エポキシ樹脂のケミカルリサイクルに新たな道筋

温和な条件で素早く分解し原料のビスフェノール類を回収、繊維強化複合材料中から繊維の回収にも成功

ポイント

・ エポキシ樹脂を化学分解し、原料化合物のビスフェノールAを回収する技術を開発

・ 適用範囲が広く、樹脂の合成に用いた硬化剤の種類、架橋の度合いを問わず分解可能

・ 炭素繊維およびガラス繊維強化エポキシ樹脂から、熱劣化を防いで繊維も回収

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202411149959-O1-I73NI4l9】

概 要

国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）触媒化学融合研究センター ケイ素化学チーム　南 安規 主任研究員は、エポキシ樹脂を化学分解する新たな手法を開発しました。

この技術はエポキシ樹脂に対して、適量の水酸化ナトリウムやtert-ブトキシナトリウムなどの塩基と、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン（DMI）などの高沸点溶媒を使用して常圧下、150 ºCで7時間という温和な条件で原料化合物のビスフェノールAを収率よく回収できます。また、エポキシ樹脂の合成に用いる硬化剤の種類や架橋度合いに関わらず分解でき、硬化剤の種類によってはエポキシ樹脂が含むビスフェノールAの量に対して最大収率95%のビスフェノールAが得られます。さらに、炭素繊維やガラス繊維との複合材料にも利用でき、繊維材料も熱劣化なく回収可能です。本成果によってさまざまなエポキシ樹脂を化学分解して原料回収できる道筋が示されました。

なお、この技術の詳細は、2024年11月18日に「Polymer Journal」に掲載されました。

下線部は【用語解説】参照

※本プレスリリースでは、化学式や単位記号の上付き・下付き文字を、通常の文字と同じ大きさで表記しております。

正式な表記でご覧になりたい方は、産総研WEBページ

（ https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20241118/pr20241118.html ）をご覧ください。

開発の社会的背景

エポキシ樹脂は優れた成形性、寸法安定性、接着性能、絶縁性、耐水性、耐薬品性能を有します。エポキシ樹脂の国内生産量は約13万トン/年（2021年、石油化学工業協会、「石油化学と合成樹脂」より）です。原料となるエポキシ主剤と硬化剤の組み合わせを工夫することによって硬化後のエポキシ樹脂の性質を制御できること、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などと複合化させると強度を向上できることから、目的に応じて多くの種類が取り扱われています。エポキシ樹脂は接着剤や塗料に配合したり、半導体配線保護剤、電装部品、医療機器、建材、自動車・航空機部品、船舶の船体やマスト、風力発電機ブレードの素材に使用されたりと、さまざまな用途に用いられています。