樹脂にジルコニアを配合して得られる物性

樹脂にジルコニアを配合すると、セラミック特有の高強度、耐摩耗、耐熱性

等が樹脂に付与されます。

特に、エンジニアリングプラスチックや高機能コンパウンドで

使用されることがあります。

以下、物性変化について整理します。

■樹脂にジルコニアを配合する事で得られる物性

①機械的強度の向上

※ジルコニアはセラミックスの中でも非常に強靭な材料です。

・主な効果

→引張強度向上

→曲げ強度向上

→圧縮強度向上

→剛性(ヤング率)向上

※理由

・ジルコニア粒子が樹脂マトリックスの補強材として働き

　荷重を分散します。

※例

PA、PPS、PEEK　等に添加される事があります。

②耐摩耗性の向上

※ジルコニアは非常に硬い材料です。

・モース硬度

→8～8.5

その為、

・摩耗量減少

・摺動部品の寿命延長

※用途例

・ギア

・ベアリング

・摺動部品

③耐熱性(HDT)の向上

※ジルコニアは耐熱温度1000℃以上のセラミックです。

　その為、樹脂に配合する事で、

・熱変形温度(HDT)上昇

・高温剛性向上

④寸法安定性の向上

※セラミックフィラーの為

・線膨張係数(CTE)が低い

・収縮率低減

※結果

・成形収縮低減

・寸法精度向上

※精密部品に向きます。

⑤電気特性(絶縁性)

※ジルコニアは優れた電気絶縁体です。

・効果

→絶縁性向上

→誘電特性安定

※電子部品にも適用可能です。

⑥耐薬品性向上

※ジルコニアは

・酸

・アルカリ

・溶剤

に対して安定です。

その為、化学耐性が向上します。

⑦熱伝導性の変化

※ジルコニアは熱伝導性の低いセラミック(約2～3W/mk)1です。

　その為、

・断熱性向上

・熱拡散抑制

になります。

⑧比重の増加

※ジルコニアは重い材料です。

　比重　約5.7～6.0　その為、

・樹脂重量の増加

・重量バランス調整

等に使用されます。

⑨放射線遮蔽性

※高密度材料なので

・Ｘ線

・γ線

の遮蔽性向上が期待できます。

⑩外観特性

※ジルコニアは白色粉末なので

・白色度向上

・不透明性向上

の効果があります。

■よく使われる樹脂

・PA6 / PA66

・PPS

・PEEK

・エポキシ樹脂

・フッ素樹脂

二軸混錬コンパウンド試作