酢酸ビニルについて
酢酸ビニル(Vinyl Acetate)は、分子式 C4H6O2 で表されるエステルの一種です。これは、酢酸とビニルアルコールが反応して生成され、ポリ酢酸ビニルの合成に利用されるため、工業界
において非常に重要です。本稿では、酢酸ビニルの性質、製法、用途について詳しく解説します。
物理的及び化学的性質
物理的特性として、酢酸ビニルは無色で可燃性の液体であり、特有の甘い香りを持ちます。
分子量は86.09で、
比重は0.9312、
融点は−93 °C、
沸点は72〜73 °Cです。
化学的には、過酸化物や
紫外線の影響で容易に重合し、ポリ酢酸ビニルを形成します。通常、重合を防ぐためにヒドロキノンなどの安定剤が添加されています。また、希酸やアルカリで加水分解されると酢酸と
アセトアルデヒドが生成され、
紫外線による分解過程ではアルデヒド、ケトン、アルコールが生成されます。
生物学的性質
国際がん研究機関(IARC)の評価
において、酢酸ビニルは「ヒトへの発がん性が疑われる
物質(Group 2B)」とされています。マウスに対する研究では高濃度で食道がんを引き起こすことが示されていますが、ヒトに対する発がん性の明確な証拠は示されておらず、注意が必要です。
製法
酢酸ビニルの工業的製造方法は主に次の3つに分類されます:
1.
エチレンと酢酸および
酸素を用いた
ワッカー酸化法
2.
アセトアルデヒドと無水酢酸を用いた合成法
3.
アセチレンと酢酸を使用する手法
現在、実用的な方法として
エチレンと酢酸を用いる合成法が主流であり、他の製法は過去のものとなりつつあります。
用途
酢酸ビニルは
合成樹脂の原料として主に用いられ、ポリビニルアルコールやポリ酢酸ビニルの製造に利用されます。
ポリ酢酸ビニル
ポリ酢酸ビニル(PVAc)は、酢酸ビニルをラジカル重合することで得られる無色透明の熱可塑性樹脂です。その特性から、木材接着剤やコーティング剤として利用されています。
エチレン酢酸ビニルコポリマー
エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)は、
エチレンと酢酸ビニルを使用した共重合体で、接着性と柔軟性を持つことから、紙容器のコーティング、ラベルの接着剤、ゴム製品、さらには人工芝や浴室用製品など、様々な用途に対応しています。
ポリビニルアルコール
酢酸エステル残基を加水分解することで得られるポリビニルアルコール(PVA)は、高い親水性を持ち、塗料や接着剤、フィルムなど多岐にわたる用途に用いられています。
結論
酢酸ビニルは、工業的用途が非常に広範囲にわたる
物質です。その特性を理解することで、今後の利用法や新たな応用が期待されます。