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エポキシ【えぽきし】

エポキシとは、正式にいうとエポキシド(epoxide)という有機化合物における状態を表している。エポキシドとは、有機化合物の官能基であり、酸素原子が炭素原子と共有結合した状態を示す。厳密な状態を述べるとオキサシクロプロパンを化学構造内にもつ化合物の総称であると言え、エポキシ基というように置換基として扱うこともできる。有機化学の分野で、中間体として大きな役割を果たしている。

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エポキシの特徴

エポキシは非常に高い反応性をもつ。求核性のある化合物と付加反応を引き起こすことを利用し、化合物の生成によく利用されている。例をあげると、エポキシドにアミンを反応させるとアミノアルコールが生成され、グリニャール試薬と反応させるとアルコールが生成される、などの反応がある。

エポキシの利用

エポキシの利用例としてもっとも一般的なのが、樹脂としての利用である。エポキシ樹脂とは、分子内に2つ以上のエポキシ基をもつ化合物であるが、これを三次元のポリマを形成させることで樹脂として利用する。エポキシ樹脂は、硬化剤と反応させることで硬化し、多機能樹脂として広い用途に使用されている。エポキシ樹脂のもつ特徴としては、耐熱性や耐摩耗性・耐水性・耐湿性など様々な素材において劣化の原因となる多くの要素に対し、高い耐性がある。さらに高い接着力・機械的強度・絶縁強さも併せ持ち、揮発性が低いことから容積の減少もなく、変形などの恐れも少ない。ほかにも変性剤によって要求する性能を得ることも可能である。

エポキシ樹脂の応用先

エポキシ樹脂の応用先は大別すると4つ程度挙げられる。最も利用割合の高いのが接着剤や塗料としての用途であり、接着剤としては各種器具に利用され、その器具の安全性や機能性の向上に貢献している。また塗料としては上述の特徴などを生かし、防食用塗料として利用される。次に利用割合が大きいのは電子部品であり、プリント基板やメモリ、CPUなどにも利用されている。さらにエポキシ樹脂のもつ高い絶縁性能を利用し、高圧にも耐力があるとしてトランスにも広い利用用途がある。残りは、土木や建築材料およびコンポジット素材として利用される。土木材料の主な利用理由としては、接着力の強さと各耐性の強さがあげられる。また、航空機や鉄道の車両にもよく利用されている。どちらもより軽量化を進める必要がある分野であり、軽量化のためにカーボンファイバーなどが利用されている。これに対応する、軽量かつ接着力のある素材としてエポキシ樹脂が利用されている。

問題

エポキシ樹脂の特徴を簡潔に述べよ

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