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樹脂・プラスチックの材質グレード素材のワンポイント講座


樹脂・プラスチックの材質グレードについて

材質によっては様々なグレードがあります。
導電グレード、摺動グレード、耐熱グレード、難燃グレード等。
それぞれの特性に特化している材質となるので、基本グレードでは物性値が求める数値ではない、等がある場合はグレードで探してみるのをおすすめします。
中でもお客様よりお問い合わせ頂くことが多いいくつかのグレードについて、どのような物性なのかを紹介します。

①導電グレード
導電性は電気を通す性質のことを指します。
導電性高分子、ともいいます。
絶縁性をもつ樹脂に、金属やカーボン繊維等を練り込んだりすることで導電性をもつ樹脂を製造することができます。

②帯電防止グレード
物質が電荷を帯びていることを帯電といい、帯電状態では静電気が発生して蓄積していきます。
帯電防止グレードは、帯電を防止する為、静電気が蓄積していくことを防ぐ特性を持つグレードとなります。

導電グレードと帯電防止グレードは両方とも静電気を蓄積しない、という特徴を持っています。
樹脂は高い絶縁性を持っている為、表面に発生する静電気を逃がしにくく蓄積していきます。
これが静電気障害が起きる原因となり、電子部品の誤作動や破壊に繋がります。
同じように「静電気を蓄積しない」という性質を持つグレードですが、では何が違うのかと言いますと、導電性と帯電防止性は「抵抗値の違い」で区別されています。
具体例としてMC501の導電グレードと帯電防止グレードで比較します。
MC501CD R2(導電グレード)の抵抗値は1~102(Ω・m)です。それに対し、MC501CD R6(帯電防止グレード)の抵抗値は104~106(Ω・m)です。
導電グレードの方が抵抗値が低いことが分かるかと思います。
電気抵抗値が大きい物質になると、静電気が発生しやすく蓄積しやすい環境となる為、より静電気を発生しにくい材質を選ぶのであれば、導電グレードを選ぶことをおすすめします。
どちらかで迷われるようでしたら、グレードによって値段も変わってくる為、そういった面で使い分けるのも選択肢のひとつかと思います。
使用用途としては、クリーンルーム内で使用されるような部品等に使用されています。

③耐熱グレード
高温にさらされた際に物質を維持する性質が向上しているグレードです。
耐熱温度には最高使用温度と常時使用温度(連続使用温度)の二種類があります。
最高使用温度は、短時間のみ使用できる温度で、一瞬であれば耐えることができます。
また常時使用温度は、連続して使用することができる温度で、この温度までであれば連続して使用しても支障がない温度です。
耐熱グレードは、基本グレードと比べ連続使用の耐熱温度が高くなっているので、高温度下でも使用が可能になります。

④難燃グレード
難燃性とは燃焼し難いという性質で、耐熱温度が高い訳ではありません。
基本グレードと同じくらいの耐熱温度です。
UL94規格と呼ばれる燃焼性試験で表されています。
UL94規格は樹脂材料の燃えにくさを表す規格です。
どのクラスかによって難燃性の高さが変わります。

UL94V-2  UL94V-1  UL94V-0  UL945VB  UL945VA
低い    →     →      →     高い

V-2が最も難燃性が低く、UL945VAが高い、という見方になります。
ちなみにUL94HBもあるのですが、こちらは難燃ではなく遅燃性(自己消火性はなく、燃焼する速さが遅い性質)を表しています。
樹脂メーカーが出している物性表によってUL94の燃焼クラスを見ることができます。

⑤摺動グレード
潤滑剤などの配合により、摩擦係数が低くなっており、すべり特性が向上しているグレードです。歯車や軸受などの部品に使用されています。

⑥耐候グレード
耐候性(太陽光や紫外線による劣化や変形等が起きにくい)に優れていると同時に、耐熱、耐寒性にも優れているグレードです。その特性からベランダや駐車場の屋根等に使用されています。

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