樹脂にカーボン材を配合して得られる物性

樹脂にカーボン材（カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ　等）

を配合すると、種類、形状、配合量に応じて様々な物性が向上します。

得られる代表物性を細かく整理していきます。

■　カーボン材を配合する事で得られる主な物性

①機械特性

〇引張強度の向上

・カーボンファイバー（CF)配合で最も顕著

・樹枝に対して補強材として働き、負荷を分散し高強度化

・特にエンジニア林ププラスチックで顕著（PA／PBT／PC　等）

〇弾性率（ヤング率）の大幅向上

・CF配合で剛性が10倍以上向上するケースもあり

・曲げ弾性率・引張弾性率どちらも改善

・寸法の「たわみ」が大きく低減

〇耐衝撃性の変化

・CFは場合によっては低減（硬く脆くなる傾向）

・カーボンブラック（CB）は耐衝撃性を維持しやすい

・カーボンナノチューブ（CNT）は少量でも衝撃特性の低下を抑える効果あり

〇耐疲労性の向上

・連続応力がかかる部品（ギア、構造材）で特に有効

・CFは繰り返し応力に非常に弱い

②電気的特性

〇導電性付与

・CB高配合　→　10²〜10⁶Ωレベルの導電性

・CNTやカーボンナノファイバー　→　少量（1％以下）でも導電性付与可能

・電子部品の静電気対策（ESD）部品に多用

〇静電気拡散性

・樹脂表面の帯電を防止

・静電気によるホコリ付着防止、異物対策に有効

③熱特性

〇熱伝導率を向上

・CFやCNTは非常に通しやすい

・冷却性が求められる部品に有効（放熱フィン、IC周辺部品）

〇耐熱性UP

・ガラス転移点や熱変形温度（HDT)が向上

・高温下でも形状安定性が向上

④寸法安定性

〇線膨張係数（CTE）の低下

・CF配合で金属並みに低CTE化

・精密部品に最適（ギア、光学部品ホルダー）

〇成形収縮率の低減

・成形品の変形、反り、寸法ばらつきが改善

⑤摩擦・摩耗特性

〇摺動性の向上

・CB、CFともに摩擦係数を低減

・ピストン、ギア、軸受　等摺動部品に利用

〇摩耗量の低減

・CFの高剛性で耐摩耗性が向上

・長寿命化に寄与

⑥耐候性・環境特性

〇耐UV性の向上

・CBはYV吸収剤として優秀

・野外用途で非常に有効（農業資材、車外装）

〇耐オゾン・耐酸化性

・光劣化が大幅に減り、表面のひび割れの防止につながる

⑦外観特性

〇黒色化

・CBは最も濃い黒を出せる顔料（耐久性も高い）

・外観品で「高級感」を出す用途にも使われている

二軸混錬コンパウンド試作