エポキシ樹脂 · 2019/07/07

エポキシ樹脂の硬化剤－エポキシ樹脂の特殊性

　エポキシ樹脂は他の樹脂とは大きく異なる特徴があり、それがエポキシ樹脂の理解を妨げているように思えます。エポキシ樹脂は硬化剤の種類によって、硬化物の高分子構造が大きく異なります。そして、硬化物にはエポキシ基は含まれていません。ですから、「エポキシ樹脂」は原料の名前であって、硬化物を「エポキシ樹脂」と呼ぶのは混乱を招きます。

　しかしながら、2000年頃まではエポキシ樹脂のバイブルと言われたH. Leeさんと K. Nevilleさんが編集した“Handbook of Epoxy Resins”では、エポキシ樹脂を以下のように定義しています。

　“An epoxy resin is defined as any molecule containing more than one α-epoxy group (whether situated internally, terminally, or on cyclic structures) capable of being converted to a useful thermoset form. The term is used to indicate the resins in both the thermoplastic (uncured) and thermoset (cured) state. ”

　H. Lee, K. Neville, “Handbook of Epoxy Resins”, McGraw-Hill, Inc., p.1-2 (1967)

「エポキシ樹脂は，有用な熱硬化性形態に変換することができる2つ以上のα-エポキシ基（内部，末端，または環状構造のいずれにあっても）を含む任意の分子として定義される．この用語は，熱可塑性（未硬化）および熱硬化（硬化）状態の両方の樹脂を示すために使用される．」(Google翻訳)

　原料のエポキシ樹脂も、硬化したエポキシ樹脂も、「エポキシ樹脂」だと定義しています。このバイブルの定義が、エポキシ樹脂の理解を妨げてきたと考えます。

　一方、JISとISOでは硬化物は含んでいません。

JIS K 6900-1994　エポキシ樹脂

「分子中に二つ以上のエポキシ基をもつ化合物で，他の化合物を作用させることによって硬化し得るもの。」

ISO472: 2013　epoxy resin

”synthetic resin containing epoxide groups

Note 1 to entry: This is a class of thermosetting resin that can be used in adhesives for structural purposes.

Note 2 to entry: Epoxy resins can be crosslinked with stoichoimetric amounts of co-reactants, such as primary or secondary polyamines or anhydrides, or by the use of catalysts, such as tertiary amines or boron trifluoride.”

　こちらの定義のほうが、誤解をまねかないと思います。

　他の熱硬化性樹脂と比較してみましょう。

　エポキシ樹脂と同じ熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒドから合成されますが、樹脂硬化物にもフェノール性水酸基は原料と同じ数だけ存在します。

　ウレタン樹脂もウレタン結合を含みますし、ポリエステル樹脂もエステル結合を含みます。