導電性プラスチック：軽量・タフ・電気効率に優れたソリューション

金属は伝統的に導電特性により多くの用途で選ばれる材料でした。しかし、エンジニアリングプラスチックは急速に進化し、金属より軽量でタフでありながら電気を伝導する材料を含むようになりました。このため、製品設計者は製品性能を改善し、設計により多くの自由を得るために材料選択を見直しています。この記事では、導電性プラスチックと金属と比較した際のメリットをさらに探ります。

導電性プラスチックとは？

導電性プラスチックは、特定レベルの電気を得るために導電性添加剤で充填されたエンジニアリング材料です。伝統的に、これはカーボンフィラー（カーボンブラック、グラファイト、その他の導電性元素）の使用によって達成されます。導電性プラスチックは通常E4〜E12の範囲で、この材料を半導電性のみにします。

なぜ導電性プラスチックを使うのか

導電性プラスチックは、静電気蓄積の放散や電荷移動に最適です。適切に制御されない場合、静電気蓄積（一般的に静電気放電：ESDと呼ばれる）は深刻な機械故障や電気ショックを引き起こす可能性があります。これらのリスクを防ぐため、製品設計に導電性または半導電性材料を組み込むことで、製品性能を大幅に改善できます。設計要件に応じて、正確な設計要件を満たす多くの導電性材料が利用可能です。例えば、熱硬化性ポリウレタンは金属と同等に強く剛性があるか、フォームクッションのように柔らかく柔軟なタイプのプラスチックです。化学組成により、熱硬化性ポリウレタンは最も要求の厳しい仕様を満たしながら、特定レベルの導電性を達成できます。ポリウレタンと導電性について詳しくは、こちらをご覧ください。異なるグレードの金属は自然により高いレベルの導電性を提供できますが、これが常に製品設計に有益とは限りません。設計要件に応じて、ほとんどのプラスチックは製品性能に有害ではない改変特性を持たせられます。

導電性プラスチックを使用すべき場面

導電性プラスチックには製品設計で2つの基本的な用途があります。1つは電気機械メカニズムで導電役割を果たすこと、もう1つは機械から不要な静電気を放散する役割を果たすことです。材料決定を行う際、成功する作動に必要な特性を考慮することが重要です。例えば、ほとんどの紙メディア搬送用途では、引裂強度、摩擦係数（COF）、硬度など、コンポーネントに主要な特性セットが必要です。金属は高い導電性を提供できますが、この材料は適切に機能するために十分なCOFを提供しない可能性が高いです。この理由から、導電性プラスチックは医療機器、食品加工システム、軍事・防衛、産業用途など、多くの用途でよく使用されます。この柔軟性により、設計者は材料要件、部品複雑性、生産量需要に基づいて思い描いたものを設計する自由を得られます。

すべての導電性が等しく作られているわけではない

プラスチックを導電性にする方法はたくさんあります。当社のDurethane® C導電性調合の場合、特許取得済みの金属塩技術を使用して導電性を達成します。カーボンブラックとは異なり、Durethane® Cは製品とコンポーネントに均一な導電性を提供し、筋を残しません。ポリウレタン導電性について詳しくは、こちらから導電性概要をダウンロードいただくか、下のバナーをクリックして材料データシートをダウンロードしてください。