C5構造
C5骨格を有するMPDは、メチル分岐によって結晶化を抑制し、低温環境でも液状安定性を維持します。-50℃の低温下でも優れた流動性を示し、ポリウレタン原料や機能性材料の加工性向上に貢献します。
メチル分岐による立体障害
MPDのメチル分岐が立体障害を形成し、加水分解や過酷な環境下による劣化を抑制します。優れた耐水性、柔軟性、長期耐久性により、CASE用途、TPU、コーティング材料など高耐久用途に適しています。
安定流動を支えるC5構造
MPDは、分子間相互作用を適度に抑制することで水溶液中における水溶性高分子同士の凝集を防ぎます。この特性により、低粘度化やニュートン流体に近い優れたレオロジー安定性を発揮し、水性インクジェットインクの安定吐出に貢献します。
クラレのMPD：メチル分岐による優れた流動性と低温安定性
合成プロセスにおける流動性低下や結晶化は、従来の直鎖ジオールが持つ構造に起因する重要な課題です。MPDはメチル分岐により結晶化を抑制し、低温環境でも優れた液状安定性と流動性を維持します。加熱負荷の低減や安定したハンドリング性を実現し、ポリウレタン・高機能材料の製造におけるプロセス効率向上に貢献します。
図1：結晶化によるプロセス制約を低減
1,4-BDOや1,6-HDOなどの一般的な直鎖ジオールは、結晶化により流動性が低下しやすく、安定した取り扱いのために加熱設備や溶融タンクを必要とする場合があります。一方、MPDはメチル分岐により、-50℃という低温下でも優れた液状安定性を維持します。常温環境でも安定した流動性を示すため、追加加熱の低減やプロセス効率向上に貢献します。
- 低温環境でも優れた液状安定性：MPDは-50℃という低温下でも安定した透明液状を維持します。常温環境でも優れた流動性を示すため、加熱設備や熱的運用負荷を低減し、安定したプロセス運転と加工性向上に貢献します。
- 優れた耐加水分解性と流動性：MPDのメチル分岐構造は立体障害を形成し、加水分解や分子間凝集を抑制します。これにより、クラレポリオール製品群に優れた耐加水分解性と流動性をもたらし、長期耐久性と高い信頼性に貢献します。
分子レベルから素材まで：MPD活用事例
水性インクジェットインク ノズル保湿性と速乾性を両立
MPDは、独自の分子構造によりノズル先端の保湿性を維持しながら、基材上では優れた乾燥性を発揮します。高速噴射時においても安定した吐出性とレオロジー安定性を実現します。
その他：CASE用途およびその他の高機能材料 マテリアル設計の可能性を拡張
MPD（3-メチル-1,5-ペンタンジオール）は、ポリウレタン分野において優れた加工性と耐久性を発揮する独自の高機能ジオールです。CASE用途をはじめ、ポリエステル樹脂、可塑剤、ジアクリレートなど幅広い材料設計に対応します。お客様の用途や要求特性に応じて、最適な材料設計ソリューションをご提案します。
独自構造が生み出す液状安定性
C3位に導入されたメチル分岐構造が分子配列を乱し、結晶化を抑制することで、低温環境での液状安定性を維持します。これにより、従来の直鎖ジオールで課題となっていた結晶化による取り扱い性低下を抑制し、加工性向上に貢献します。
| 物性 | 1,4-BDO (1,4-ブタンジオール) | 1,6-HDO (1,6-ヘキサンジオール) | MPD |
|---|---|---|---|
| 分子構造 | 直鎖 | 直鎖 | 分岐 |
| 融点 | 20°C | 42°C | <-10°C |
| 状態 | 高結晶性 | 結晶性固体 | 非晶／液体 |
| 沸点 | 228°C | 250°C | 249°C |
| 粘度（25℃） | 65 mPa·s | 測定不可（固体） | 220 mPa·s（20°C） |
| 水溶性 | 水と混和 | 低い | 水と完全混和 |
次世代の高性能システム設計に向けて
MPDが配合設計にもたらす可能性とは？
- 加熱設備に依存しない優れたハンドリング性：1,6-HDOや1,4-BDOなどの直鎖ジオールは、加熱タンクや断熱配管、ドラム溶解設備を必要とする場合があります。一方、MPDは常温でも液状を維持するため、加熱負荷やエネルギー消費の低減に貢献します。これにより、運用コストの削減やCO₂排出量低減が期待できます。
- ガラス転移温度（Tg）の柔軟な制御：MPDをポリマー主鎖へ組み込むことで、可塑剤への依存を抑えながらガラス転移温度（Tg）の制御が可能です。低温環境でも柔軟性を維持し、従来の直鎖ジオールの設計で課題となる脆化やクラックのリスク低減に貢献します。
- 安定した吐出性：水性インクジェット印刷で生じる低せん断から高せん断環境下でも安定したレオロジー特性を維持します。ノズル内での流動挙動を安定化し、高速印刷時においても安定吐出と均一な印字品質を実現します。
加工性と耐久性を高次元で両立。クラレが培った知見を活かし、厳しい構造要件やレオロジー制約にも対応する最適な材料ソリューションをご提案します。