ビスフェノールA型エポキシ樹脂とは
エポキシ樹脂は、分子中に少なくとも2つのエポキシ基を含む高分子量の熱硬化性樹脂の一種である。2つのフェノール性水酸基を含む化合物（ビスフェノールAやその他のポリフェノール、ポリオールなど）とエピクロルヒドリンとの一連の重縮合反応によって製造される。エポキシ樹脂の前に異なるモノマーの名前を付けることが多い。ビスフェノールA型エポキシ樹脂はビスフェノールAとエピクロルヒドリンから作られます。この工程を人々はビスフェノールA型エポキシ樹脂の合成と呼ぶ。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の合成
ビスフェノールAの合成
ビスフェノールAは、エポキシ樹脂を調製するための重要な原料である。
フェノールとアセトンが縮合して2,2-(4,4′-ジヒドロキシジフェニル)プロパンとなり、ビスフェノールAまたはジフェノールプロパンと呼ばれる。
エピクロロヒドリンとエポキシ樹脂の合成
まず、3-クロロプロピレンは次亜塩素酸HOCLと反応して1,3-ジクロロプロパノールを生成する。次に水酸化ナトリウムと反応させ、分子内求核置換反応によりエピクロロヒドリンを生成する。ビスフェノールAとエピクロルヒドリンのモル比を調整することにより、重合度をコントロールし、用途に応じた使い分けを行っていた。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の特性
直鎖状エポキシ樹脂は、硬化剤を添加することによって三次元網目構造を生成することができる。一般的に使用される硬化剤はアミンまたはカルボン酸無水物で、トリエチレントリアミン、無水マレイン酸、無水フタル酸などがある。硬化剤の機能は、エポキシ樹脂鎖の末端にある2つの活性エポキシ基を開かせて、直鎖状分子が互いに架橋して三次元構造を形成できるようにすることである。エポキシ樹脂の構造には水酸基、エーテル結合、エポキシ基が存在するため、非常に高い結合力を持つ。エポキシ基の化学的活性により、活性水素を含む様々な化合物を用いて開環、硬化、架橋して網目構造を形成することができ、熱硬化性樹脂となる。
利点と用途
ビスフェノールA型エポキシ樹脂は非常に強い接着性を持っています。また、金属、セラミックス、ガラス、木材など様々な材料を強固に接着することができ、一般に「万能接着剤」として知られています。
エポキシ樹脂の硬化時に気泡が発生しない。また、硬化後の収縮が小さく、機械的強度が高い。電気絶縁性が高く、酸、アルカリ、塩に強い。ガラス繊維をフィラーとして使用したラミネート製品は、対応するフェノール樹脂のラミネート製品よりも強度が高い。また、不飽和ポリエステル樹脂のものよりも強い。そしてそれらは鋼鉄の強さに近いので、人々はそれらを「ガラス鋼鉄」と呼んだ。
カテゴリー展覧会
