Thermosetting resin - thermosetting resin

One of the names for the general classification of synthetic resins (plastics). The opposite of thermoplastic resins. Thermosetting refers to the property of certain monomers hardening three-dimensionally when heated. Once completed, thermosetting resins do not dissolve in any solvent, and do not melt even when heated. Furthermore, they will decompose thermally if heated strongly. This is because the resulting polymer structure is three-dimensionally reticulated.

When considering a low molecular weight monomer with two arms, such as styrene, one of the movable double bonds opens with a pi bond to form a radical, which has two arms. If one arm is designated as A, then two are designated as A-A, and by linking two arms (monomers), a linear polymer is formed. Also, when terephthalic acid and ethylene glycol are reacted, they both have two arms that can react, so a linear polymer is also formed.

Now, when one substance has two arms and the other has three arms, the molecules grow three-dimensionally. This type of structure can only be drawn as a two-dimensional structure, but it also grows in a direction perpendicular to the paper. During this growth, the viscosity of the reaction system increases and it becomes insoluble. This point of insolubility is called the gel point. Once the gel point is passed, an intramolecular reaction occurs, forming a network structure. The formation of an effective network structure makes the thermosetting resin insoluble and infusible, and also increases its mechanical strength.

Representative thermosetting resins include phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, polyester (unsaturated polyester), and the like.

[Hiroshi Kakiuchi]

"Modern Chemistry for the Humanities, by Watanabe Kei (1988, Nisshin Publishing)" ▽ "Continued Textbook on Polymer Science: Materials, Processing, and Applications, by Fred W. Billmeyer, Jr., translated by Tajima Moritaka and Ogawa Toshio (1989, Tokyo Denki University Press)" ▽ "Notes on the Use of Engineering Plastics: Guidelines for Selecting High-Performance Materials, edited by Ihonai Masaru (1990, Industrial Research Institute)" ▽ "Macromolecules: Polymer Materials in Everyday Life, by Raymond B. Seymour and Charles E. Carraher, translated by Nishi Toshio (1991, McGraw-Hill Publishing)" ▽ "Plastic Recycling: From Recovery to Regeneration, edited by RJ Ehrig, translated by the Plastic Recycling Research Group (1993, Industrial Research Institute)" ▽ "How to Use Plastics: A Comprehensive Look at Key Points in Material Selection, by Morimoto Takakatsu (1997, Industrial Research Institute)" ▽ "Chemistry of Polymer Structural Materials" edited by the Chemical Society of Japan, written by Yoshio Imai and Kaoru Iwata (1998, Asakura Publishing)" ▽ "Plastics Data Book" edited by Asahi Kasei Amidas and the "Plastics" editorial department (1999, Industrial Research Institute)" ▽ "Molding and Processing Technology of Engineering Plastics" edited by Yasushi Oyanagi (2001, CMC)

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

合成樹脂（プラスチック）を大別したときの名称の一つ。熱可塑性樹脂に対する語。熱硬化性とは、ある種の単量体（モノマー）が加熱によって立体的に硬化する性質をいう。熱硬化性樹脂は、できあがるとどんな溶媒にも溶けないし、また加熱しても溶融しない。さらに強く加熱すると熱分解してしまうものである。それは、できあがった高分子の構造が立体的（三次元的）に網状化しているからである。

　低分子のときの手が2本ある単量体、たとえばスチレンを考えると、動きやすい二重結合の一つのπ(パイ)結合が開いてラジカルになるが、それは手が2本である。一つの手をAと示せば、2本のものはA―Aであり、手が2本のもの（単量体）を連結していけば線状の重合体（ポリマー）になる。また、テレフタル酸とエチレングリコールとを反応させると、どちらも反応しうる手が2本ずつあるから、やはり線状のポリマーになる。

　いま、一つの物質の手が2本であり、もう一つのものの手が3本のときは分子は立体的に成長していく。このような構造は平面構造にしか書き表せないが、紙面から垂直の方向にも成長していく。この成長の途中で反応系の粘度があがり、不溶化してくる。この不溶化の点をゲル化点とよんでいる。ゲル化点を過ぎると分子内反応がおこり、網状構造を形成する。有効な網状構造の形成によって熱硬化性樹脂の不溶不融化と、機械的強度の増加が伴ってくる。

　熱硬化性樹脂の代表的な樹脂として、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）などがある。

［垣内　弘］

『渡辺啓著『文科系のための現代の化学』（1988・日新出版）』▽『フレッド・W・ビルマイヤー, Jr.著、田島守隆・小川俊夫訳『続・高分子科学教科書　材料・加工・応用編』（1989・東京電機大学出版局）』▽『伊保内賢編著『エンジニアリングプラスチック活用ノート――高性能素材選択の指針』（1990・工業調査会）』▽『レイモンド・B・シーモア、チャールズ・E・キャラハー著、西敏夫訳『巨大分子――生活のなかの高分子材料』（1991・マグロウヒル出版）』▽『R. J. Ehrig編著、プラスチックリサイクリング研究会訳『プラスチックリサイクリング――回収から再生まで』（1993・工業調査会）』▽『森本孝克著『プラスチックの使いこなし術――材料選定のキーポイント網羅』（1997・工業調査会）』▽『日本化学会編、今井淑夫・岩田薫著『高分子構造材料の化学』（1998・朝倉書店）』▽『旭化成アミダス・「プラスチックス」編集部編『プラスチック・データブック』（1999・工業調査会）』▽『大柳康監修『エンジニアリングプラスチックの成形・加工技術』（2001・シーエムシー）』

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