スミカスーパー LCPの射出成形条件

一般的な成形条件

  E5000
シリーズ
E4000
シリーズ
E6000
シリーズ
E6000HF
シリーズ
樹脂乾燥 温度 130℃を目安
時間 4時間以上24時間以内としてください
シリンダ温度(℃) 後部 350~370 330~350 280~320 280~320
中央部 370~390 350~370 320~350 320~340
前部 390~410 370~390 340~370 340~360
ノズル 390~410 370~390 340~370 340~360
適切な樹脂温度(℃) 400 380 360 350
金型温度(℃) 40~160
射出圧力(MPa) 120~160 80~160
保持圧力(MPa) 40~60 20~40
スクリュ背圧(MPa) 1~5
射出速度 中~高速
スクリュ回転数(rpm) 50~100

なお、シリンダの設定温度と実際の樹脂温度が 乖離している場合には、実際の樹脂温度で管理する必要があります。

予備乾燥

スミカスーパー LCPは吸水率が0.02%と非常に低いため長時間の乾燥は不要です。一般的には、ホッパードライヤーを用いて、130℃を目安に、4時間以上24時間以内の乾燥で十分です。

成形温度

シリンダ前部およびノズル部の温度は、E5000シリーズの場合390~410℃、E4000シリーズの場合370~390℃、E6000シリーズの場合340~370℃、E6000HFシリーズの場合340~360℃に設定します。この部分の温度を上げすぎると、射出時に樹脂がホッパー側にバックフローしやすくなるため好ましくありません。特に、高流動性が要求される複雑な形状のもの、またL/Tの大きなものを形成する場合には、シリンダ前部よりノズル部分の温度を高めに設定します。また、計量時間が安定しない場合には、シリンダ後部の温度を10~20℃低めに設定してください。ノズル温度の管理は特に非常に重要ですので温調のセンサーの位置や保温には十分気をつけてください。
ノズル部の設定温度と実際の樹脂の温度に乖離がある場合には、実際の樹脂温度で管理が必要となります。
スミカスーパー LCPは、E5000シリーズで400℃以上、E4000シリーズで380℃以上、E6000シリーズで340℃、E6000HFシリーズで340℃以上の成形温度で安定した物性が得られます。また、用途によっては、これ以下の温度で成形を行っても実用上問題のない物性を得ることができますが、温度を下げすぎると物性低下をともなう場合があります。(図1、図2)

金型温度

スミカスーパー LCPは、分子が剛直なため溶融状態においても絡み合いがなく、成形時のせん断により高分子鎖が流れ方向に配向します。しかも固化速度が非常に早いため、固化時においても溶融時の配向状態を維持しており、力学物性の金型温度による影響はほとんどありません。
薄肉の製品を成形する場合、成形サイクルを重視する場合には70~100℃に、薄肉での流動性、ウエルド強度を考慮する場合には、120~150℃に、成形表面の平滑性を重視する場合には160~190℃に設定することをお勧めします。

図3 金型温度と物性の関係

図3 金型温度と物性の関係

射出圧力と射出速度

スミカスーパー LCPは溶融粘度が低く、流動性に優れているため、あまり高い射出圧力を必要としません。E6000シリーズを例にとると、成形温度を350℃以上に上げることにより400MPa程度の低圧でも十分な流動性を示します。また、射出圧力を65~160MPaの範囲で変化させても引張強度はほとんど変化しません。
射出速度は、薄肉で複雑な形状を有するものについては、中~高速での成形が望まれますが、比較的厚肉の製品でウエルド部が問題となる場合には、金型内のエアベントを考慮した上で、20~40mm/secの中・低速が適しています。

パージ方法

スミカスーパー LCPご使用時のパージ方法について、説明いたします。

推奨パージ材 : Zクリーン S11[チッソ(株)製]
: アムテクリーン AP-10[松下産業情報機器(株)製]

なお、実施にあたっては、次の点にご注意ください。

  • 加工温度の高いE4000系、E5000系では、発煙、ガス噴出、樹脂の飛散等があることを十分ご考慮ください。
  • パージ材をシリンダ内で滞留させないようご注意ください。

■同一グレードを使用の場合

1 成形終了 先行樹脂(ホッパー内、シリンダ内)を射ちきる
2 パージ材投入 成形温度のまま、パージ実施
3 パージ続行 シリンダ温度を成形温度より20~30℃低く設定
4 樹脂置き換え パージ材射ちきり後、ただちにスミカスーパー LCPを投入
シリンダ内をスミカスーパー LCPで置換
5 終了操作 電源OFF(降温途中で可)
6 再開操作 電源ON
シリンダ温度を成形温度より20~30℃低く設定
7 予備パージ 20~30℃低いまま、スミカスーパー LCPでパージ(5ショット)
8 生産開始 シリンダ温度昇温(成形温度まで)
(注)同一グレードの色替えの場合は、上記5、6、7を省略してください。

■スミカスーパー LCPへの切り替え

1 成形終了 先行樹脂(ホッパー内、シリンダ内)を射ちきる
2 シリンダ昇温 スミカスーパー LCPの成形温度より20~30℃低く設定
3 パージ材投入 上記設定温度に昇温後、ただちにパージ材投入
(注)昇温後、回転防止機構が作動していないことを確認
4 樹脂置き換え パージ材射ちきり後、ただちにスミカスーパー LCPを投入
シリンダ内をスミカスーパー LCPで置換
5 再開操作 シリンダ温度をスミカスーパー LCPの成形温度に設定
6 生産再開 シリンダ昇温後、スミカスーパー LCPで5ショット以上パージ生産開始

バリ特性

スミカスーパー LCPは高流動でバリが発生しにくく、薄肉、小型の電子部品を成形するのに適した材料です。
スミカスーパー LCPのバリ特性を図3-9に示す金型を用いて評価した結果を、図3-10に示します。この図は、良成形領域と不良成形領域(ショートショット、バリが発生する領域)を示します。スミカスーパー LCPはショートやバリが発生しない良成形領域が広く存在し、一方、PPSやPBTはバリが発生し易く、薄肉成形時では良成形領域を確保するのが困難です。

図4 バリ特性評価用金型

図4 バリ特性評価用金型

図5 バリ無し成形領域の比較

(a)スミカスーパー LCP E6008

図5 バリ無し成形領域の比較 スミカスーパー LCP E6008

(b)PPS(40%)

図5 バリ無し成形領域の比較 PPS(40%)

(c)PBT(30%)

図5 バリ無し成形領域の比較 PBT(30%)
成形機: 日精樹脂工業(株)製 PS10E1ASE
射出率: 32cm3/sec,
射出圧力: 100%=200MPa
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