1,３−ＰＤＯを原料とするポリウレタン新技術の展開

 １，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）骨格を有する革新的な

　新規ポリウレタンの可能性を基礎と応用面から徹底分析

発行 2001年3月  価格 420,000円(税込み)

Ａ4版548頁

  はじめに

　 １,３−プロパンジオール（１,３−ＰＤＯ）はエチレングリコールや１,４−ブタンジオール（１,４−ＢＤＯ）に比べて，これまで経済的な合成方法が開発されず，一部のファインケミカル向けに少量生産されていたが，その価格も高価であった。このため，１,３−プロパンジオールを直接用いたり，１,３−ＰＤＯ骨格を導入したポリエステルやポリウレタンの特異的な物性はごく一部の研究者の学術的興味にとどまり，実用化は見送られてきた。
　 しかし，このところにきてＤｅｇｕｓｓａやＳｈｅｌｌにより，アクロレインやエチレンオキサイドを原料とする経済的な合成法が開発・工業化された。また，Ｄｕ　Ｐｏｎｔは澱粉を原料とする遺伝子変換を駆使したバイオ法による開発を急いでいる。生産された１，３−プロパンジオールは既にテレフタル酸とのポリエステル，ポリ（トリメチレンテレフタレート：ＰＴＴ）として、Ｄｕ　ＰｏｎｔやＳｈｅｌｌにより工業化され，久しぶりの新規大型ポリマーとして開花しつつある。
　 この１,３−ＰＤＯやＰＴＴの製造の経済性や応用面の開発については，弊社がマルチクライアント調査プロジェクト「１,３−ＰＤＯ，ＰＴＴの製造，用途および経済性」を実施，全世界の特許，文献を収集し総合的な分析を行い，昨年８月，６００頁を越える調査報告書を完成，ご参加いただいたクライアントの皆様より高い評価をいただいた。
　 １,３−ＰＤＯ骨格を導入したポリマーとして、ポリウレタンもポリエステルと同様にそのポリマー構造の特異性から，特異な物性を有し，１,３−ＰＤＯの価格が既に１,４−ＢＤＯ並みとなっていることもあって，まず，ポリウレタンの架橋剤，鎖延長剤をはじめとする１,３−ＰＤＯ骨格の導入による試みが工業的に始まっている。これらはこれまでのポリウレタンの物理的、機械的物性と異なる画期的改善がみられ，応用の各分野で特許の出願ラッシュが始まろうとしている。
　 またその成果は, ポリウレタンエラストマー，接着剤，塗料, 印刷インキ, フォーム，ＲＩＭ，弾性繊維，合成皮革の分野で応用が進みつつあり，これを利用した自動車，電子・電気産業，建築・建材・家具産業，繊維産業，スポーツ用品に大きな影響を与えようとしている。
　 本プロジェクトでは１,３−ＰＤＯ骨格を導入したポリウレタンについて最新の情報に基づきその構造, 物性および応用面と潜在市場について分析する。併せて全世界の特許抄録を会社別, 部門別に収録した。

　 本プロジェクトは化学技術分析の第一人者が執筆しており，その成果はポリウレタン工業に関連する各分野, ユーザーの方々に必ずお役に立てるものと確信し,ご案内申し上げます。  　　  　　　　

本プロジェクトの特徴と調査方法

　 １,３−プロパンジオール製造の経済性と将来の見通しに触れ, さらにポリウレタンに１, ３−プロパンジオール骨格を導入するための種々の薬品の従来の合成方法と新しい合成方法に置換の可能性とコストの低下への期待について調査を進めた。
　 １,３−プロパンジオール骨格を導入したポリウレタンのポリマー構造とモルフォロジーに基づく特異な物性発現の基礎理論について学術的に解説した。
　 前記の基礎理論をベースに応用面の展開について具体的なレシピーに踏み込んだ応用面の　　調査と可能性ある下記の潜在市場をについて，世界の文献, 特許（1,3-PDO 骨格を有するジオールをベースとしたポリウレタンに限定し検索した結果１７４件）を網羅して調査し，工業的応用、市場規模の現状についての調査とを合わせて実施した。

【１,３−ＰＤＯ骨格を導入したポリウレタンの潜在市場】
１）ポリウレタンRIM,LDRIM	６）印刷インキ	11）制振材料
２）熱可塑性エラストマー	７）電子・電気材料	12）繊維
３）接着剤	８）合成皮革	13）医療
４）塗料	９）光学材料	14）自動車部品
５）水性分散液	10）発泡製品

　

１,３−ＰＤＯ骨格を導入したポリウレタンの想定される特徴　

　 ポリウレタンの場合，使用するイソシアネート，ポリオールおよび架橋剤，鎖延長剤，その他の薬品の種類が多く，レシピー，配合方法の影響もあり，複雑で一概に論ぜられないが，１，３−プロパンジオールを鎖延長剤として，１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤＯ）の代わり使用した場合の比較の一例として，ホットメルト接着剤の場合，その機械的強度は引っ張り強度で約２倍，１００％での引っ張り応力が１．８倍、伸びが１．１５倍となる。また，ＲＩＭの場合，引っ張り強度はほぼ同じであるが，降伏点伸びで１．３倍，１００％，３００％引っ張り応力はそれぞれ０．９２〜２．８倍，０．７４〜１．０倍であるが，ヤング率で１．２５から１．２７倍、曲げ弾性率は１．４から１．９倍を示している。
　 ２,３−ジアルキル１,３−プロパンジオールではこれらのほか, 耐熱性, 耐加水分解性，相溶性に優れた効果が期待できる。その他多くの優れた特徴があり，ポリウレタンの世界を大きく変える可能性を秘めている。