変性ポリフェニレンエーテル樹脂

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たつやちとく
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1 変性ポリフェニレンエーテル樹脂

はじめにユピエースとは三菱ガス化学 ( 株 ) が独自の技術で開発したポリフェニレンエーテル (PPE) とポリスチレン (PS) を主成分とした非晶性のエンジニアリングプラスチックです電気特性難燃性耐熱性寸法安定性成形性等のバランスが良く更にエンジニアリングプラスチック中で最も比重が低いという特徴があります UL

2 はじめにユピエースとは三菱ガス化学 ( 株 ) が独自の技術で開発したポリフェニレンエーテル (PPE) とポリスチレン (PS) を主成分とした非晶性のエンジニアリングプラスチックです電気特性難燃性耐熱性寸法安定性成形性等のバランスが良く更にエンジニアリングプラスチック中で最も比重が低いという特徴があります UL 規格を取得し家電製品の機構部品や OA 機器のシャーシといった電気電子 OA 機器の内部に使用される他自動車の外装部品や耐熱水性を生かしたポンプ等の水廻り部品など幅広い用途で使用されています幅広い耐熱温度 PPE と PS との混合比率によって幅広い熱変形温度の調節が可能です低い比重ユピエースはエンプラ中最も比重が低く軽量化が可能です 1

3 高い電気特性 -1 ユピエースの絶縁破壊強度はエンプラの中で最も高く絶縁性に優れています高い自己消火性ユピエースは酸素指数が高くまた難燃化が容易です HB V-1 V-0 と幅広い難燃レベルのグレードを取り揃えております高い電気特性 -2 ユピエースの誘電率誘電正接はエンプラの中で最も小さいです高い寸法精度ユピエースの線膨張係数はエンプラの中で最も小さく寸法精度に優れます 2

自動車用途においては結晶性樹脂の持つ耐薬品性と PPE の持つ低比重低吸水といった特性を生かし

4 レマロイとはポリフェニレンエーテル樹脂 (PPE) を島にポリアミド樹脂 (PA) ポリプロピレン樹脂 (PP) 等の結晶性樹脂を海に配した海 - 島構造をもつポリマーアロイです結晶性樹脂の耐薬品性成形加工性と非晶性樹脂の寸法安定性高温下剛性を併せもちますこのためさまざまな環境下で使用されています自動車用途においては結晶性樹脂の持つ耐薬品性と PPE の持つ低比重低吸水といった特性を生かしエンジンルーム内のジャンクションボックスやコネクター等の電装部品に数多く使用されています PPE と結晶性樹脂である PA や PP とのアロイ海島構造のアロイ化を行うことで PPE/PS より耐油性が優れる PA より高温剛性が高い吸水率が低いといった特徴を有する 3

5 特徴幅広い耐熱温度をカバーし様々な用途に応じたグレードを用意しておりますユピエースの特徴広い温度範囲で剛性耐衝撃性耐疲労性等が安定しています絶縁性に優れ誘電率誘電正接が低いので絶縁を必要とする電気用途に最適です吸水率が低く飽和吸水時の物性変化も小さいです荷重たわみ温度が高く熱処理による物性低下も小さく熱安定性にも優れています自己消火性であり難燃性に優れていますので電気的用途に最適です比重が低いので軽量化が可能です成形収縮率が小さく成形条件の影響を受けにくいので精密成形分野に適しています幅広い耐熱温度をカバーしていますレマロイの特徴レマロイは非強化グレードでも150 以上の荷重たわみ温度 (0.45MPa) を有します耐衝撃性に優れていますポリアミド樹脂またはポリプロピレン樹脂と同等の耐薬品性を有しますポリアミド樹脂と比較して寸法安定性に優れています流動特性が優れていますポリアミド樹脂と比較して吸水率が低くまた比重も低いです 4

6 5 非強化グレード

7 6

用途例自動車部品をはじめ電気電子部品から医療機器までさまざまな分野でユピエースレマロイが使用されています住設用途太陽電池部品ボイラー部品蓄電池部品水道メーター部品配管部品床暖房部品洗浄便座部品家庭用途照明部品 TV ハウジングエアコン部品ゲーム機部品冷蔵庫部品スマートフォン空気清浄機部品 NB パソコン部品 AC アダプタータブレット充電機部品

8 用途例自動車部品をはじめ電気電子部品から医療機器までさまざまな分野でユピエースレマロイが使用されています住設用途太陽電池部品ボイラー部品蓄電池部品水道メーター部品配管部品床暖房部品洗浄便座部品家庭用途照明部品 TV ハウジングエアコン部品ゲーム機部品冷蔵庫部品スマートフォン空気清浄機部品 NB パソコン部品 AC アダプタータブレット充電機部品インフラ設備用途地下配管部品トンネル部品道路保安部品浄水設備部品自販機部品エレベータ部品医療機器部品半導体設備部品電池製造設備部品両替機部品制御機器部品その他用途複写機部品プリンター部品コネクタ IC トレイ絶縁フィルム端子台センサーモーターボート部品電線被覆インバータポンプ部品食器トレイ PC 部品インレットスキャナー部品 LED フレーム 7

9 各種物性ユピエースの温度依存性ユピエースを -30~80 の温度範囲下で物性測定を行った結果を下記に示します非強化グレードは高温下では引張強さや弾性率などの剛性が低下しますが伸び ( 引張破断ひずみ ) や衝撃強さなどの靭性は向上しますまた強化グレードは非強化グレードと比較して各種物性の温度依存性は低いです非強化グレードの引張強さ非強化グレードの引張破断ひずみ非強化グレードのノッチつきシャルピー衝撃強さ強化グレードの曲げ強さ強化グレードの曲げ弾性率強化グレードのノッチつきシャルピー衝撃強さ 8

10 ユピエースの耐熱老化性 1( 非強化グレード ) 高温雰囲気下でユピエース非強化グレードを熱処理したときの物性値を下記に示します引張強さは 100 以下での熱処理では低下はありません引張伸び ( 引張破断ひずみ ) は熱処理により一旦低下した後その後は安定しますまた 100 以下では衝撃強さの大幅な低下はありません最後に熱処理を行った際の寸法収縮率を下記に示します 125 温度以上でも寸法収縮率は 1% 以下であり高温下でも寸法変化は小さいことが判ります熱処理による引張強さの変化熱処理による引張破断ひずみの変化熱処理によるノッチつきシャルピー衝撃強さの変化熱処理による寸法収縮率の変化 9

11 ユピエースの耐熱老化性 2( 強化グレード ) 高温雰囲気下でユピエース強化グレードを熱処理したときの物性値を下記に示しますユピエース強化グレードは曲げ強さ弾性率衝撃強さの変化が非常に小さく耐熱性にすぐれていますまた寸法収縮率の変化も小さいですが MD 方向と TD 方向とでは寸法収縮率の異方性が発生します熱処理による曲げ強さの変化熱処理による曲げ弾性率の変化熱処理によるノッチつきシャルピー衝撃強さの変化熱処理による寸法収縮率の変化 10

12 ユピエースの湿熱特性 1( 非強化グレード ) ユピエース非強化グレードを高温高湿下 (85 85%RH) にて長時間保持した際の吸水率および物性変化を下記に示しますユピエース非強化グレードは吸水率が低く飽和吸水率は 0.12% 以下でほとんど吸水しません引張伸び ( 引張破断ひずみ ) は一旦低下しますがその後安定します引張強さの低下はなくシャルピー衝撃強さも安定しており高い耐湿熱性を有します 85 85% RH 蒸気処理による吸水率の変化 85 85% RH 蒸気処理による引張強さの変化 85 85%RH 蒸気処理による引張破断ひずみの変化 85 85%RH 蒸気処理によるノッチつきシャルピー衝撃強さの変化 11

13 ユピエースの湿熱特性 2( 強化グレード ) ユピエース強化グレードを高温高湿下 (85 85%RH) にて長時間保持した際の吸水率および物性変化を下記に示しますユピエース強化グレードは非強化グレードと同等に吸水率が低く高温高湿下でも安定した機械特性を有します 85 85% RH 蒸気処理による吸水率の変化 85 85% RH 蒸気処理による引張強さの変化 85 85% RH 蒸気処理による引張弾性率の変化 85 85%RH 蒸気処理によるノッチつきシャルピー衝撃強さの変化 12

15MPa です強化グレードの場合は GF 含有率が高くなるほど疲労限界応力は高くなります

14 ユピエースの疲労特性, クリープ特性ユピエースの曲げ疲労特性および曲げクリープ特性を下記に示します一般的に 10 の 7 乗 (1.E+7) 回の振動を与えたときに破損する応力を疲労限界応力と定義していますが非強化グレードの疲労限界応力は 10 ~ 15MPa です強化グレードの場合は GF 含有率が高くなるほど疲労限界応力は高くなりますまたクリープ特性は強化グレードの方が変化が少なくなります非強化グレードの曲げ疲労特性強化グレードの曲げ疲労特性 AH60 の曲げクリープ特性 GH30 の曲げクリープ特性 13

15 ユピエースのリサイクル性ユピエース非強化グレードならびに強化グレードをリサイクル率 25% 100% でそれぞれリサイクル成形した際の保持率を下記に示します非強化グレードではリサイクル率 100% の場合引張強さの低下はありませんが引張伸びや衝撃強さは低下しますまた強化グレードではリサイクル率 100% の場合強度低下が大きくなります LN60 のリサイクルによる引張強さの保持率 LN60 のリサイクルによる引張破断ひずみの保持率 LN60 のリサイクルによるノッチつきシャルピー衝撃強さの保持率 GH30 のリサイクルによる曲げ強さの保持率 GH30 のリサイクルによる曲げ弾性率の保持率 GH30 のリサイクルによるノッチつきシャルピー衝撃強さの保持率 14

16 ユピエースの流動性 1( 非強化グレード ) ユピエース非強化グレードの流動特性を下図に示しますユピエースの流動特性は成形温度や射出圧力により大きく影響されることが分かります金型温度は前項目と比較すれば流動特性に及ぼす影響は少ないのですが金型温度が低すぎると成形品の残留ひずみの増加成形外観光沢の減少などの影響がありますので適切な成形条件設定が必要です樹脂温度と流動距離射出圧力と流動距離金型温度と流動距離樹脂温度と流動距離射出圧力と流動距離金型温度と流動距離 15

17 ユピエースの流動性 2( 強化グレード ) ユピエース強化グレードの流動特性を下図に示します流動特性はユピエース強化グレードの場合でも非強化グレードと同様に成形温度や射出圧力により大きく影響されることが分かります樹脂温度と流動距離射出圧力と流動距離金型温度と流動距離樹脂温度と流動距離射出圧力と流動距離金型温度と流動距離 16

18 各種物性レマロイの温度依存性レマロイを -30 ~ 80 の温度範囲下で物性測定を行った結果を下記に示します高温下では曲げ強さや弾性率などの剛性が低下しますが伸びや衝撃強さなどの靭性は向上します曲げ強さ曲げ弾性率ノッチつきシャルピー衝撃強さ 17

19 レマロイの耐熱老化性高温雰囲気下でレマロイを熱処理したときの物性値を下記に示します 100 以下では引張強さや引張伸び ( 引張破断ひずみ ) の大幅な低下はありませんが 125 では大きく低下しますまた熱処理を行った際の寸法収縮率を下記に示します 80 付近では結晶化が進み寸法収縮率が上昇しますがその後はほとんど寸法変化はありません熱処理による引張強さの変化熱処理による引張破断ひずみの変化熱処理によるノッチつきシャルピー衝撃強さの変化熱処理による寸法収縮率の変化 18

20 レマロイの湿熱特性レマロイを高温高湿下 (85 85%RH) にて長時間保持した際の吸水率および物性変化を下記に示しますレマロイはポリフェニレンエーテルとポリアミド樹脂のアロイ材ですがポリアミド部分が吸水するため吸水率が高くなりますまた長時間高温下におかれた場合物性低下がみられますので高温高湿下でのレマロイの使用には注意が必要です 85 85% RH 蒸気処理による吸水率の変化 85 85% RH 蒸気処理による引張強さの変化 85 85% RH 蒸気処理による引張破断ひずみの変化 85 85%RH 蒸気処理によるノッチつきシャルピー衝撃強さの変化 19

21 レマロイのリサイクル性レマロイの非強化グレード強化グレードをリサイクル成形した際の保持率を下記に示しますレマロイもユピエース同様にリサイクル性に優れ強さや弾性率は 25% 100% いずれのリサイクル率でも物性値はほとんど変化がありませんただし 100% リサイクルの場合衝撃性が大きく低下します C61HL のリサイクルによる引張強さの保持率 C61HL のリサイクルによる引張破断ひずみの保持率 C61HL のリサイクルによるノッチつきシャルピー衝撃強さの保持率 BX503A-1 のリサイクルによる曲げ強さの保持率 BX503A-1 のリサイクルによる曲げ弾性率の保持率 BX503A-1 のリサイクルによるノッチつきシャルピー衝撃強さの保持率 20

22 レマロイの流動性レマロイの流動特性を下記に示しますレマロイもユピエースと同等にその流動特性は成形温度や射出圧力の影響を強く受けます樹脂温度と流動距離射出圧力と流動距離金型温度と流動距離樹脂温度と流動距離射出圧力と流動距離金型温度と流動距離 21

各種物性ユピエースレマロイの耐薬品性 ( 応力腐蝕性 ) 下表にユピエースおよびレマロイの耐薬品性を調べるため 23 で 0MPa および 20MPa の曲げ応力を加えて薬剤に 48 時間浸漬した結果を示します表から一般的に以下のことが言えますユピエースは酸アルカリアルコール無機塩水溶液グリコール類に対して安定しています油類ハロゲン化炭化水素などにより

23 各種物性ユピエースレマロイの耐薬品性 ( 応力腐蝕性 ) 下表にユピエースおよびレマロイの耐薬品性を調べるため 23 で 0MPa および 20MPa の曲げ応力を加えて薬剤に 48 時間浸漬した結果を示します表から一般的に以下のことが言えますユピエースは酸アルカリアルコール無機塩水溶液グリコール類に対して安定しています油類ハロゲン化炭化水素などにより応力が大きい場合はクラックや破損が生じまたケトン類エステル類などにより応力を加えなくてもクラックや破損が生じますよってこれらの薬品に接触する可能性のある場合は材料選定を考慮する必要がありますレマロイは酸以外には安定していますが酸によりクラックや破損が生じますよって酸に接触する可能性のある場合は材料選定を考慮する必要があります A: 外観変化なし B: 膨潤または溶解 C: クラックまたは破損 22

24 成形に関して 1. 成形条件 (1) 予備乾燥ユピエースは他のエンジニアリングプラスチックに比較して吸水率が小さく耐加水分解性が優れているので予備乾燥は簡単です標準的なユピエースの予備乾燥は熱風循環型乾燥機の場合ペレット層を 30mm 以下の厚みにして指定温度で 2 ~ 4 時間保持してくださいホッパードライヤーを使用する場合はペレットが指定温度で 2~ 4 時間滞留する容量のものを使用してくださいレマロイは吸水率が高いため充分な予備乾燥が必要です標準的なレマロイの予備乾燥は熱風循環型乾燥機の場合ペレット層を 30mm 以下の厚みにして指定温度で 4 ~ 6 時間保持してくださいホッパードライヤーを使用する場合はペレットが指定温度で 4 ~ 6 時間滞留する容量のものを使用してくださいユピエースレマロイともに極端に乾燥時間が長いと変色ならびに樹脂劣化が発生する可能性がありますのでご注意ください (2) 成形温度ユピエースレマロイの最適成形温度は各グレードによって異なりますので次ページのグレード別成形条件表を参考にして決めてください一般に樹脂温度はノズル設定温度より 10 ~ 20 高いことが多いので実際の成形にあたっては空射した溶融樹脂の温度を測定し成形機の設定温度 ( 成形温度 ) と樹脂温度の関係を調べることを推奨します (3) 金型温度ユピエースレマロイの最適金型温度は各グレードによって異なりますので次ページのグレード別成型条件表を参考にして決めてください金型温度が低すぎると成形品の光沢が悪くウエルド部の融着不良や残留ひずみが大きくなる等の原因になります逆に金型温度が高すぎると成形サイクルが短い場合には冷却不足で離型が困難になったり離型後に変形を起こしたりすることがあります (4) 射出圧力 ( 一次圧力 ) と保圧 ( 二次圧力 ) 射出圧力は 40 ~ 150MPa の範囲で良好な成形品が作成できますまたキャビティがある程度充填したら圧力制御に切り替えヒケが発生しない程度の保圧で充填させると残留ひずみの小さい成形品が作成できます 2. 成形中断および終了時の処置ユピエースレマロイの成形を中断したり終了した場合次のような処置を行なってください (1) 60 分以内に成形を再開する場合シリンダー温度は成形時のままにしておき成形再開前にシリンダー内の樹脂を置換します (2) 60 分以上成形を中断する場合シリンダー内のユピエースレマロイをポリスチレンで置換しシリンダー温度を 200 以下まで下げます (3) 成形を終了した場合通常はポリスチレンで置換しますまたユピエースのパージ剤には市販のスクリュー洗浄剤 ( タイクリン等 ) を使用できますスクリュー洗浄剤の使用方法等については各洗浄剤メーカーの技術資料を参考にしてください 23

25 24 グレード別成形条件

26 ご注意本資料に記載されているデータは当該試験方法に準じた当社所定の試験法による測定値の代表例です本資料に記載の用途例は当社製品の当該用途への適用結果を保証するものではありません本資料に記載の用途や応用にかかわる工業所有権や使用条件などについては貴社にてご検討下さい当社製品の取り扱い ( 輸送保管成形廃棄など ) に当たっては使用される材料グレードの技術資料や安全データシート (SDS) をご参照下さい特に食品容器包装医療部品安全器具小児用玩具等の用途へのご使用の際は別途ご相談下さい日本国内においては当社製品の各グレード着色品の場合適用法令である労働安全衛生法第 57 条の 2 に基づく施行令 18 条の 2 中の別表 9 にある名称等を通知すべき化学物質を含有している場合があります詳細はお問い合わせ下さい当社製品の輸出及び当社製品を組み込んだ製品の輸出に当たりましては外国為替及び外国貿易法等の関係法令の遵守をお願い致します各国の化学物質管理制度により当社製品に使用している化学物質が規制を受け別途申請が必要な場合や輸出入ができない場合がありますお客様が当社製品の輸出者又は輸入者となる場合は該当国での規制適合状況をお問い合わせください * 本資料の内容は改訂のため予告なく変更することがありますのでご了承下さい 25

DURACON POM グレードシリーズポリアセタール (POM) TR-20 CF2001/CD3501 ミネラル強化ポリプラスチックス株式会社

DURACON POM グレードシリーズポリアセタール (POM) TR-20 CF2001/CD3501 ミネラル強化ポリプラスチックス株式会社 DURACON POM グレードシリーズポリアセタール (POM) TR-20 CF2001/CD3501 ミネラル強化ポリプラスチックス株式会社 TR-20 の一般的性質カラー ISO(JIS) 材質表示表 1-1 一般物性 (ISO) 項目単位試験方法 ISO11469 (JIS K6999) ミネラル強化 TR-20 高剛性低そり CF2001/CD3501 >POM-TD15< 密度