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熱硬化エポキシ樹脂接着剤におけるエポキシドとアミン硬化剤の反応機構について教えて下さい。
加熱によりアミンもしくはエポキシドがどの様に変化して、反応が開始されるのでしょうか。

簡単な教科書やWebで調べてみると、アミンNの不対電子がエポキシドの水素が二つ付いた炭素への求核攻撃により、開環しアミンが付加し、更に2級化したアミンが別のエポキシドと反応するといった機構がありました。この認識で間違いないでしょうか。
また、アミンのNが求核攻撃する前にエポキシドがプロトン化するといった内容もあったのですが、これはどういった反応でしょうか。
可逆的な平衡反応でエポキシドのCとOが分極しているということでしょうか。

あまり専門的なことが分からないため反応メカニズムについて詳しく教えて頂けないでしょうか。

A 回答 (1件)

>アミンNの不対電子がエポキシドの水素が二つ付いた炭素への求核攻撃により、開環しアミンが付加し、更に2級化したアミンが別のエポキシドと反応するといった機構がありました。

この認識で間違いないでしょうか。

まず間違い無いでしょう。

>、アミンのNが求核攻撃する前にエポキシドがプロトン化するといった内容もあったのですが、これはどういった反応でしょうか。

プロトンがある処を見ると、酸触媒反応か水が系内に存在する場合だと思われます。
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Q「PHR」という単位について

 樹脂の配合などにおいて添加剤の添加量を示すのに「PHR」や「phr」という単位を見かけるのですが、正式にはどういう意味なんでしょうか?

 自分としては「%」のつもりで解釈しているのですが、少し不安になってます。

 何かの略称とは思うのですが、それも判別がつきません。

 よろしくお願いします。

Aベストアンサー

日本語で「重量部」と言います。
樹脂の場合は P= per、H= hundred 、R = resin を表し、ゴムなら最後が R= rubber となります。

主の樹脂やゴムの重量を100として、その他配合、添加する物の重量を数字で表示します。
100分率の%と似ていますが、結果としてはその比率は違いますので、要注意です。

例えば、配合する物の合計が10であれば10÷110=約9%となりますが、仮に副樹脂を40として、
その他を代えなければ、10÷(100+40+10)=約6.6%となり、場合によっては、
大きく性質が変わる可能性があります。

Qエポキシ樹脂硬化剤のアミン価について

エポキシ樹脂硬化剤のカタログにある 「アミン価」とは何ですか。アミン価が高いと硬化が早いと調べていると出ていたのですが、アミン価が低いのに硬化が早いものもあります。アミン価の意味を教えてください。

Aベストアンサー

他の掲示板に載っていたので,お借りしてきました、↓
http://www.bousyoku.com/page156.htm
一筋縄ではいきませんね。
http://www.jers.co.jp/products/epoxy_jerkure.html

Qエポキシについて教えてください

化学にたいして全くの素人です。
現在仕事の都合上で接着剤について調べています。そこでエポキシ系接着剤と
いうものも調べているのですが、このエポキシがよくわかりません。

エポキシでネットを検索したときに2,3エポキシプロピルフェニルエーテル
という物質がひっかかりC9H10O2と書かれていたのでこれからエポキシ
って何なのかわかるかと思い勉強してみました。(以下は勉強した内容です)
構造式を考えてみると名前がエーテルなのでエーテル基の両側にアルキル基が
ついたものらしい。フェニル基はベンゼンから水素が1個とれたものらしいの
でC6H5と考える。あと残っているのはエポキシプロピルなのでこれを考え
るとプロピル基はC3H7のアルキル基で元の化学式C9H10O2から考え
るとCが3個、Hが5個、Oが1個残っているってことだからH2個が01個
に置換されたもの(構造式上)と考えて良いのでしょうか?
その後調べると今度はビスフェノールAとエピクロロヒドリンから合成した物
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ところです。

高校のときに化学の授業はあまり聞いていませんでした。高校を卒業してもう
12年(そんなにたったのか・・・)の間に全然化学に触れてこなかったので
全然知識がありません。有機物ってなんだ?というところから始めてここ1ヶ
月でやっと上の程度を考えられる頭になりましたが、まだまだわからないこと
だらけなのでエポキシについて説明していただけないでしょうか? またエポ
キシについて勉強できるHPなど御存知でしたら教えてください。

化学にたいして全くの素人です。
現在仕事の都合上で接着剤について調べています。そこでエポキシ系接着剤と
いうものも調べているのですが、このエポキシがよくわかりません。

エポキシでネットを検索したときに2,3エポキシプロピルフェニルエーテル
という物質がひっかかりC9H10O2と書かれていたのでこれからエポキシ
って何なのかわかるかと思い勉強してみました。(以下は勉強した内容です)
構造式を考えてみると名前がエーテルなのでエーテル基の両側にアルキル基が
ついたものらしい。...続きを読む

Aベストアンサー

エポキシ基というのは-C-C
           O
という3員環の官能基のことを言います。
エポキシ基に-CH2-がついた形      -C-C-C
                        O
をグリシジル基といいます。
エポキシ基はグリシジル基の一部なのです。

エポキシ樹脂系の接着剤というのは、分子中に2個以上のエポキシ基を有するオリゴマー(ポリマーといわれる高分子化合物よりは分子量は小さく、低分子よりは分子量の大きい、中分子量体のことです。)とアミン化合物やジシアンジアミドなどの硬化剤からなる接着剤のことを言います。

1液型もありますが通常は2液タイプで、使用する前に主剤(オリゴマー)と硬化剤とを混合します。
硬化剤の種類により、室温硬化型、加熱硬化型などに分かれます。
エポキシ基と硬化剤のアミンが反応して、中分子量から高分子量になるために、液状から固体に変化します。

エポキシ基との反応速度の違いにより、硬化剤の種類を変化させると硬化速度が変化します。

接着剤については、セメダイン株式会社やコニシ株式会社のホームページも参考にされればよいと思います。
接着についての相談コーナーもありますし、接着の基礎知識なども掲載されています。

参考URL:http://www.cemedine.co.jp/index.html

エポキシ基というのは-C-C
           O
という3員環の官能基のことを言います。
エポキシ基に-CH2-がついた形      -C-C-C
                        O
をグリシジル基といいます。
エポキシ基はグリシジル基の一部なのです。

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Qグラム当量 当量 当量数 について

当量について少し考えがこんがらがったのですが、

当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

だと思うのですが、グラム当量数に単位ってあるんでしょうか?

また本には、酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。 と書いてあるのですが、1グラム当量というのはグラム当量数もしくは当量とは違うのか?と思いました。

自分としては、(1)の式からグラム当量数は1当量中に何gあるのかということで考えてたのですがそう考えると、単位が(g/eq)である当量は1グラム当量数中に何gあるかっていうことになって意味がよくわからなくなります。

少し考えがごちゃごちゃしていて意味不明なことを書いていると思いますが、どうか「当量」「グラム当量(数)」についてくわしく教えていただければと思います。

Aベストアンサー

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

当量equivalentというのは相当量ということです。モルと同じような物質の量です。物質のまとまりです。質量でも個数でもありません。

「1モルの質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。「1モルの個数は?」と訊かれれば「~個」と答えます。1モルの単位は「g」でも「個」でもありません。あるまとまりを1モルと言うのです。当量も同じです。「1当量の質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。

「当量=分子量/n」ではありません。いくつも混乱があります。
「1当量の質量=1モルの質量/n」です。
質量をgで表す時、1モルの質量は分子量と同じ数値になります。でも「分子量≠1モルの質量」です。異なる量ですから「=」ではありません。(これは現在も混乱して使われているものです。当量に関しての混乱には昔の混乱と現在まで残っている混乱が重なっています。)

「eq」は当量の単位です。物質量を「mol」で表すのと同じです。
1mol,2mol,・・・というのと同じように1eq,2eq、・・・と言えばいいはずです。1モル、2モル、・・・に対しては1当量、2当量、・・・です。
ところが1当量の意味で1グラム当量と「グラム」をつけて呼ぶので混乱します。(「1グラム当量の質量は~g」という表現を使っていた記憶があります。昔は1グラム原子とか1グラム分子とかいう表現もありました。モルに一本化されて使わなくなったと思います。)

まとめます。

「1グラム当量」と「1当量」は同じものです。
(この「1グラム当量」が「1グラム当量の質量」と混同して使われているのです。「グラム」が付いているので質量を表しているのではと考えたくなるというのが混乱の元です。)

「グラム当量数」と「当量数」とは同じものです。
(「モル数」という表現に対応します。でもこの「モル数」という呼び方自体、「?」が付くものです。「モル数はいくら?」ではなくて「物質量は~モル?」です。「長さは~m?」と訊く代わりに「m数は?」と訊いているのと同じ使い方ですから「?」がつきます。)

>酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。

上に書いたことで言うとこれには混乱があります。
「酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質の量である。」
と書き直す必要があります。
このことから「塩酸1モルは1グラム当量」、「硫酸1モルは2グラム当量」という表現がでてきます。質量(重量)は関係ありません。

昔使った記憶で書いています。
間違っているかもしれません。

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、...続きを読む

Qエポキシ樹脂の作成

エピコート871(エポキシ当量390)と硬化剤トリエチレンテトラミン(アミン当量24.3)を混合し、硬化させたいのですが、配合比はどのように計算するのでしょうか?
エポキシ当量とアミン当量の比が配合比で、重量比も配合比と等しいのでしょうか?

もう一つが、エピコート871と828(エポキシ当量190)と硬化剤を混合するとき配合比はどのように計算すればよいのでしょうか?

分かる方お願いします。

Aベストアンサー

エポキシ当量390のエポキシ樹脂を100g硬化させるには、
(100/390)*24.3=6.2gのTETA(TTA)が必要です。

828と871をたとえば50gずつ混ぜて100gにするとき
WPEをxとすると
50/190+50/390=100/xで
x(WPE)=255.5となります。
後は上記の計算式に当てはめればTETAの量が9.5gとなります。

Qエポキシの反応

エポキシ基と水酸基との反応は簡単に起こりますか?
だいたい何℃ぐらいで通常反応するのかどうか教えてくれませんか?

本で読んでも、反応すると書いているのですが、具体的な条件を明確に書いてある本、文献が見つからないのですが・・・。

Aベストアンサー

条件は「わからない」というのが答えです。
というのは.

歪みの状態
隣接基の影響
立体障害

等が関係しますから。

エポキシ系接着剤の種類は多く.常温で硬化するものもあれば.加熱が必要なものもあります。液安で冷やしても残存水分でかいかんしてくれるエポキシかんもあります(学生さんが泣いていました)。

Q融点とガラス転移温度の違い

融点とガラス転移温度の違いが良く理解できません。分かりやすく教えてください。

Aベストアンサー

高分子やってるものです。おそらく質問にでてくる融点は普通いわれている融点ではなく、高分子特有のTmといわれているほうの融点ですよね?
板ガムを考えていただけるとわかりやすいと思います。ガムってそのまんまだと引っ張ってもぶちぶちきれちゃいますよね?でも口の中でかむとひっぱっても伸びるようになります。この引っ張っても伸びる性質に変わる温度が高分子における融点です。次にガムを寒いところもしくは冷凍庫に入れてみてください。常温のガムは折り曲げてもたたまれるだけなのですが、低温におかれたガムを折り曲げようとすると割れてしまうと思います。このぱきぱきの状態になってしまう温度がガラス転移温度です。
食品保存容器とかラップに耐熱温度がかかれていると思いますが、よくみるとなぜか上と下の両方の温度限界がかかれていると思います。上の方の温度限界(融点)になると溶けてしまうのはまあ想像がつくのですが、下の方の温度限界(ガラス転移温度)になるとぱきぱきになって容器が割れてしまうので書かれているのです。

Q粘度の単位換算について教えてください。

今接着剤の粘度について調べています。
粘度の単位でmPas, cP, cpsとありますが、cpsをmPas, cPへ変換する方法を教えてください。
もしかしてcpsとはcPasのことでしょうか?

Aベストアンサー

MKSとcgs系の記号の区別が紛らわしいのでご注意下さい。

〔MKS(m,kg,s)系の場合〕
圧力の単位:N/(m^2) =Pa(パスカル)
粘度(次元は 圧力×時間)の単位:Pa・s(パスカル秒)

〔cgs(cm,g,s)系の場合〕
圧力の単位:dyn/(cm^2)
粘度の単位:dyn・s/(cm^2) =P(ポアズ)

ここで、m=(10^2)cm、N=(10^5)dyn であることを使うと、
P = 0.1 Pa・s

したがって、
cP(センチポアズ)= 0.01 P = 0.001 Pa・s = mPa・s

cpsはセンチポアズの別表記法と思います(私としては、counts per second の方を連想してしまいますが、、)。

Qイソシアネートと水が反応して酸になりますか?

イソシアネート-NCOに水が反応して酸-HNCOOHになりますか?

Aベストアンサー

NCOが少量なら-NHCOOHとなったあとすぐにCO2が抜けてNH2になります。
NCOが十分にあれば-NHCOOH + -NCOで-NHCONH-(ウレア結合)を形成します。

参考URL:http://www.tukigata.co.jp/eigyou/zairyou/kagaku/uretanzyusi.html

Q誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について教えてください。

私は今現在、化学関係の会社に携わっているものですが、表題の誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について、いまいち理解が出来ません。というか、ほとんどわかりません。この両方の値が、小さいほど良いと聞きますがこの根拠は、どこから出てくるのでしょうか?
また、その理論はどこからどうやって出されているのでしょうか?
もしよろしければその理論を、高校生でもわかる説明でお願いしたいのですが・・・。ご無理を言ってすみませんが宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

電気屋の見解では誘電率というのは「コンデンサとしての材料の好ましさ」
誘電正接とは「コンデンサにした場合の実質抵抗分比率」と認識しています。

εが大きいほど静電容量が大きいし、Tanδが小さいほど理想的な
コンデンサに近いということです。
よくコンデンサが突然パンクするのは、このTanδが大きくて
熱をもって内部の気体が外に破裂するためです。

伝送系の材料として見るなら、できるだけ容量成分は少ないほうがいい
(εが少ない=伝送時間遅れが少ない)し、Tanδが小さいほうがいい
はずです。


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