ポリウレアの歴史

【ポリウレアの登場】
ポリウレアが最初に報告されたのは1948年のことです(Hill, R.; Walker, E.E. Trend of Crystalline Melting Points in Homologous Series of Aliphatic Polymers. Journal of Polymer Science, Volume 3, 1948, pp 609)。そして冒頭で述べたように1969年に米国政府機関で構造物補強への有用性が報告されました。

1969年のレポート

【射出成型技術の派生物として生まれたポリウレアのスプレーライニング技術】
ポリウレアのスプレーライニング技術は、1980年代初頭に開発され射出成形(RIM)技術の派生物として生まれました。ポリウレアのRIMは、様々なクルマの外装ボディパネルやバンパーカバーのパーツ製造に用いられました。GMのポンティアック各車(フィエロ、カマロ、ファイアーバード、トランザム)とコルベットなどではインパネにも採用され、フォードやクライスラーではピックアップトラックの荷台やフェンダーなどに使用されました。

米国から欧州へ

【米国での広がり】
100%固体ポリウレアスプレーエラストマー技術はTexaco Chemical社に勤務していた有機化学の専門家 Dudley J. Primeaux II氏を中心に同社で実証され、製品上市に至りました。Texaco Chemical社は1994年に化学大手のHuntsman社に吸収されました。Huntsman社のポリウレアの系譜は脈々と伝わっており、現在も同社はポリウレア供給の大手メーカーの一つです。

【米国PDAの設立】
25の米国特許、6つの欧州特許の発明者としてクレジットされているDudley氏は、Huntsman社を離れ、ポリウレアの普及に努めます。2000年にPDA(Polyurea Development Association 全米ポリウレア開発協会)を設立し、お互いには競合となる複数の企業が集ったポリウレアビジネスの協会設立に至りました。ポリウレアはポリウレタンのように2液硬化性樹脂なので、A液(イシシアネート類)とB液(アミン類)の2種類を混ぜて使うのですが、A液もB液も1種類ずつの化学物質でできているわけではなく、特にB液側は複数の化学物質で構成されているため、施工対象や施工環境などによってその構成が多様になります。PDAでは、化学メーカーのみならず、ポリウレア施工に欠かせない混合装置(リアクター)製造メーカーなどもメンバーとなって相互に情報交換をする一方、ポリウレア普及のための施工者教育に力を注いでいます。現在も、定期的に会合が開催され、施工者向けに座学だけでなくスプレー施工の実地研修も実施しています。

【欧州PDAの設立】
PDAの活動は欧州にも伝播し、2008年にEurope PDA(欧州ポリウレア開発協会)がベルギーのブリュッセルに設立されました。欧州にポリウレアが渡ったのはその前になるのですが、欧州での歴史は古くはなく、現在急速にその利用が広がっている状況のようです。Europe PDAのWebサイトでは、メンバーリストが公表されていますし、活動そのものが米国PDA以上にオープンです。

黎明期に中国へ

【いち早く中国に渡ったポリウレアスプレーエラストマー技術】
米国で生まれた100%固体ポリウレアスプレーエラストマー技術を最も利用している国があります。実はお隣の国、中国なのです。1995年化学工業省海洋塗料研究所(現 中国科学院海洋化学研究所)のシニアエンジニアとして高分子材料の研究に従事していた黄微波博士(Dr. Weibo Huang)はポリウレアの論文を発見し、直感的にポリウレアの優れた性能に惹かれ、「ポリウレアの父」と称されるDudley氏にすぐに連絡をとりました。手紙のやりとりの中でしたが二人は意気投合し、Dudley氏は黄微波博士のポリウレア技術研究を強力にバックアップしていきました。(同じ信念を持つ二人は生涯を通じた友人となっています。)

黄微波教授(Dr. Weibo Huang)

【Dudley氏と黄微波博士】
海洋科学研究所の当時の所長 丁德富氏が革新的な考え方を持つリーダーだったことも幸いし、黄微波博士のポリウレア技術研究は研究所の正式なユニットとして研究支援を受けることになりました。1998年Dudley氏は黄微波博士の招聘で研究所を訪れ、中国の有識者達に100%固体ポリウレアスプレーエラストマー技術を直接紹介する講演を行い、黄微波博士のプロジェクトが全中国に知られるきっかけとなりました。Dudley氏の講演が行われた1998年9月18日は中国における本技術の生誕日となりました。したがって2018年9月18日に20周年の記念式典が催されたところです。

黄微波博士は科学的・技術的な追求と経済的効果の両面を追求できる希有な研究者で、ポリウレア研究に着手する以前からの業績が評価され1994年に国立化学技術賞を受賞し、若くしてシニアエンジニアに昇格しています。その姿勢を変えることなく、黄微波博士は1995年以来、一貫して100%固体ポリウレアスプレーエラストマー技術を現場で実装することを前提に研究開発を重ねていきました。

国レベルで推進している中国

【成長著しい中国を舞台にフィールドテストが繰り返されたポリウレアスプレーエラストマー技術】
黄微波博士にとって幸運だったのは、中国という、ポリウレアスプレーエラストマー技術を必要とする巨大な市場を舞台に数多くの実践経験を積み重ねられたことです。青島イルカ水族館は、防水目的でポリウレアが使用された最初の例です。コンクリート製のタンクの保護コーティングは、それまでエポキシ塗料で行われていましたが亀裂が生じやすくその都度メンテナンスが要求されていましたが、たった1日のポリウレア施工でその現場は完璧なものとなりました。現在もこの施設はその施工のおかげでメンテナンスから開放されています。この施工を端緒として、化学会社や鉄鋼会社の貯蔵タンクの防食用途から広げ、水供給、建物防水断熱材、橋梁、道路および鉄道、航空宇宙、原子力廃棄物処理、軍事、映画産業やテーマパークの造形物およびその他の分野に広げ、伝統的な材料や工法では解決できなかった問題をポリウレアで次々と解決していきました。

【スプレーポリウレア施工のバイブル】
2005年黄微波博士は「喷涂聚脲弹性体技术(スプレーポリウレア施工技術)」という現在も使われているバイブル本を出版しました。総合的かつ体系的にまとめられた書籍で、物質の構造や性質、原材料や添加物、施工装置、下地処理など施工技術そして安全性など最適な施工に必要とされるエッセンスが集約されています。ここまでまとまったものは欧米にもなく、巨大なフィールドテスト市場を持つ中国がポリウレアスプレーエラストマー技術を急速に発展させていく原動力となりました。黄微波博士は、中国の国家級プロジェクトの中でその手腕を発揮していきます。

喷涂聚脲弹性体技术(スプレーポリウレア施工技術

世界最大のプロジェクトを経て世界ナンバーワンとなった中国

【一大プロジェクト“北京オリンピック”&“北京–上海 高速鉄道”】
北京オリンピックのメインスタジアム北京国家体育場(通称  鳥の巣)、世界最長の水上橋としてギネスに登録された青島膠州湾大橋など多々あります。そして、最大のプロジェクトが北京–上海 高速鉄道 (京滬高速鉄道 通称:北京上海新幹線)の防水プロジェクトです。全長1,318km、ポリウレア施工面積1,200万平米、使用したポリウレア2万2,000トン、ポリウレア施工期間2009年9月〜2010年11月、という想像を絶する巨大プロジェクトです。この施工は施工場所や施工時期によって気候環境が著しく異なり、施工者教育も実施しながらの工程でしたが、施工者レベルも一様ではなく、すんなり行ったわけでなく、それが故に様々なノウハウを蓄積することができると同時に、スプレーポリウレアに関する国家基準の起草を積極的に推進していきました。

北京–上海 高速鉄道 (京滬高速鉄道)のポリウレア施工
京滬高速鉄道(北京–上海 高速鉄道)からスプレーポリウレア技術の未来を見る

中国語資料

日本語資料

世界の誰も経験したことのないプロジェクトを成功に導いた黄微波博士は「中国のポリウレアの父」という名声とともにこの業界のリーダーとして確固たる地位を築きました。これらプロジェクトに関わっている2008年、彼は青島理工大学土木工学科の教授に転じ機能材料研究所の所長にも就任し、以後現在も同職でポリウレアの研究開発に勤しみ、同教室で研鑽を積んだ多くの学生達が巣立って行っています。

【世界ナンバーワンとなった中国のポリウレアスプレー施工】
中国はポリウレア原材料消費でも施工面積でも、もはや世界ナンバーワンです。しかし、黄微波教授は標準化において中国は欧米や日本など他の国とギャップがあり、利益追求を最優先するあまり品質を落とした製品を意図的に製造して供給したり、基準を守らない施工を実施する事業者が後をたたない事実が存在することに深く憂慮しています。清濁混合状態であることを認識しつつ、中国で生まれてくる最先端の製品や技術を吟味選定しながら採り入れていくことが重要であることは、スマートフォン、ドローン、監視カメラなどの業界と近似しているといえます。