凝縮重合の定義と概要
ポリマー化とは
ポリマー化は、二つ以上のモノマーが化学反応で結合し、ポリマーを生成する人工的なプロセスです。主に「縮合重合」と「付加重合」の二種類があります。縮合重合では、モノマー同士が結合する際に水や塩酸などの副生成物が放出されます。一方、付加重合は副生成物を出さずに結合が進行します。
モノマーとは
モノマーは、ポリマーを構成する最小単位の単純な原子や分子です。縮合重合が起こるためには、アルコール基(ヒドロキシ基)を持つグリコール、アミン基を持つアミン、カルボン酸基を持つカルボン酸の三つの官能基が重要です。
モノマー結合の種類
縮合重合では、カルボン酸基と他の官能基が組み合わさり、二つの主要な結合様式が生じます。
エステル結合
カルボン酸モノマーとグリコール(アルコール)モノマーが結合し、水が放出されてポリエステル(例:PET)を形成します。PETは飲料ボトルや磁気テープなどに利用されています。
アミド結合
カルボン酸モノマーとアミンモノマーが結合し、水が放出されてナイロンなどのポリアミドを形成します。ナイロンは靴下、ロープ、パラシュート、エアバッグなどに使われます。
留意点
現在知られているモノマーは約9万種あり、ほとんどが二官能性を持つ複雑な構造です。実際のモノマー数は10の23乗に相当すると言われていますが、縮合重合の原理はモノマーの数に関係なく適用できます。
