![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
設備についている
コネクタを新たに
作りたいのですが、
お願いできますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
市販のコネクタじゃ
ないんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
特注のコネクタなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
茶色の樹脂で出来ています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『フェノール樹脂』
ですかね?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
図面には、『ガラエポ』
って書いてありました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『ガラエポ』ですか!
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『ガラエポ』は基本、
緑っぽい色なんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
かなり長い間使用して
いたんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そうかもしれません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ただ、『ガラエポ』には
こだわっていないので
他の樹脂でもいいですよ。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『ガラエポ』は、一般的な
『熱可塑性樹脂』と違う
『熱硬化性樹脂』なんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
細かい仕様が
よく分からないので
同じ材質で製作します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
分かりました。
よろしくお願いします。
という、やりとりがありました。
今回は、『熱硬化性樹脂』について
簡単にわかりやすく
紹介していきたいと思います。
熱硬化性樹脂とは?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
そもそも、
『熱硬化性樹脂』
ってなんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
私の分かる範囲での
説明になりますが
大丈夫ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
よろしくお願いします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
熱硬化性樹脂は、
JIS規格に
921 熱硬化系(プラスチック)
加熱又はその他の手段で硬化した際、
実質的に不融性かつ不溶性製品に
変化するプラスチック。
注−この用語は熱硬化性プラスチック
及び熱硬化プラスチックの双方を含む。
引用:JIS K 6900 プラスチック−用語
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
と定義されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
どういうことですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
つまり、
『熱硬化性樹脂』は、
加熱して硬化させる樹脂のことで、
一度硬化してしまうと
再加熱しても元に戻りません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
熱をかけると溶けたり
軟らかくなる、一般的な
樹脂と違うんですね?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
熱をかけると軟化する樹脂は、
『熱可塑性樹脂』と呼ばれています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2021/02/plastic-cover-160x90.jpg)
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/mc-naylon-160x90.jpg)
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/09/pom-pom-160x90.jpg)
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2021/10/super-enpla-160x90.jpg)
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
分かったような
分からないような
感じです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうですよね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
イメージとしては、
『熱硬化性樹脂』は、クッキーや
ホットケーキに例えられることが
多く、『熱可塑性樹脂』は
チョコレートに例えられます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なんとなく
イメージできました。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただし、
硬化後、再加熱しても全く影響
がないわけではなく、
温度上昇に伴ってある程度の、
強度や弾性率は低下します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
加熱によって
強度や弾性が
低下するんですね。
-
『熱硬化性樹脂』は、加熱して
硬化させる樹脂のことで、
一度硬化してしまうと
再加熱しても元に戻らない。 -
熱をかけると軟化する樹脂は、
『熱可塑性樹脂』と呼ばれている。 -
『熱硬化性樹脂』は、
クッキーやホットケーキに
『熱可塑性樹脂』は、
チョコレートに例えられる。 - 硬化後に再加熱した場合、
温度上昇に伴って
強度や弾性率は低下する。
熱硬化性樹脂の特徴と種類
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『熱硬化性樹脂』は、
なぜ熱をかけると
硬化するんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『熱硬化性樹脂』は、
主に液状の樹脂原料と硬化剤を
混合した後に、加熱すると
化学反応をおこして硬化します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『熱硬化性樹脂』は、
化学反応をおこして
硬化するんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
でも、
再加熱しても軟化しない
のはなぜですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
一度硬化すると
『架橋反応』によって強固な
『架橋構造』になるため、
再加熱しても軟化しません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『架橋構造』って
なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『架橋構造』とは、
上下・左右・前後・斜めといった、
周囲の分子同士が立体的な網目状に
結合した、不溶不融の強固で
安定した構造のことです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
周囲の分子と強固に
結合するから、
元に戻らないんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『熱硬化性樹脂』には、
どんな種類がありますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『熱硬化性樹脂』には、
- ユリア樹脂
- メラミン樹脂
- フェノール樹脂
- エポキシ樹脂
などがあります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『ユリア樹脂』って、
なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『ユリア樹脂』は、
尿素樹脂とも呼ばれる樹脂ですが、
加熱するとホルマリンが発生するため
他の樹脂に置き換えられ、
あまり使われなくなっています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『メラミン樹脂』は、
木工製品の接着剤や焼付塗料・
スポンジなどに使用される樹脂です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
代表的な『熱硬化性樹脂』には、
『フェノール樹脂』と
『エポキシ樹脂』があり
次章で詳しく紹介します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
お願いします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
また、似たようなものに
ゴム弾性をもった
『熱硬化性エラストマー』があり、
- シリコーンゴム
- ポリウレタン
- 加硫ゴム
などがあります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
熱硬化性のゴムも
あるんですね。
-
『熱硬化性樹脂』は、
樹脂原料と硬化剤を混合させ、
加熱し硬化させた樹脂。 -
『熱硬化性樹脂』は、硬化すると
強固な『架橋構造』になるので、
再加熱しても軟化しない。 -
『架橋構造』は、周囲の分子同士が
立体的な網目状に結合した、
不溶不融の強固で安定した構造。 -
『熱硬化性樹脂』には、
ユリア樹脂・メラミン樹脂
フェノール樹脂・エポキシ樹脂
などがある。 -
『ユリア樹脂』は、加熱すると
ホルマリンが発生するため
あまり使われなくなっている。 -
『メラミン樹脂』は、
木工製品の接着剤や焼付塗料・
スポンジなどに使用される。 -
ゴム弾性をもった、
シリコーンゴム・ポリウレタン・
加硫ゴムなどの
『熱硬化性エラストマー』もある。
フェノール樹脂とベークライト
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
では、『フェノール樹脂』
について
詳しく教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『フェノール樹脂』は、
人類最初のプラスチックと
言われており、正式名称は、
『ポリオキシベンジルメチレン
グリコールアンハイドライド』
と言います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
絶対に覚えられない
名前ですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただ、
正式名称で呼ばれることは
ほとんどなく、『フェノール樹脂』や
『ベークライト』と呼ばれています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なぜ『ベークライト』って
呼ばれているんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『ベークライト』は、
フェノール樹脂を世界で初めて
発明したベークランド博士に
ちなんでつけられた商品名です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『ベークライト』って
登録商標だったんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、
『フェノール樹脂』より
『ベークライト』という
名前の方がよく使われます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ちなみに、
『フェノール樹脂』は硬く脆いので、
単体で製品となることは少なく、
紙や布に含浸させ高温プレスした、
紙ベークライトや布ベークライトが
多く使用されます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
紙と布は、
なにが違うんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
違いは耐衝撃性で、
布ベークライトの方が
優れています。
ただし、どちらも積層構造なので、
加工する方向によっては、
欠けやすいので注意が必要です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
では、
『フェノール樹脂』の
特徴を教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『フェノール樹脂』は、
- 機械的強度
- 耐熱性
- 電気絶縁性
- 断熱性
- 寸法安定性
に優れた樹脂です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただし、基材に紙や布を
使っているため吸水率が
高くなってしまいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
吸水率が高いと
何が問題なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
吸水率が高いと
電気絶縁性の劣化や金属腐食の
原因となるため、高湿な場所での
使用は注意が必要です。
-
『フェノール樹脂』の正式名称は、
『ポリオキシベンジルメチレン
グリコールアンハイドライド』
と言う。 -
正式名称で呼ばれることは
ほぼなく、『フェノール樹脂』や
『ベークライト』と呼ばれている。 -
『ベークライト』は、
フェノール樹脂を世界で初めて
発明したベークランド博士に
ちなんでつけられた商品名。 -
『フェノール樹脂』は硬く
脆いので、紙や布に含浸させ
高温プレスした、紙ベークライトや
布ベークライトが多く使用される。 -
『フェノール樹脂』は、
機械的強度・耐熱性・電気絶縁性
断熱性・寸法安定性に優れた樹脂。 -
電気絶縁性の劣化や金属腐食の
原因となる吸水率が高いので、
高湿な場所での使用は注意が必要。
エポキシ樹脂とエポキシガラス
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
最後に『エポキシ樹脂』
について教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『エポキシ樹脂』は、
塗料や接着剤にも使われる樹脂で、
切削加工には、ガラス繊維に
エポキシ樹脂を含浸させた
『エポキシガラス(ガラエポ)』
が多く使われます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
『ガラエポ』って
ガラス繊維に
『エポキシ樹脂』を
含浸させたもの
だったんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
では、『ガラエポ』の
特徴を教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
『ガラエポ』は、
- 電気絶縁性
- 機械的強度
- 難燃性
- 耐熱性
- 寸法安定性
に優れていて、電子回路の基板や
電子部品に多く使用されます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ガラス繊維が入って
いるので切削加工が
難しそうですね?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
通常の切削工具では、工具の摩耗が
激しいので、ダイヤモンドや
超硬の工具を使って加工します。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
やっぱり、
加工が難しいんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、『ガラエポ』は、
難削材というだけでなく
切削加工を行うと切削クズではなく、
ガラス繊維が粉砕されて粉末に
なってしまいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
粉末だとなにが
問題なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
粉末自体の
有毒性は低くても、
長期間吸い続けると、『じん肺』を
発症する可能性があるだけでなく
眼に入ると角膜にキズがつく
可能性もあります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
防塵マスクや保護メガネを
装着して加工する
必要がありますね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
また、その粉末が
加工機の中に入り込むと、加工機が
故障することがあるので、加工を
嫌がる加工業者さんもいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
加工してもらえるか
確認する必要が
ありますね。
-
切削加工には、ガラス繊維に
『エポキシ樹脂』を含浸させた
『エポキシガラス(ガラエポ)』
が使われる。 -
『ガラエポ』は、電気絶縁性
機械的強度・難燃性・耐熱性・
寸法安定性に優れていて、
電子回路の基板や電子部品に
多く使用される。 -
通常の切削工具では、摩耗が
激しいので、ダイヤモンドや
超硬の工具を使って加工する。 -
『ガラエポ』は、切削加工を
行うと切削クズではなく、
ガラス繊維が粉砕されて粉末に
なってしまう。 -
粉末を長期間吸い続けると、
『じん肺』を発症する可能性が
あるだけでなく、眼に入ると
角膜にキズがつく可能性もある。 -
粉末が、加工機の中に入り込むと
加工機が故障することがあるので、
加工を嫌がる加工業者さんもいる。
まとめ
熱硬化性樹脂は、加熱すると
化学反応をおこして硬化する
樹脂のことを言います。
しかも、強固な結合構造になるため
再度加熱しても元に戻ることは
ありません。
熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂では
対応できない箇所に使用する素材
なので、一度どこに使われているか
調査してみてはいかがでしょうか?
ありがとうございました。