【熱硬化性樹脂とは?】用途、種類、構造、特徴、製造法、メーカーについて解説

本記事では、液状化している状態から熱を加えると固体化する性質を持つ熱硬化性樹脂について詳しく解説します。用途、種類、構造、特長、製造法、メーカーについての紹介を通し、熱硬化性樹脂についての理解を深めましょう。

目次

熱硬化性樹脂とは

熱硬化性樹脂とは液状化している状態から熱を加えると固体化する性質を持つプラスチック樹脂です。一度固化したらもう液状に戻ることはありません。趣味の工芸品から日用品、工業品部品まで、ありとあらゆるところで使用されています。対して加熱、冷却により液体状態と固体状態を可逆的に行き来するプラスチック樹脂のことを熱可塑性樹脂といいます。

※熱可塑性樹脂についての解説記事はこちら

熱硬化性樹脂の用途

Hands of car mechanic in auto repair service.

熱硬化性樹脂は、自動車部品(エンジン周辺、ブレーキなど)・工業製品部品(パッキン、振動ゴムなど)、電気・電子製品部品(プリント配線基盤、接着剤など)、さらにはアクセサリーなどの雑貨、食器、麻雀牌などにも使用されています。

熱硬化性樹脂の種類

熱硬化性樹脂はその化学構造から、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂があります。

熱硬化性樹脂の構造

熱硬化性樹脂は、モノマーが連結した樹脂骨格に水酸基やメチロール基、グリシジル基、脱環式エポキシ基などの官能基を介して近くにある別のポリマー分子と化学結合し、三次元網状構造を形成した構造を有しています。一旦、三次元網状構造になった熱硬化性樹脂は、ポリマー分子同士が強固に結合しているためもはや流動性を示すことはありません。

熱硬化性樹脂の製造法

熱硬化樹脂を大規模に製造する場合には以下の幾つかの方法があります。

成型方法説明
射出成形成形材料を射出成形機のシリンダー内で熱硬化させる方法
トランスファー成形ポットと言われる原料添加口に成形材料を入れてキャビティに移送してから熱硬化させる方法
圧縮成形加熱した金型に成形材料を入れ、高圧で熱硬化する方法

また、成型前の材料ポリマーには、大きくふた通りの前処理があります。いずれも熱処理後、ポリマー同士が結合し三次元網目構造が形成されて固化します。

前処理方法説明
官能基を修飾する水酸基やメチロール基、グリシジル基、脱環式エポキシ基などの官能基が修飾されている成形前のポリマーをそのまま加熱
硬化剤を配合するアミンや酸無水物、フェノール系などの硬化剤を成形材料に配合した後、粘度調整剤、安定化剤、増量剤などと共に加熱

熱硬化性樹脂を製造しているメーカー

熱硬化性樹脂を製造している主な国内メーカーは下記です。様々な用途に、様々なグレードの製品が製造・販売されています。詳細は各社のウェブサイトをご参照下さい。

企業名主な製品名
住友ベークライト株式会社SUMILITERESIN®
株式会社ADEKAアデカレジン EPシリーズ
アルケマ株式会社SARTMER®
DIC株式会社EPICLON®
日本ユピカ株式会社ユピカ

まとめ

熱硬化性樹脂とは、熱を加えると固体化する性質を持つプラスチック樹脂です。自動車や多くの日用品に使用されています。熱硬化性樹脂は、その化学構造から、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などに分類され、熱により三次元網状構造を形成することで固体化します。

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記事監修者

池端 久貴のアバター 池端 久貴 代表取締役

代表取締役 池端 久貴
化学メーカーで営業、半導体装置メーカーでマーケティングの経験を経て、総合研究大学院でマテリアルズ・インフォマティクスを研究。その後、統計科学博士を取得し、旭化成(株)でマテリアルズ・インフォマティクスや自然言語処理技術活用の推進に従事。2022年に(株)CrowdChemを創業。

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