エポキシ樹脂(EP)の物性と用途、特性について

2013年9月3日更新

エポキシ樹脂は、常用できる耐熱温度は150〜200℃、比重は1.1から1.4の熱硬化性プラスチックです。構造上、分子内にエポキシ基を2個以上含む化合物で、硬化に用いる硬化剤の種類やその量で物性が変動する材料です(硬化剤だけで1000種類以上あると言われます)。

タイプとしては、ビスフェノールF(BisF)とビスフェノールA(BisA)がよく知られています。エンジニアリングプラスチックとして活用される材料の一つで、硬化剤の種類の組合せより様々な物性を持つことで知られます。また、炭素繊維で補強されることもあり、それらは強い物理的、化学的、電気的特性を持ちます。

エポキシ樹脂の主な用途はIC封止材、塗料、電気・電子分野、接着剤、プリント配線基板、各種積層板等。

塗料としては、自動車用電着塗料、船舶・橋梁用重防食塗料、飲料用缶の内面塗装用塗料に使われます。

他、電子・電気部の分野では積層板、半導体封止材、絶縁粉体塗料、コイル含浸用等として、家電製品(テレビ、冷蔵庫等)から、パソコン、ゲーム機、携帯電話等の通信機器、自動車・航空機の制御系など多岐にわたる領域で使われてます。

また構造材料用のエンプラとして使われる用途には、橋梁の耐震補強、コンクリート補強、建築物の床材、上下水道施設のライニング、排水・透水舗装、車両・航空機用接着剤、ゴルフクラブやテニスラケット等のスポーツ用品用複合材料等があります。

エポキシ樹脂(EP)の特性
フィラー(充填材)、タイプ 無充填(注型) シリカ充填(注型) グラスファイバー(GF)充填(成形材料) グラスファイバー(GF)充填(カプセル型)
物理的性質 密度(g・cm^-3) 1.11から1.40 1.6から2.0 1.6から2.0 1.7から2.0
融点(℃) 結晶性 熱硬化 熱硬化 熱硬化 熱硬化
非晶性 - - - -
透明度 透明 不透明 不透明 不透明
吸水率(%)3mm、24h 0.08から0.15 0.04から0.10 0.05から0.20 0.04から0.20
成形特性 成形温度範囲(℃) 圧縮、167から183 トランス、156から183
成形圧力範囲(kgf・cm^-2) 21.1から35.2 3.5から70.3
成形収縮率(%) 0.1から1.0 0.05から0.8 0.1から0.5 0.2から0.8
機械的性質 引張強さ(kgf・mm^-2) 2.8から9.1 4.9から9.1 7.0から14.1 3.5から10.5
最大伸び率(%) 3.0から6.0 1.0から3.0 4
圧縮強さ(破壊、降伏)(kgf・mm^-2) 10.5から17.6 10.5から24.6 17.6から28.1 12.7から21.1
曲げ強さ(破壊、降伏)(kgf・mm^-2) 9.3から14.8 5.6から9.8 7.0から42.2 5.6から14.1
引張弾性率(kgf・mm^-2) 2140
圧縮弾性率(kgf・mm^-2) - - - -
曲げ弾性率(kgf・mm^-2) - - 1760から3160 -
アイゾット衝撃値(kgf・cm・cm^-1) 1.0から5.4 1.6から2.4 10.9から163 2.7から10.9
硬度(硬さ) ロックウェル M85から120 M55から85 M100から110 M100から112
ショア - - - -
熱的性質 熱伝導率(10^-4cal・s^-1cm^-2)(K・cm^-1)^-1 4.0から5.0 10.0から20.0 4.0から10.0 4.0から10.0
比熱(cal・K^-1g^-1) 0.25 0.20から0.27 0.19 -
線熱膨張率(10^-5K^-1) 4.5から6.5 2.0から4.0 1.1から3.5 3.0から5.0
熱変形温度(℃)
18.6kgf・cm^-2
4.6kgf・cm^-2
139から306 139から306 139から278 125から250
電気的性質 体積抵抗率(Ω・cm)(23℃、50%RH相対湿度) 1012から1017 1013から1016 >1014 >1014
絶縁強さ(短時間法)(3.18mm)/kV・mm-1 11.8から19.6 11.8から19.6 11.8から15.7 9.8から15.7
比誘電率(εγ 60Hz 3.5から5.0 3.2から4.5 3.5から5.0 3.5から5.0
MHz 3.33から4.0 3.0から3.8 3.5から5.0 3.5から5.0
誘電正接(tanδ) 60Hz 0.002から0.010 0.008から6.03 0.01 0.01
MHz 0.03から0.05 0.02から0.04 0.01 0.01
化学的性質、耐薬品性 燃焼性、速度(mm・min-1 - - - -
日光の影響 無し 無し わずか わずか
弱酸の影響 無し
強酸の影響 少々侵される 無視できる わずか
弱アルカリの影響 無し わずか
強アルカリの影響 わずか わずか 無し わずか
有機溶剤の影響 一般に耐える 無し わずか

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