熱可塑性樹脂（サーモプラスチック）と熱硬化性（サーモセット）の違い

熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の大きな違いは、熱可塑性樹脂は溶かしてどんな形にもして再利用できるのに対し、熱硬化性樹脂は形状が一定で、新しいプラスチックにリサイクルすることができない点である...。

熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の大きな違いは、熱可塑性樹脂は溶かしてどんな形にもして再利用できるのに対し、熱硬化性樹脂は形状が一定で、新しいプラスチックにリサイクルすることができない点である。

熱可塑性と熱硬化性は、熱を加えたときの挙動によってポリマーを表現する用語であり、そのため「サーモ」という接頭語がつけられている。高分子は、置換基を繰り返し持つ大きな分子である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 熱可塑性樹脂とは 3. 熱硬化性樹脂とは 4. 並べて比較 - 熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の形態 5. まとめ

熱可塑性樹脂は何ですか？

熱可塑性樹脂は高温で溶かすことができ、冷やすと固形になるので「熱軟化性樹脂」と呼んでいます。熱可塑性プラスチックは、通常、分子量が大きい。高分子鎖は、分子間力によって結合している。十分なエネルギーを与えれば、この分子間力を簡単に分解することができるのです。そのため、このようなポリマーはプラスチックであり、熱を加えると溶けてしまうのである。分子間力を取り除いて高分子を固体にするのに十分なエネルギーを与えると、固体が溶けるのが見える。冷やすと熱を発して、固体を構成している分子間力が復活します。したがって、このプロセスは可逆的である。

図01：熱可塑性樹脂

ポリマーが溶ければ、さまざまな形に成形でき、再び冷やせば、さまざまな製品ができる。また、熱可塑性プラスチックは、融点と固体結晶が形成される温度とで異なる物性を示す。また、これらの温度間では、ゴムのような性質を持つことが観察される。一般的な熱可塑性プラスチックには、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリスチレンなどがあります。

熱硬化性樹脂は何ですか？

熱硬化性プラスチックを熱硬化性プラスチックと呼んでいます。高温でも溶けることなく耐えることができる。高分子鎖間に架橋を導入し、柔らかい粘着性のあるプレポリマーを丈夫にしたり、硬くしたりすることでこの特性を得ることができるのだ。これらのリンクは、化学反応の助けを借りて、化学的に活性な部位（不飽和など）に導入される。通常、この工程を「硬化」と呼び、200℃以上の加熱、紫外線照射、高エネルギー電子線、添加剤の使用などで開始させることができる。架橋とは、化学結合を安定化させることである。ポリマーは一度架橋されると、非常に硬く強い三次元構造を獲得し、加熱しても溶けることがない。そのため、このプロセスは不可逆的であり、柔らかい出発物質が熱的に安定なポリマーネットワークに変化する。

図02 熱可塑性エラストマーと熱硬化性エラストマーの比較

架橋の過程でポリマーの分子量が増加するため、融点が上昇する。融点が周囲温度を超えてしまうと、固まったままになってしまう。熱硬化性樹脂を異常な高温に加熱すると、融点よりも先に分解点に達するため、熱硬化性樹脂は溶けるのではなく、分解してしまうのだ。熱硬化性樹脂の代表的な例としては、ポリエステルガラス、ポリウレタン、加硫ゴム、ゴムノキ、メラミンなどがある。