織、およびポリウレタン システムや原材料メーカーから、追加の健康と安全に関する情報を入手できます。 規制に関する情報は、連邦規則集タイトル 21 (食品および医薬品) およびタイトル 40 (環境保護) に記載されています。 ヨーロッパでは、健康と安全に関する情報は、ISOPA[33]、ヨーロッパのジイソシアネートおよびポリオール生産者協会から入手できます。
ポリウレタン完成品の製造方法は、小規模な手作業による部品生産から、大規模で大量のバンストックおよびボードストック生産ラインまでさまざまです。 最終製品に関係なく、製造原理は同じです: 液体イソシアネートと樹脂ブレンドを特定の化学量論比で計量し、均一なブレンドが得られるまでそれらを混合し、反応液を金型または表面に分配します。 硬化するまで待ってから、完成した部品を型から外します。