ポリウレタンフォームの材料設計と機械特性の解析、予測

セミナー趣旨

ポリウレタンの基本知識（市場、用途、反応、構造、劣化）について、広く解説する。基本知識に基づき、ウレタンフォームの構成成分や配合設計例を示し、それらの用途例を紹介する。
ウレタンフォームは自動車、家具、断熱材など多方面に使用されており、ウレタンフォームシステムを設計するためには、その基本となる構成成分 (ポリオール・イソシアネート・アミン触媒・その他副資材) の概要や役割ならびにウレタンフォームの反応機構を理解することが重要である。 　本講演では、ウレタンフォームの材料設計を行う若手技術者に向けて、ウレタンフォーム種類・用途・製法等の基礎的な内容から、主原料や副資材の特徴および役割について解説するとともに、材料設計において重要となるアミン触媒について、種類・役割、活性機構について詳しく解説し、ポリウレタンの材料設計技術を身につけてもらうことを目的とする。また、近年では、VOCや地球温暖化等の課題に対して、環境に配慮したアミン触媒や材料設計技術が求められており、これらの課題に対する近年の開発状況について解説する。
ポリウレタンフォームは，弾力性，クッション性，引張り強度，耐油性等に優れ，様々な工業製品に使用されています．しかし，その力学特性の非線形性や時間依存性等が特性の分かりにくさやとっつきにくさに繋がっている面もあります．本講座では，その力学的特性およびその計測方法について概説するとともに，その特性を表現する基本的な力学モデルについて説明します．更に，検討したい対象に応じた構造モデルとそれによる特性予測について説明します．

習得できる知識

・ポリウレタンの基礎 ・ポリウレタンフォームの構成成分と配合例 ・ポリウレタンフォームの応用例
・ポリウレタンフォームの力学特性とその計測方法の基礎 ・ポリウレタンフォームの力学モデルと実験によるモデル・パラメータの求め方 ・ウレタン製品のマクロな力学特性の解析モデル（線形モデル，非線形モデル）による性能予測や，発泡体のミクロな骨格構造モデルの構築方法の基礎

セミナープログラム

【10:30-12:00】
 １．ポリウレタンの基礎と軟質および硬質フォームへの応用
  ●講師　ペルノックス(株)　開発統括部　開発管理グループ　グループリーダー　佐々木 雄一 氏

【習得できる知識】
・ポリウレタンの基礎
・ポリウレタンフォームの構成成分と配合例
・ポリウレタンフォームの応用例

【講座の趣旨】
ポリウレタンの基本知識（市場、用途、反応、構造、劣化）について、広く解説する。基本知識に基づき、ウレタンフォームの構成成分や配合設計例を示し、それらの用途例を紹介する。

１．ポリウレタンの基礎
　1.1　ポリウレタンとは
　1.2　熱可塑性ポリウレタン
　1.3　熱硬化性ポリウレタン
　1.4　ポリウレタンの分類
　1.5　ポリウレタンの市場
　1.6　ポリウレタンの特長
　1.7　ポリウレタンの基本反応
　1.8　ポリウレタンの分子構造
　1.9　ポリウレタンの劣化

２．ウレタンフォームの分類と構成成分
　2.1　用途による分類
　2.2　ウレタンフォームの市場
　2.3　発泡方法による分類
　2.4　製法による分類
　2.5　ウレタンフォームの構成成分
　　2.5.1　ポリオール
　　2.5.2　イソシアネート
　　2.5.3　発泡剤
　　2.5.4　触媒
　　2.5.5　製泡剤
　　2.5.6　調整剤

３．ウレタンフォームの配合と応用
　3.1　軟質ウレタンフォームの処方
　3.2　軟質ウレタンフォームの用途例
　3.3　硬質ウレタンフォームの処方
　3.4　硬質ウレタンフォームの用途例

４．まとめ

【質疑応答】

【13:00-14:30】
  ２．ポリウレタン用アミン触媒の構造と開発動向
  ●講師　東ソー(株)　有機材料研究所　主任研究員　森岡 佑介 氏

【講座の趣旨】
ウレタンフォームは自動車、家具、断熱材など多方面に使用されており、ウレタンフォームシステムを設計するためには、その基本となる構成成分 (ポリオール・イソシアネート・アミン触媒・その他副資材) の概要や役割ならびにウレタンフォームの反応機構を理解することが重要である。
本講演では、ウレタンフォームの材料設計を行う若手技術者に向けて、ウレタンフォーム種類・用途・製法等の基礎的な内容から、主原料や副資材の特徴および役割について解説するとともに、材料設計において重要となるアミン触媒について、種類・役割、活性機構について詳しく解説し、ポリウレタンの材料設計技術を身につけてもらうことを目的とする。
また、近年では、VOCや地球温暖化等の課題に対して、環境に配慮したアミン触媒や材料設計技術が求められており、これらの課題に対する近年の開発状況について解説する。

１．ポリウレタンフォームの基礎
　1.1　基本
　○　種類
　○　用途
　○　構造
　○　分類
　1.2　製法
　○　主反応
　○　成形方法

２．主原料と副資材
　2.1　イソシアネート
　　2.1.1　分類、特徴、反応性、主反応と誘導体反応
　　2.1.2　TDIとMDIについて
　2.2　ポリオール
　○　分類
　○　特徴
　○　使い分け
　2.3　副資材
　○　発泡剤
　○　整泡剤
　○　その他

３．ポリウレタン用触媒の基礎と活性機構
　3.1　ポリウレタン用触媒の種類とその役割
　　3.1.1　触媒の種類と役割
　　3.1.2　ウレタンフォームに及ぼす触媒の影響
　3.2　ポリウレタン用触媒の活性とその評価方法
　　3.2.1　イソシアネートの反応
　　3.2.2　触媒の活性と評価方法

４．アミン触媒の構造と活性、局所構造の関係
　4.1　触媒の活性機構
　4.2　触媒の構造と活性との関係
　4.3　触媒の温度依存性

５．環境に配慮したポリウレタン触媒の開発動向
　5.1　軟質フォーム用VOC対策触媒
　5.2　硬質フォーム用HFO発泡剤対応触媒
　5.3　硬質フォーム用難燃性改良触媒

【質疑応答】

【14:45-16:15】
  ３．軟質ポリウレタンフォームの力学特性とその計測，予測方法
  ●講師　日本発条(株)　シート生産本部開発部　シニアスペシャリスト　加藤 和人 氏

【習得できる知識】
・ポリウレタンフォームの力学特性とその計測方法の基礎
・ポリウレタンフォームの力学モデルと実験によるモデル・パラメータの求め方
・ウレタン製品のマクロな力学特性の解析モデル（線形モデル，非線形モデル）による性能予測や，発泡体のミクロな骨格構造モデルの構築方法の基礎

【講座の趣旨】
ポリウレタンフォームは，弾力性，クッション性，引張り強度，耐油性等に優れ，様々な工業製品に使用されています．しかし，その力学特性の非線形性や時間依存性等が特性の分かりにくさやとっつきにくさに繋がっている面もあります．本講座では，その力学的特性およびその計測方法について概説するとともに，その特性を表現する基本的な力学モデルについて説明します．更に，検討したい対象に応じた構造モデルとそれによる特性予測について説明します．

１．軟質ポリウレタンフォームの機械特性とその計測方法
　1.1　F-S特性
　1.2　応力緩和
　1.3　反発弾性
　1.4　圧縮残留ひずみ
　1.5　振動特性
　1.6　動的粘弾性（DMA）
　1.7　ポリウレタンの骨格構造計測と分析

２．力学モデル
　2.1　粘弾性モデル
　　2.1.1　マックスウェルモデルとフォークトモデル
　　2.1.2　一般化マックスウェルモデルとProny級数近似
　　2.1.3　時間−温度換算則とマスターカーブ
　2.2　振動モデル
　2.3　1Dモデルの例（自動車シート）

３．有限要素モデル
　3.1　マクロな構造解析モデル
　　3.1.1　材料の構成則モデル
　　3.1.2　フォームのマクロ構造
　3.2　ミクロな構造解析モデル（ポリウレタンの骨格構造モデル）
　　3.2.1　CTスキャンデータを用いた解析
　　3.2.2　微細構造を模擬したモデルによる解析

【質疑応答】

セミナー講師

１．ペルノックス(株)　開発統括部　開発管理グループ　グループリーダー　佐々木 雄一 氏
２． 東ソー(株)　有機材料研究所　主任研究員　森岡 佑介 氏
３． 日本発条(株)　シート生産本部開発部　シニアスペシャリスト　加藤 和人 氏

セミナー受講料

  1名につき 60,500円（消費税込、資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき55,500円〕

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