主な違い – ウレタンとポリウレタンの違い

ポリマーとは、モノマーと呼ばれる小さな単位が集まってできた高分子のことです。

モノマーは重合を行うために、二重結合か少なくとも2つの官能基を持っている必要があります。

ポリウレタンは、2つのモノマー（イソシアネートとポリオール）からなる高分子で、産業界で多くの用途に使用されている。

ポリウレタンは、有機ユニットをウレタン結合で結合させたものです。

ウレタンモノマーで構成されているわけではないが、このウレタン結合があるため、ポリウレタンという名前がついている。

ウレタンは、炭酸基がアミド基とエステル基からなる結晶性化合物です。

ポリウレタンやカルバミン酸から誘導される化合物であるカルバメートの名称にウレタンを使うこともあります。

しかし、実際にはウレタンという言葉はカルバミン酸エチルを表している。

ウレタンとポリウレタンの大きな違いは、ウレタンが軟質で柔軟なのに対し、ポリウレタンは硬質で堅いことである。

ウレタンとは

ウレタンは、炭酸とエステル基とアミド基を併せ持つ化合物です。

カルバミン酸エチルはウレタンのIUPAC名です。

ウレタンの化学構造は、R1-O-(CO)-NR2-R3（R1、R2、R3はアルキル基）で示されます。

R1は炭素原子と単結合を持つ酸素原子に結合しています。

R2およびR3は、窒素原子に結合している。

したがって、-COOR1はエステル基を示し、-CONR1-R3はアミド基を示す。

：図1 ウレタンの構造

ウレタンは柔軟で可鍛性のある化合物です。

そのため、様々な形状に成形することが可能であり、目的に応じた製品を作ることができる。

主な用途としては、殺虫剤、動物用医薬品、その他の医薬品、溶剤、プラスチックの製造などに使われる。

研究者によると、ウレタンは毒性化合物であり、小動物にガンを発生させる可能性があることが判明しています。

また、ウレタンはニスの一種であるスパーウレタンとして使われることがあります。

スパーウレタンは屋外用として作られています。

耐水性が高いので、屋外家具には最適でしょう。

ウレタンの融点は、窒素原子に結合しているアルキル基によって46℃から50℃まで変化することがあります。

ポリウレタンとは

ポリウレタンは、有機ユニット（イソシアネートとポリオール）がウレタン結合でつながったポリマーです。

ここで、ウレタン単位は重合により結合したものです。

ポリウレタンにはウレタン結合は存在するが、ウレタンモノマーからできているわけではない。

ポリウレタンの製造には、2種類のモノマーが使用される。

それは、反応性のイソシアネート基を2つ以上持つイソシアネートと、水酸基を2つ以上持つアルコールです。

この2つのモノマーの発熱反応によりポリウレタンが形成される。

イソシアネートの-N=C=Oとアルコールの-OHの結合は、ウレタン結合を形成することになります。

このウレタン結合は、尿素結合とは少し異なる。

図3: ウレタン結合とウレア結合

ポリウレタンは、硬くてコシがあります。

ポリウレタンは、プラスチックや金属の表面に塗布することができる。

しかし、ポリウレタンの最も一般的な用途は、その硬質な性質を利用したものです。

クッション材やフットウェアなどの硬質発泡体などです。

ポリウレタンはウレタンと異なり、無毒です。

ポリウレタンは熱硬化性高分子です。

そのため、熱を加えると溶けるのではなく、燃えてしまいます。

そのため、ポリウレタンには融点がありません。

ウレタンとポリウレタンの違い

定義

ウレタン：エステル基とアミド基を持ち、さらに炭酸を有する化合物。

ポリウレタン：有機ユニットがウレタン結合でつながった高分子です。

物性値

ウレタン：ウレタンは軟らかく、柔軟性があります。

ポリウレタン…硬い。

融点

ウレタン：ウレタンの融点は約50℃です。

ポリウレタン：熱硬化性ポリマーであるため、融点はありません。

毒性

ウレタン：ウレタンは有毒です。

ポリウレタン：ポリウレタンは無毒または低毒性。

用途

ウレタン：殺虫剤、動物用医薬品、その他医薬品の製造に使用されます。

ポリウレタン：発泡スチロールなどの固形物や履物などに使用されます。

結論

ウレタンとポリウレタンは、産業界で多くの用途があります。

ウレタンは結晶性の化合物で、柔軟で可鍛性に富んでいる。

ポリウレタンは硬い化合物であり、硬質です。

これがウレタンとポリウレタンの大きな違いです。

これらの性質により、用途が異なります。