ポリオール

有機化学において、ポリオールは複数のヒドロキシル基（−OH ）を含む有機化合物である。「ポリオール」という用語は、食品科学で使用されるか高分子化学で使用されるかによって、若干異なる意味を持つことがある。2つ、3つ、および4つのヒドロキシル基を含むポリオールは、それぞれジオール、^[1]、トリオール、^[2]、およびテトロール、^{[3] [4]}である。

ポリオールはその化学的性質によって分類される。^[5]これらの化学的性質には、ポリエーテル、ポリエステル、^[6]ポリカーボネート^{[7] [8]}およびアクリルポリオールがある。^{[9] [10]}ポリエーテルポリオールはさらに細分化され、ポリエチレンオキシドまたはポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、およびポリテトラヒドロフランまたは PTMEG に分類される。これらは、繰り返し単位の酸素原子 1 つにつきそれぞれ 2、3、および 4 個の炭素を持つ。ポリカプロラクトンポリオールも市販されている。^[11]また、バイオベースの (したがって再生可能な) ポリオールを使用する傾向も高まっている。^{[12] [13] [14] [15]}

ポリエーテルポリオールには多くの用途があります。^{[16] [17]}例えば、ポリウレタンフォームはポリエーテルポリオールの大きな用途です。^[18]

ポリエステルポリオールは硬質フォームの製造に使用できます。^{[19] [20]}芳香族と脂肪族の両方のバージョンがあります。^{[21] [22]また、リサイクルされた原材料、典型的には}ポリエチレンテレフタレート（PET）から作られることが多い、脂肪族と芳香族の混合バージョンもあります。^[23]

アクリルポリオールは、紫外線に対する安定性が求められる高性能用途^[24]や、低VOCコーティング[25]に使用される。^{[26]その他}の用途には、金属への直接コーティングがある。^[27]自動車用コーティングなど、優れた紫外線耐性が求められる用途で使用されるため、イソシアネート成分も紫外線耐性がある傾向があり、そのためイソホロンジイソシアネートをベースにしたイソシアネートオリゴマーまたはプレポリマーが一般的に使用される。^[28]

カプロラクトンベースのポリオールは耐加水分解性を強化したポリウレタンを生成する。^{[29] [30]}

ポリカーボネートポリオールは他のポリオールよりも高価であるため、より要求の厳しい用途に使用されます。^{[31] [32]ポリカーボネートポリオールは、ガラスコーティングに使用される}イソホロンジイソシアネートベースのプレポリマーの製造に使用されています。 ^[33]ポリカーボネートポリオールは、反応性ホットメルト接着剤に使用される場合があります。^[34]

全てのポリオールはポリウレタンプレポリマーの製造に使用できます。^{[35] [36] [37]これらは}コーティング、^[38] 接着剤、シーラント、エラストマーに使用されます。^[39]

低分子量ポリオールは、架橋剤や鎖延長剤として機能し、高分子化学で広く使用されています。たとえば、アルキド樹脂は合成にポリオールを使用し、塗料や鋳造用の型に使用されています。これらは、ほとんどの市販の「油性」コーティングで主要な樹脂または「バインダー」です。毎年約20万トンのアルキド樹脂が生産されています。これらは、エステル形成による反応性モノマーの結合に基づいています。市販のアルキド樹脂の製造に使用されるポリオールは、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールです。^{[40]ポリウレタンプレポリマーの製造では、} 1,4-ブタンジオールなどの低分子量ポリオールジオールを鎖延長剤として使用して分子量をさらに高めることができますが、より多くの水素結合が導入されるため粘度は増加します。^[38]

低分子量ポリオールの一種である糖アルコールは、一般的に糖の水素添加によって得られる。 ^{[41] : 363}糖アルコールの化学式は(CHOH) _nH2で、nは4～ ₆である。^[42]

糖アルコールは砂糖よりもカロリーが低いため食品に添加されますが、一般的に甘味も少なく、高甘味度甘味料と組み合わせられることがよくあります。また、口内の細菌によって分解されたり、酸に代謝されたりしないため虫歯の原因にならないため、チューインガムにも添加されます。一般的な糖アルコールには、 マルチトール、ソルビトール、キシリトール、エリスリトール、イソマルトがあります。

ポリオールという用語は、分子骨格のさまざまな化学反応に使用されます。ポリオールは、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートと反応してポリウレタンを生成します。MDIはPUフォームの製造に広く使用されています。^{[43]ポリウレタンは、}マットレスや座席用の柔軟なフォーム、冷蔵庫や冷凍庫用の硬質フォーム断熱材、エラストマー靴底、繊維（スパンデックスなど）、コーティング、シーラント、接着剤の製造に使用されます。^[44]

ポリオールという用語は、ヒドロキシル基を含む他の分子にも適用されます。たとえば、ポリビニルアルコールは (CH ₂ CHOH) _nで、n 個のヒドロキシル基を持ちます ( n は数千になることもあります)。セルロースは多数のヒドロキシル基を持つポリマーですが、ポリオールとは呼ばれません。

ヒマシ油や綿実油などの植物由来の材料などの再生可能な資源をベースにしたポリオールがあります。^{[45] [46] [47]}植物油やバイオマスも再生可能なポリオールの原料になる可能性があります。^[48]種子油はポリエステルポリオールの製造にも使用できます。^[49]

ポリオールという総称は化学命名法に由来し、複数のヒドロキシル基の存在を示すだけなので、すべてのポリオールに共通する特性を割り当てることはできません。ただし、ポリオールは水素結合のため、室温では通常粘性があります。

• シクリトール
• オリゴマー
• ポリウレタン

• ウィキメディア・コモンズのポリオール関連メディア