スミカスーパー LCP TECHNICAL NOTE（日本語版）

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1 TECHNICAL NOTE 溶融液晶性ポリエステル Electronic Materials Division

2 スミカスーパー LCP に関するご注意 この資料の記載内容は現時点で入手できる資料 情報 データに基づいて作成しており 新しい知見により改訂されることがあります (1) 取り扱い上の注意次の事項はスミカスーパー LCP の取り扱いの要点です スミカスーパー LCP の安全な取り扱いにご活用下さい なお スミカスーパー LCP の取り扱い上の注意については製品安全データシートを別途作成していますので ご使用前に必ずお読み下さい スミカスーパー LCP 以外で貴社が用いる添加剤等の安全性については 貴社にて調査下さるようお願い致します 1 安全衛生上の注意スミカスーパー LCP の乾燥 溶融時に発生するガスの眼 皮膚への接触や吸入を避けるように気をつけて下さい また 高温の樹脂には直接触れないようにして下さい 乾燥 溶融の各作業においては 局所排気装置の設置や保護具 ( 保護眼鏡 保護手袋等 ) の着用が必要です 2 燃焼に関する注意スミカスーパー LCP は難燃性です (UL94 V に該当 ) が 取り扱い 保管は熱及び発火源から離れた場所で行って下さい 万一燃焼した場合には有毒ガスを発生する恐れがあります 消火には水 泡消火剤 粉末消火剤が使用できます 3 廃棄上の注意スミカスーパー LCP は埋め立て又は焼却により処理できます 埋め立てる時は 廃棄物の処理及び清掃に関する法律 に従って 公認の産業廃棄物処理業者もしくは地方公共団体に委託して処理下さい 焼却する時は 燃焼設備を用いて大気汚染防止法等の諸法令に適した処理を施して下さい 焼却時には有毒ガスを発生する恐れがあります 4 保管上の注意スミカスーパー LCP は直射日光 水漏れ及び湿気を避けて常温で保管下さい (2) 適合規格に関してスミカスーパー LCP は UL94 UL746 等の米国 Underwriters Laboratoriesが規定する規格や電気用品取り扱い法のボールプレッシャー温度等の規格取得している各種グレードがあります 詳細は本冊子をご参照頂くか 弊社までご連絡下さい その他特殊用途への使用をご検討の際は 弊社担当までご連絡頂ければ 個別にご相談に応じます (3) 規制貨物等に関してスミカスーパー LCP E5,E4,E6,SZ4,SZ6 の各シリーズは輸出貿易管理令別表第 1の 5 の項に該当いたします 法令上の規制につきご留意ください なお スミカスーパー LCP E6HF,SZ6HF シリーズは 同令別表第 1 の 1 から 15 の項に該当いたしません ただし 同令 16 項 ( キャッチオール規制 ) には該当いたします (4) その他本資料に記載の数値は保証値ではありません ご使用に際しては知的財産権等にもご注意下さい スミカスーパー LCP テクニカルノート目次 1. 特徴とグレード構成 11 LCPの特徴 1 12 LCPのグレード構成 3 2. 物性 21 LCPの物性表 4 22 LCPの耐熱性 6 23 LCPの機械的特性 8 24 LCPの難燃性 LCPの電気特性 その他特性 射出成形 / 二次加工 31 LCPの成形加工性 LCPの射出成形条件 LCPの射出成形機 金型設計 LCPの二次加工技術 用途 41 電子部品 25

3 C=透過光量溶融液晶性ポリエステル 1 1. 特徴とグレード構成 11 LCP の特徴 SKIN LAYER CORE LAYER SKIN LAYER スミカスーパー LCP は エンジニアリングプラスチック ( 以下エンプラと略す ) の中では最高の耐熱性を有する溶融液晶性全芳香族ポリエス テル (Thermotropic Liquid Crystalline Polyester) で 下記の基本骨格を有しています 一般に知られている液晶ポリマーの一種です C= フタル酸 C=パラヒドロキシ安息香酸 ビフェノール 液晶ポリマーは その名前が示すとおり溶融状態で液晶となることが特徴です そのため 通常のポリマーではみられない特異な現象 つまり 偏光顕微鏡下で温度をかけると溶融時の透過光量の大幅な増加が観察されます 図 11 溶融液晶観察装置図 12 温度と透過光量との関係 ( 偏光顕微鏡観測 ) 固体状態 溶融液晶状態 等方材料では暗黒 アナライザー ( 偏光板 ) 試料 加熱ステージ 温度 ( ) ポラライザー ( 偏光板 ) 光源 光スペクトル

4 2 図 13 偏光顕微鏡写真 図 14 液晶ポリマーの構造 液晶ポリマー 結晶性ポリマー 溶融 射出成形 固化 液晶性に基づく特性 分子配向の効果 長所 短所 全芳香族性に基づく特性 高強度 高剛性 低粘度 高流動性 低収縮率 低線膨脹係数 ( 流動方向 ) 高速固化 低バリ性 異方性 ( 強度 収縮 ) 低ウエルド強度 高耐熱性 ( 高 DTUL 耐熱老化性) 耐ハンダ性 難燃性 低吸水性 耐薬品性

5 3 12 LCPのグレード構成ブランドと特徴 スミカスーパー LCPには耐熱性の高い順にE5 E4 E6 E6HFシリーズの4 種類があります 表 11にそれぞれの代表グレードの特徴と図 15にそれぞれの相関関係を示しています 表 11 特徴とグレード構成 代表グレード充填剤特徴 DTUL 標準成形温度 ( ) ( ) リスト規制貨物 ( 輸出貿易管理令別表第 1 の 5 項 ) E5 シリーズ E4 シリーズ E6 シリーズ E56L 超高耐熱 / 低線膨張率 355 E58L 超高耐熱 / 低収縮率 339 E58 超高耐熱 / 低線膨張率 335 E524L 等 超高耐熱 / 低熱伝導率 / 低誘電率 351 E48 高耐熱 / 高強度 313 E46L 高耐熱 / 低収縮率 31 E66L 高強度 284 E68 高強度 / 高流動 該当 38 該当 36 該当 E6HF シリーズ E67LHF 高流動 / 低反り 269 E687LHF / 無機フィラー高流動 / 低反り 269 E688LHF / 無機フィラー高流動 / 低反り 非該当 E688UHF / 無機フィラー高流動 / 低反り 24 E681LHF / 無機フィラー高流動 / 低反り 266 注 : 一部グレードは受注生産となります 図 15 特徴とグレード構成 ミルドGF 系チョップドGF 系 GF/ 無機系高標準加工温度耐熱性E5 シリーズ E4 シリーズ E6 シリーズ E /34 E /33 E /3 E56L 355 /35 E58L 339 /34 E46L 31 /335 E66L 284 / E6HF シリーズ E67LHF 269 /3 E687LHF Z 269 /3 35 E688LHF Z 274 /3 E688UHF Z 24 /29 低 E681LHF Z 266 /28 異方性小低反り グレード名下の温度は 荷重たわみ温度 / ハンダ耐熱温度 (1 分ディッピング ) を示します グレードの選定は お問い合わせください

6 4 2. 物性 21 LCP の物性 表 21 LCP の物性表 A E5 シリーズ E4 シリーズ 測定項目 測定方法 単位 E58L E56L E58 E52L E524L E48 E46L E425L 充填材 / 無機 / 無機 標準成形温度 比重 ASTM D 吸水率 ASTM D57 % 成形収縮率 MD TD 住化法 % % 引張強度引張伸び率 ASTM D638 MPa % 曲げ強度 23 2 ASTM D79 MPa MPa 曲げ弾性率 23 2 ASTM D79 GPa GPa アイゾット衝撃強度 6.4tノッチ付 6.4t ノッチ無 ASTM D256 J/m J/m せん断強度 ASTM D732 MPa ポアソン比 ASTM D ロックウエル強度 ASTM D785 R スケール DTUL 1.82MPa 荷重たわみ温度 ( ) ASTM D ハンダ耐熱性 住化法 線膨張係数 (15 ) MD TD 住化法 1 5 /K 1 5 /K 限界酸素指数 JIS K 難燃レベル V V V V V V V V 難燃性 カラー UL94 ALL ALL ALL ALL NC,BK NC,BK NC,BK BK 厚み mm 熱伝導率 JIS R2618 W/(m K) kcal/mhr (1 3 Hz) 誘電率 (1 6 Hz) (1 9 Hz) (1 3 Hz) ASTM D 誘電正接 (1 6 Hz) (1 9 Hz) 体積固有抵抗 ASTM D257 Ωm 耐アーク性 ASTM D495 sec 耐トラッキング性 IEC 法 V

7 5 表 21 LCP の物性表 B E6 シリーズ E6HF シリーズ 測定項目 測定方法 単位 E68 E66L E619F E67AS E67LHF E687LHF E688LHF E688UHF E681LHF 充填材 無機 / 無機 / 無機 / 無機 / 無機 / 無機 標準成形温度 比重 ASTM D 吸水率 ASTM D57 % 成形収縮率 MD TD 住化法 % % 引張強度引張伸び率 ASTM D638 MPa % 曲げ強度 23 2 ASTM D79 MPa MPa 曲げ弾性率 23 2 ASTM D79 GPa GPa アイゾット衝撃強度 6.4tノッチ付 6.4t ノッチ無 ASTM D256 J/m J/m せん断強度 ASTM D732 MPa ポアソン比 ASTM D ロックウエル強度 ASTM D785 R スケール DTUL 1.82MPa 荷重たわみ温度 ( ) ASTM D ハンダ耐熱性 住化法 線膨張係数 (15 ) MD TD 住化法 1 5 /K 1 5 /K 限界酸素指数 JIS K 難燃レベル V V V V V V V V 難燃性 カラー UL94 ALL NC,BK BK ALL ALL NC,BK NC,BK NC,BK 厚み mm 熱伝導率 JIS R2618 W/(m K) kcal/mhr (1 3 Hz) 誘電率 (1 6 Hz) (1 9 Hz) (1 3 Hz) ASTM D 誘電正接 (1 6 Hz) (1 9 Hz) 体積固有抵抗 ASTM D257 Ωm 耐アーク性 ASTM D495 sec 耐トラッキング性 IEC 法 V

8 6 22 耐熱性 分解開始温度 スミカスーパー LCP は高い熱安定性を有しています TGA( 熱重量分析 ) 結果 ( 図 21 表 22) から 窒素中での分解開始は約 45 と高く また 5 における重量減少は 1% 以下と非常に小さく 熱的に安定であることがわかります 図 21 TGA 曲線 重量変化 (%) PBT E66L E687LHF E68 E58 E48 PPS 温度 ( ) 荷重たわみ温度 表 22 熱分解温度 樹脂 E58 E58L E68 E66L スミカスーパー LCP の各グレードの荷重たわみ温度は概ね下記のとおりです ( 荷重 :1.82MPa) 分解温度 ( ) 1% 減量温度主分解温度 E E687LHF 5 55 PBT(GF3%) PPS(GF4%) 測定機器 : 島津製作所製 TG5 型昇温速度 :1 /min 雰囲気 : 窒素中 E5シリーズ E4シリーズ E6シリーズ E6HFシリーズ 長期耐熱性 長期耐熱性スミカスーパー LCPは優れた長期耐熱性を有します UL 温度インデックススミカスーパー LCPの相対温度指数 (UL746B) は下表 23のとおりです 表 23 スミカスーパー LCPの相対温度指数 (UL746B) (t=3.2mm) 項目グレード機械的電気的衝撃有り衝撃なし E E58L E E 耐熱老化性 (26 空気中 ) スミカスーパー LCP の 26 空気中での強度保持性能は 図 22 のとおりです 図 22 耐熱老化性 (26 空気中 ) 引張強度 (MPa) E48 E66L E68 E687LHF E58 E58L エージング時間 (hr)

9 7 荷重たわみ温度と常用使用可能温度 スミカスーパー LCP は荷重たわみ温度と常用使用可能温度のバランスに優れます 図 23 常用使用可能温度と荷重たわみ温度 ( 荷重 1.82MPa) 常用使用可能温度 ( ) 3 スミカスーパー LCP E5 シリーズ PTFE ポリアミドイミド ポリイミド PEEK PEEKGF 2 PPSGF スミカスーパー LCP E6 シリーズ PEF PES フッ素共重合体 GF 1 変性 PPO PAR PBT GF メラミン エポキシ アセタール ナイロン GF 5 ナイロン ABS PC PC GF GF 強化グレード 荷重たわみ温度 ( ) ハンダ耐熱性 スミカスーパー LCP のハンダ耐熱性は耐熱エンプラの中でも最高の性能を有しています 樹脂 ハンダ浴温度 ( ) E5 シリーズ >6 5 スミカスーパー LCP E4 シリーズ E6 シリーズ >6 >6 1 1 PEEK 45GL3 >6 1 3 PPS GF4% フィラー高充填 >6 > 試料寸法 :JIS K7113 1(1/2) 号ダンベル 1.2mmt ハンダ :H6A( スズ 6% 鉛 4%) * 図中の数字は 変形を生ずる限界秒数 (>6 は 6 秒浸漬しても変形を生じないことを意味する ) 尚 成形条件によっては上記の変形温度以下で発泡が起こることがあります

10 8 23 機械的特性成形品肉厚依存性 スミカスーパー LCPは溶解時のせん断力により容易に分子が配向します 成形品が薄肉であるほど配向の強いスキン層の割合が高くなるため 単位断面積当たりの強度はより高くなります 表 24にスミカスーパー LCPの薄肉特性を 図 24 図 25に成形品肉厚依存性を示します 表 24 薄肉特性 項目引張強度 (MPa) 引張伸び率 (%) 引張弾性率 (GPa) 成形温度 ( ) 厚み (mm) E58L E58 E48 E68 E66L E687LHF 図 24 スミカスーパー LCP の引張強度 引張強度 (MPa) 25 図 25 スキン / コア図 スキン層 ( 強度大 ) 成形機 : 日精樹脂工業 PS4E5ASE 試験片 :JIS K7113,1(1/2) 号ダンベル片 2 E66L E68 E48 コア層 ( 強度小 ) 試験片厚み薄 E58 15 E681 引張強度大 1 PES( 非強化 ) 5 PBT( 非強化 ) 試験片厚み (mm) 物性の異方性スミカスーパー LCPの異方性を表 25に示します 流れ方向 (MD) とその直角方向 (TD) との値が大きく異なることが判ります 射出成形に際してはゲート位置等金型設計では十分留意してください 表 25 物性の異方性 項目 単位 測定方向 E58L E58 E48 E68 E66L 成形収縮率 % % MD TD 曲げ強度 MPa MPa MD TD 曲げ弾性率 GPa GPa MD TD 成形収縮率試験片 : mmt (1mmt フィルムゲート ) 曲げ物性試験片 : 13w 3t 64Lmm 支点間距離 : 4mm 射出成形機 : 日精樹脂工業 PS4E5ASE

11 9 ウエルド強度一般に 液晶ポリマーは固化速度が速く異方性も大きいため ウエルド強度が低くなる傾向があります ( 図 26) 金型の製作においては適切な設計が重要となります 図 26 スミカスーパー LCPのウエルド強度 曲げ強度 (MPa) 12 非ウエルドウエルド1 1 ウエルド2 ウエルド ( 流れの合流部 ) 8 フィルムゲート 1mmt mmt ピン径 :6mmφ 4 2 E58 E58L E48 E68 E66L E687LHF 曲げ弾性率の温度依存性スミカスーパー LCPの様な液晶性ポリマーは 結晶性 非晶性ポリマーのようにガラス転移点における極端な弾性率低下はみられず 温度上昇とともに徐々に低下する傾向を示します 各シリーズとも 25 においても実用的な曲げ弾性率を有し 耐熱エンプラの中でも高いランクに位置付けされます ( 図 27) また 成形後の製品に熱処理を施すことによりスキン構造がより強固なものとなり 弾性率は向上する傾向にあります 弾性率以外に強度 熱変形温度やクリープ特性についても同様の傾向がみられます 図 27 曲げ弾性率の温度依存性 曲げ弾性率 (GPa) 1 PES(3%GF 入り ) 5 PES PSF PC PPS E58 E48 E68 E66L E687LHF 温度 ( )

12 1 リサイクル性スミカスーパー LCPは 3% リサイクルで初期にわずかな強度の低下がみられますが リサイクル3 回目以降ではほとんど変化はありません この時の強度保持率は9% 以上となっています ( 図 28) また 収縮率の変化はほとんどみられません ( 図 29) リサイクル品の使用割合を3% 以上にする場合はお問い合わせください 図 28 リサイクル回数と引張強度保持率の関係 引張強度保持率 (%) 引張強度保持率 (%) E48 E58 3% リサイクル 3% リサイクル 8 E68 E66L 3% リサイクル 3% リサイクル リサイクル回数 リサイクル回数 図 29 リサイクル回数と成形収縮率の関係 成形収縮率 (%) 成形収縮率 (%) 1.5 E48 E58 3% リサイクル 3% リサイクル 1.5 E68 E66L 3% リサイクル 3% リサイクル TD TD.5.5 MD リサイクル回数 MD リサイクル回数

13 11 24 難燃性 スミカスーパー LCPは優れた難燃性を有しており 難燃剤を使用していません また 燃焼時の発生ガスは主に炭酸ガスと水です UL 規格スミカスーパー LCPは各シリーズとも厚み.3mmでVの認定を受けています 限界酸素指数スミカスーパー LCPはエンジニアリングプラスチック中最高レベルの高い限界酸素指数 (LOI) を有します 6 LOI(%) 非晶性ポリマー結晶性ポリマー液晶性ポリマー 5 4 PAR PEI PES PAI PPS PEEK E5 系 E4 系 E6 系 3 PC PSF 電気特性 誘電率 誘電正接の温度および周波数依存性は 小さく安定していますが それらの絶対値は他のエンプラにくらべて高くなります ( 図 21 図 211) すなわち 高周波下での発熱は大きい傾向にありますが 荷重たわみ温度がきわめて高いため 実際の使用にあたっては問題になっておりません また 液晶ポリマーはギガヘルツ領域における誘電正接が小さくなります 図 21 誘電正接の温度依存性 誘電正接 (6Hz) 図 211 誘電正接の周波数依存性 誘電正接 (23 ) E48 E58L E68 PPS PET PC PES PES E48 E68 E58L PC PPS PSF 温度 ( ) 表 26 スミカスーパー LCPの電気的特質 周波数 (Hz) 測定項目測定方法単位 充填剤 (1 3 Hz) 誘電率 (1 6 Hz) (1 9 Hz)* ASTM D (1 3 Hz) 誘電正接 (1 6 Hz) (1 9 Hz)*.5.5 体積固有抵抗 ASTM D257 Ωm 絶縁破壊電圧短時間法 MV/m 37 >4 36 > 耐アーク性 ASTM D495 sec 耐トラッキング性 IEC 法 V * 測定方法 : 空洞共振法 E58L E58 E48 E46L E68 E66L E687LHF / 無機

14 12 26 その他の特性成形品からの発生ガス スミカスーパー LCP の成形品を加熱した時に発生するガス量も図 213 に示すように極めて低い値を示します 図 212 成形品から発生するガス成分の分析方法 12 2hr ガスクロチャート 成形品 ( ダンベル ) ガラス瓶に封入 ( 5g) ヘッドスペースガスクロマトグラフ 図 213 スミカスーパー LCP の発生ガス量 発生ガス量 (ppm) 1 8 PBT 6 PPS 4 2 E58 E68 E 成形温度 ( ) 分析装置 : ヘッドスペースガスクロマトグラフ試料前処理条件 : 12 2hr 加熱 吸水性 スミカスーパー LCP 吸水率は.2% と極めて小さい値を示します また 水中で長時間放置しても重量変化 寸法変化はほとんど見られません ( 図 214) 図 214 吸水による重量 寸法の変化 (E68) 重量変化 (%) 寸法変化 (%) E 重量変化 寸法変化 水中浸せき時間 (hr) 試験片 : mmt

15 13 耐薬品性 スミカスーパー LCP の耐薬品性のデータを表に示します スミカスーパー LCP は高温下でも油類によって膨潤 劣化することなく 優れた耐 薬品性を有しています しかしながら 実用にあたっては 実成形品での評価が必要になります 表 27 耐薬品性 薬品名 条件スミカスーパー LCP 温度 ( ) 時間評価 2% 塩酸 5 3 日 2% 硫酸 5 3 日 4% 硝酸 5 3 日 氷酢酸 5 3 日 1% 水酸化ナトリウム 5 3 日 1% アンモニア水 5 3 日 アセトン 還流 1hr メチルエチルケトン 還流 1hr トリクロロエタン 還流 1hr 塩化メチレン 還流 1hr トルエン 還流 1hr メタノール 還流 1hr エタノール 還流 1hr 酢酸エチル 還流 1hr ジメチルホルムアミド 還流 1hr ガソリン 室温 3 日 エンジンオイル 12 2hr ギアオイル 12 2hr 評価 : 引張強度の低下率 5% 以下 重量の変化率 2% 以下 : 上記以上の変化があるもの 耐熱水性 8 の熱水中では 2 時間浸漬後も実用的な強度レベルを有しています 12 以上の水蒸気中では加水分解が進行し 強度低下が大きい ので使用することはできません 図 215 耐熱水性 (8 ) 引張強度保持率 (%) 1 8 E48 E 浸せき時間 (hr)

16 14 3. 射出成形 / 二次加工 31 LCP の成形加工性 スミカスーパー LCP の見掛けの溶解粘度のせん断速度依存性 温度依存性を各々 図 31 図 32 に示します 他のエンプラに比べ 見掛け溶融 粘度の温度依存性 せん断速度依存性が大きく 適切な射出成形における条件のもとでは 低粘度を示します 図 31 見掛け溶融粘度のせん断速度依存性 見掛け溶融粘度 (Pa s) 1 3 PEEK(38G) 4 PES(36G) 36 PBT(GF3%) PPS(GF4%) 32 1 E58(4 ) E68(35 ) E66L(35 ) E48(38 ) E687L(34 ) せん断速度 (sec 1 ) 図 32 溶融粘度の温度依存性 見掛け溶融粘度 (Pa s) 1 4 せん断速度 1 3 sec E687LHF E68, E66L E48 E PBT PPS PES PEEK 樹脂温度 ( )

17 15 図 33 に示した金型を使用して 各グレードの流動性を測定し 図 34 に薄肉流動性 ( 厚み.2.3mm) を 図 35 に厚み 1mm のバーフロー長を 示します 図 33 薄肉流動長測定金型 ランナー径 ゲート厚 製品厚み :.3mm ランナ : 4.mmφ ゲート :.3t 1.5w 2.L 流動長は4キャビ平均製品厚み :.2mm ランナ : 3.mmφ ゲート :.2t 1.5w 2.L 流動長は4キャビ平均 スプルー 図 34 薄肉流動性 厚み.2mm 流動長 (mm) 厚み.3mm 流動長 (mm) PPS (GF4%) E687LHF E66L E68 E48 E ( ) E66L 3 E48 E58 2 E687LHF E68 1 PPS (GF4%) ( ) 図 35 各種エンプラの流動性厚み1mm 流動長 (mm) 5 4 E68 E48 3 E58L 2 1 PBT PPS PES36G PEEK381G PC PES361GL2 PEEK45GL ( ) 成形機 : 射出圧力 : 日精樹脂工業 PS1E1ASE.2mm 厚 :9MPa.3mm 厚 :6MPa 射出速度 :.2mm 厚 :95%.3mm 厚 :6% 金型温度 : 13

18 16 32 射出成形条件 一般的な成形条件 樹脂乾燥 シリンダ温度 ( ) 予備乾燥 成形温度 温度 時間 E5 E4 E6 E6HF シリーズ シリーズ シリーズ シリーズ 13 を目安 4 時間以上 24 時間以内としてください 後部 中央部 前部 ノズル 適切な樹脂温度 ( ) 金型温度 ( ) 4 16 射出圧力 (MPa) 保持圧力 (MPa) スクリュ背圧 (MPa) 1 5 射出速度 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 スミカスーパー LCP は吸水率が.2% 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 13 を目安に 4 時間以上 24 時間以内の乾燥で十分です シリンダ前部およびノズル部の温度は E5 シリーズの場合 E4 シリーズの場合 E6 シリーズの場合 E6HF シリーズの場合 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 1 2 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 E5 シリーズで 4 以上 E4 シリーズで 38 以上 E6 シリーズで 34 E6HF シリーズで 34 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 36 図 37) 中 ~ 高速 スクリュ回転数 (rpm) 5 1 図 36 引張強度の成形温度依存性 図 37 成形収縮率の成形温度依存性 引張強度 (MPa) E68 E48 E58 成形収縮率 (%) E68 E48 E 金型温度 :13 成形温度 ( ) 射出圧力 : 約 13MPa 射出速度 : 中速度.5 TD MD 金型温度 :13 射出圧力 : 約 13MPa 射出速度 : 中速度 E68 E48 E58 成形温度 ( )

19 17 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 7 1 に 薄肉での流動性 ウエルド強度を考慮する場合には に 成形表面の平滑性を重視する場合には16 19 に設定することをお勧めします 図 38 金型温度と物性の関係 引張強度 (MPa) 引張伸び (%) E48 E68 5 E68 E48 13 E E 金型温度 ( ) 金型温度 ( ) 曲げ弾性率 (GPa) 荷重たわみ温度 ( ) 15 E48 E58 E E58 E E 金型温度 ( ) 金型温度 ( ) 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 E6シリーズを例にとると 成形温度を35 以上に上げることにより4MPa 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 16MPa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 2 4mm/secの中 低速が適しています

20 18 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 AP1[ 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 E4 系 E5 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 2 3 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 2 3 低く設定 7 予備パージ 2 3 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 スミカスーパー LCP への切り替え 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 を省略してください 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 2 3 低く設定 3 パージ材投入 4 樹脂置き換え 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 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 39に示す金型を用いて評価した結果を 図 31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 39 バリ特性評価用金型 エアベント (2μmt) 1 キャビティー (.5mmt) 図 31 バリ無し成形領域の比較 1 ゲート (.3mmt) (a) スミカスーパー LCP E68 (b)pps(4%) (c)pbt(3%) 射出速度 (%) 良成形域 ショート バリ 射出圧力 (%) 射出速度 (%) ショート バリ 射出圧力 (%) 射出速度 (%) ショート バリ 射出圧力 (%) 成形機 : 日精樹脂工業 ( 株 ) 製 PS1E1ASE 射出率 : 32cm 3 /sec, 射出圧力 :1%=2MPa

21 19 33 LCP の射出成形機 金型設計射出成形機の選定 スミカスーパー LCP は 通常のインラインタイプの射出成形機やプランジャー ( プリプラ ) タイプの射出成形機で成形することが可能です E6 系 E4 系は 成形温度が <4 であるため 一般の射出成形機でもヒーター容量は問題ありませんが E5 系は成形温度が最高 42 になるため 高温仕様 (45 仕様 ) が必要です スクリュ シリンダ スミカスーパー LCP の一般グレートは などを多く充填しているため 耐摩耗性の材質が好ましい スクリュデザインは 標準的なフルフライトタイプが適している サブフライト付きスクリュや高混練スクリュの使用は 計量時間が長く なるため 好ましくない スクリュヘッドは 逆流防止機構付きスクリュヘッドを推奨する スミカスーパー LCP の流動特性は 温度に敏感であるため シリンダの温度制御は 制御性が良好な PID 制御方式が好ましい ノズル 材質は スクリュ シリンダに準ずる オープンタイプのノズルの使用が適している シャットオフノズルは デッドスペースが多く樹脂が滞留しやすいため好ましくない ノズルヒーターは 独立した温度制御器を使用し 制御性が良好な PID 制御方式が好ましい 延長ノズルを使用する場合は 温度分布が均一になるように十分考慮されたものを使用する 射出ユニットおよびその制御系 スミカスーパー LCP は 一般的なオープンループ制御タイプやクローズドループ制御タイプの成形機が使用可能です 薄肉成形品の場合は スミカスーパー LCP が溶融粘度のせん断速度依存性が大きく固化速度が速いため 射出立ち上がり応答性が優れて いる成形機を用いることが好ましい 成形機容量 一般には 計量値が全射出容量の 1/3 3/4 となるような成形機を選定することが望ましい 計量値が小さいと 無用な樹脂滞留から様々な 成形不良が発生することがある 樹脂温度管理について 一般に スミカスーパー LCP を含めて LCP は機械物性や溶融粘度等の諸物性の温度依存性が大きく 温度管理を誤ると十分な特性が得られ ない場合があります 射出成形機は汎用樹脂の成形温度 ( 3 ) では シリンダ内の樹脂温度と設定温度が比較的近くなるように設計され ていますが スミカスーパー LCP の成形温度領域 (32 4 ) では 設定温度と樹脂温度にズレが生じるケースがあります 以上より スミカスーパー LCP の性能を引き出すにはシリンダ内の樹脂温度を把握し それぞれのグレードの最適な温度にコントロールする 必要があります 上述の樹脂温度の測定には 微少面積 ( ストランドの径以下 ) の温度測定ができる スポットタイプの非接触赤外線放射温度計を使用すると 簡便に測定できます ノズル近傍のストランドの温度を測定する ( 離れると放射で正確な温度が測れない ) 成形機ノズル 非接触赤外線温度計 スポットタイプ ( 2.5φ) * 放射率は.86 に設定

22 2 高速射出成形技術スミカスーパー LCPは 成形時の溶融粘度が低く 固化速度が速いため バリが出にくい特徴があります ただし 超薄肉製品の成形 (<.2mmt) においては 薄肉部で樹脂が固化し十分な流動長が得られない場合があります こうした場合 対策としてアキュムレータ付のような射出時の立ち上がり特性に優れた成形機の適用が有効です 図 311 バリ発生を伴わない最大流動長 ( 厚み.2mm) 流動長 (mm) 図 312 射出速度波形の比較 射出速度 (mm/sec) 3 1 高速成形機 汎用成形機 高速成形機 汎用成形機 油圧射出成形機 : UH1 [ 日精樹脂工業 ( 株 )] SG シリーズ [ 住友重機械工業 ( 株 )] 電動射出成形機 : ロボショット αc シリーズ [ ファナック ( 株 )] パナジェクション PJ3 [ 松下電産 ( 株 )] 時間 (sec) ( 汎用成形機と比較し 高速成形機は射出速度の初期立ち上がりが早く 所定の射出速度で成形されていることを示している ) 流動長測定金型 : 図 313のものを使用成形温度 : 36 使用グレード :E68 射出速度 6mm/sec VP 切り替え圧力 6MPa 汎用成形機 : 日精樹脂工業 PS4E5 ASE 射出速度 9% 射出圧力 9MPa 金型設計スミカスーパー LCPは射出成形する ( せん断をかける ) ことにより 分子が容易に流れ方向に配向することから 優れた流動性とともに高強度 高弾性が得られますが 一方で異方性が発生します 金型の設計にあたっては キャビティ内の流動パターンと異方性を十分考慮する必要があります スプル スプルの抜き勾配は 1 2 ( 片側 ) が適当である コールドスラグを取り除くため スプルエンドにはコールドスラグ溜りを設ける (4 5mmφ 5mm 以上 ) スプル抜けを良くするため スプルロックを設ける アンダーカット Z ピンスプルロック テーパー ランナ 一般的な円形 半円 台形の断面形状のランナが適用できるが 圧力損失と加工性とから 円形もしくは台形を推奨する スミカスーパー LCPは 優れた流動性を有しているため ランナ径を細くすることができる 標準的なランナ径 :2 5mmφ ランナ径の目安 :PPS PBTの2/3 1/2( 最小 2mmφ)

23 21 図 313 薄肉流動長測定金型 図 314 薄肉流動長 薄肉流動性 (mm) 製品厚み.3mm 射出圧力 :9MPa 射出速度 :95% 成形温度 46 3 E58 4 E ゲート厚 PBT(GF3%)26 PPS(GF4%)32 リニア製 PPS(GF4%)32 ランナ径 製品厚み :.3mm スプル ランナ径 (mm) ゲート厚 (mm) 2φ 半円.2 2φ.2 3φ.2 4φ.3 PES(GF2%)36 流動長は 4 キャビチィー 多数個取りの場合 個々のキャビティに樹脂が同時充填するようランナバランスをとることを推奨する ランナ末端にもコールドスラグ溜まりを設ける ゲートスミカスーパー LCPは ウエルド強度が他のエンプラに比べ低いため できるだけウエルドが発生しないよう ゲートは 極力 1 2 点とし ゲート位置を十分考慮する必要がある サイドゲートランド長さは1mm 以下 幅は5mm 以下が適当である ランド深さは.7 成形品厚みを目安とし 最小.2mmが適当である ピンポイントゲートゲート径は.3 1.5mm ランド長さは1mm 以下が適当である ゲート径を太くすると 糸引きやゲートめくれの原因となる サブマリン ( トンネル ) ゲートゲート径は.3 1.mmが適当である フィルムゲート リングゲートを用いることも可能であるが LCPではあまり一般的でない d 幅 ランナ d=.3 1.mm φ=45 6 ランド <1mm 深さ PL φ 抜きテーパー 抜きテーパーは 成形品厚みの浅いもので.5 (1/9) 1 (1/6) 深いものでは 1 (1/6) 2 (1/3) とることが望ましい 良離型 (MR) グレードは 一般グレードに比べて離型抵抗は約 1/2 であるが 成形品の深さが大きいものでは 抜きテーパーを大きくする必 要がある エアベント ( ガス抜き ) スミカスーパー LCP の成形では 高速射出条件である場合が多いため 製品部の空気を効率的に排除するために エアベントを設けること を推奨する 薄肉製品や流動末端がウェルドの場合 ショートショットになりやすいため エアベントを設ける スミカスーパー LCP は 溶融粘度が低く流動性に優れるが 固化速度が非常に速いため エアベントを設けてもバリは発生しにくい エアベントの深さは.5.2mm が適当である

24 22 異方性 ( 成形収縮率 ) LCPの成形収縮率は 流れ方向 (MD) とその直角方向 (TD) の違い ( 異方性 ) が大きいため MDとTDの値の中間値をベースに 修正が可能な方向で成形収縮率を設定する 薄肉小型製品の場合 長手方向の収縮率は % として設計することを推奨する 表 31 異方性 項目 厚み 方向 単位 E58L E58 E48 E68 E66L 成形収縮率 3mm 1mm MD TD MD TD % % % % 曲げ強度 3mm MD TD MPa MPa 曲げ強度 3mm MD TD GPa GPa 図 315 E68 の成形収縮率 成形収縮率 (%) 1.4 図 316 E58 の成形収縮率 成形収縮率 (%) mm 1.2 3mm mm TD mm TD mm MD 1mm 保持圧力 (MPa).2 1mm 3mm MD 保持圧力 (MPa) 金型材質 スミカスーパー LCPの標準グレードは が充填されているため 高寸法精度が要求される金型や量産型では 硬度が HRC55 62 のSKD11 相当品 (HPM31 PD613 RIGORなど ) かそれ以上の鋼材の使用を推奨する スミカスーパー LCPは 腐食性のガスをほとんど発生しないため 金型を腐食させることがなく 一般的な金型材質が使用できる

25 23 ホットランナの適用スミカスーパー LCPのホットランナ化については 以下の点に注意が必要です 一般的に樹脂は長期連続成形において成形機内のデッドスペース部に滞留し 滞留樹脂が劣化 着色することがあります 溶融粘度が極めて低いLCPでは このデッドスペース部の滞留が起こりやすいと考えられます このため LCPには これらを考慮したホットランナが望ましく 特に 樹脂の滞留による黒点 コールドスラグの発生に十分な注意が必要です スミカスーパー LCPへのホットランナの適用ポイント 高温加熱が可能でシステム内の温度分布が均一であること ヒーター一体型が望ましい 過度にマニホールド ノズルの温度は高くしないこと 金型との接触部 ( ゲート部分 ) の温度を高温に保持できること ホットランナの温度仕様 (MAX) E6 シリーズ E4 シリーズ E5 シリーズ 流路にデッドスペースができにくい構造であること ( 滞留による黒点の発生に注意が必要です ) 加熱方式は 内部加熱方式より外部加熱方式の方がよく 流路は細い方が良好です コールドスラグが混入しにくい構造であること ( 製品のコールドスラグの混入に注意が必要です ) オープンゲートの場合はサブランナの設置を考慮した方が良い ( スプルレス成形 ) スミカスーパー LCP へのホットランナの適用 下記にスミカスーパー LCP へのホットランナの適用を示します 表 32 スミカスーパー LCP へのホットランナの適用 ( 株 ) 十王 614 システム 明星金属 ( 株 ) ミニランナ 世紀工業 ( 株 ) スピアシステム B タイプ ( 従来 ) EH タイプ ランナ部 内部加熱 外部加熱 熱的一定 ゲートシール 熱的ショット毎 ON,OFF 熱的ショット毎 ON,OFF スミカスーパー LCP への適用 完全ホットランナ スプルレス成形 *1 *2 備考 φ4 電磁誘導加熱 モールドマスター ( 株 ) マスターショット 斉藤工機 ( 株 ) プラゲートシステム : スミカスーパー LCP への適用事例あり : スミカスーパー LCP への適用可 : スミカスーパー LCP への適用事例なし : スミカスーパー LCP への適用不可 *1: 多点ゲートで 且つミニランナ用延長ノズルを用いる場合は 各延長ノズルを個々に温度コントロールする方が望ましい また 成形温度の高い E5 系も各ノズルを個別に温度コントロールする方が望ましい *2: チップ部は内部加熱方式

26 24 34 二次加工技術接着 スミカスーパー LCPは市販されている接着剤 ( 表 33) を用いることにより 特に表面を処理することなく接着することができます また その接着面は25 での熱エージングを行った後も実用的な接着強度が保持されます 又 PPSのような結晶性の樹脂は硬化温度を高くすると 反り を発生することがありますが スミカスーパー LCPは12 15 という高温で硬化してもほとんど 反り を発生しませんので 短時間で処理できます 表 33 市販接着剤によるスミカスーパーの接着強度 ( 単位 :MPa) 接着剤 TB2234D ( スリーボンド ) スミマック ECR9173K ( 住友ベークライト ) アミコン A1641 ( グレースジャパン ) アミコン A316BP ( グレースジャパン ) 硬化後 25,1hr 熱エージング 23,1min IR リフロー 硬化後 25,1hr 熱エージング 硬化後 25,1hr 熱エージング 硬化後 25,1hr 熱エージング E E 接着剤 テクノダイン AH 752T ( 田岡化学 ) テクノダイン AH 672K ( 田岡化学 ) テクノダイン AH 62K ( 田岡化学 ) 硬化後 25,1hr 熱エージング 硬化後 25,1hr 熱エージング 硬化後 25,1hr 熱エージング E E 接着強度の測定方法 試験片 ASTM 1 号試験片 ( 厚み3.2mm) 1mm 試験法試験片に接着剤を塗布した後 1mm 重ね合わせ 熱風循環オーブンの中で硬化させる 接着剤 試験片 強度の測定引張速度 m/sでせん断強度を測定する 超音波による溶着 スミカスーパー LCP の各グレードは 超音波加振による溶着が可能です ( 表 34) 接 着面の強度は 25 での熱エージングを行なった後もほとんど変化ありません 表 34 超音波ウエルダーによる溶着性 ( 単位 :N) 溶着後 溶着強度 (N) 25,1hr 熱エージング E58L E E E E66L 接着強度の測定方法 試験片 mmt 試験片 2 枚 ( 一方の試験片は 下図に示す突起を有する ) 溶着方法右図のように試験片をセットした後 周波数 19.5kHz 振幅 34μm 荷重 176.4Nの条件下で.6.8 秒加振 溶着強度の測定引張速度 m/sでせん断強度を測定する 1.3.3

27 25 4. 用途 41 電子部品 スミカスーパー LCP のグレード選定ガイド 下表にスミカスーパー LCP の主要グレードの構成を示します スミカスーパーのグレードを選択される場合は まず 必要な耐熱性からどの シリーズを使用するかを選択してください 標準グレードの E6 E6HF シリーズは 電子部品の表面実装 (SMT) に十分に耐えるだけの耐熱性と 汎用エンプラ並の成形加工性を持ち合わせた バランスの取れたグレードです 幅広い用途にご利用いただけます E5やE4シリーズは 耐熱性が高い反面 成形温度も高く 成形機を高温仕様にしたり頻繁に成形機のメンテナンスが必要になる等 注意が必要です 高温ディップハンダ (>35 ) 等 特に高耐熱が必要な場合のみご使用ください また これらのグレードをお使いいただ く場合は 弊社営業担当者と十分にご相談の上 グレード選択いただきますようお願いします 次に 組成物の選択方法を紹介します 薄肉小型の部品にはミルド GF( 粉砕 ) を使用した たとえば E68 や E66 等をご使用ください 強度が要求される用途には チョップド ( 長繊維 ) を使用した たとえば E66L や E67LHF 等の L と記載のあるグレードをご選択ください 低反り 低異方性が要求される用途では無機フィラーとを併用した たとえば E681 MR や E687LHF 等をご選択ください 表 41 スミカスーパー LCP の主要グレードの構成 E5 シリーズ E4 シリーズ E6 シリーズ E6HF シリーズ 耐熱要求レベル特徴 特殊超高耐熱耐ディップハンダ耐高温リフロー 2 以上熱時剛性 超高耐熱耐高温リフロー 2 以上熱時剛性 高耐熱耐リフロー汎用グレード 高耐熱耐リフロー高流動グレードコネクター用 標準成形温度 ( ) 薄肉 小型ミルド GF 高強度チョップド GF 低反り異方性小無機フィラー併用 4 38 E58 E528 E52L E56L E58L ー E46 E48 E49 E46L E48L ー E66 E68 E68 MR ( 良離型 ) E66L E681 MR ー E67LHF E687LHF E688LHF

28 26 コネクター用途のためのグレード選定ガイド 材料に要求される特性 LSI プリント基板や基板 ケーブル 基板 基板等を接続する コネクター は昨 今の電気製品の軽薄短小化 高性能化に伴い 小型 多極化しています さらに 基板 への実装方法も の高温雰囲気下でハンダ付けする 表面実装方式 (SMT : Surface Mount Technology) に切り替わりつつあります このため コネク ターには精密成形性と耐熱性に優れる LCP が多く用いられています ただし LCP には異方性が大きいという欠点があります LCP を使用したコネクター は射出成形によって生産されますが この際 金型内での樹脂の流れ方向 (MD : Machine Direction) とその垂直方向 (TD : Transverse Direction) で成形品の収縮率が 異なるために 反り が発生します 反りが発生すると SMT 工程で ハンダ付け不良 が発生するため好ましくありません 図 41 コネクターの反りによる実装不良 コネクターが反ると 端子が基板から離れ ハンダ付け不良が生じる LCP は異方性のある樹脂です このため 充填材なしの状態では使用することが困難です そこで この異方性を緩和するために や無機フィラー等の充填材を配合します 通常の樹脂は等の充填材を入れると異方性が大きくなりますが LCP の場合は異方性が 緩和されるという大きな違いがあります コネクター用途のためのグレード選定ガイド スミカスーパー LCP のコネクターガイドには や無機フィラー等の充填材を配合したものが準備されています これらのグレード を選択する上で注意が必要なのは コネクターの形状 ( 特に成形品の肉厚 ) によって適切な ( 反りの少なくなる ) グレードが異なるということ です 選定例を図 42 に示します 比較的肉厚で長尺の DIMM ソケット :E67LHF 平板状で多極の PGA ソケット :E687LHF や E688LHF 平板状で穴やリブがない PCMCIA メモリーカード等のカードコネクター :E681LHF 低背薄肉の Board to Board コネクター :E688UHF 図 42 スミカスーパー LCP コネクター用グレードの位置づけ DDR, RIMM E67LHF 高強度高剛性 高流動性低ソリ性 E687LHF CPU ソケット E688LHF 低ソリ性 スミカスーパー LCP PCMCIA 高流動性超低ソリ性 高流動性低ソリ性 S/O, DIMM E687LHF カードコネクター E681LHF Board to board, FPC E688UHF

29 27 一般物性 表 42に当社一般グレードの物性を示します なお 表中の反り量は当社所有のモデル金型を用いて評価いたしましたので 実際の反り量と は異なります ( 従来グレードとの相対比較が可能 ) 表 42 スミカスーパー LCPコネクター用グレードの一般物性 測定方法 単位 E67LHF E687LHF E688LHF E688UHF E681LHF E681GHF フィラー GF GF/ ミネラル GF/ ミネラル GF/ ミネラル GF/ ミネラル GF/ ミネラル GFの種類 チョップド チョップド チョップド ミルド チョップド チョップド 充填量 % 比重 ASTM D 成形収縮率引張曲げ MD % 住化法 TD % 強度 MPa ASTM D638 伸び % 強度 ASTM D79 MPa 弾性率 GPa Izod 衝撃強度 ASTM D256 J/m 荷重たわみ温度 (1.82MPa) ASTM D ハンダ耐熱性住化法 各グレードの反り特性 長尺コネクターの反り量の測定方法 図 43 に示すモデル金型を用い 反り量を測定しました 結果は 図 44 のとおりです 図 43 長尺コネクターの反り量の測定方法 図 44 長尺コネクターの反り量 反り (mm).1.3mm.8 反り.6.75mm.4 ゲート 1.75mm 68.5mm( 長さ ) 7mm( 幅 ) 6mm( 高さ ).2 E67LHF E687LHF E688LHF E688UHF E681LHF E681GHF 円盤の反り量の測定方法図 45 に示すモデル金型を用い 反り量を測定しました 結果は 図 46 のとおりです 図 45 円盤の反り量の測定方法 図 46 円盤の反り量 反り量 (mm) 2.5 ゲート 反り 1. 64mm( 直径 ).5mm( 厚さ ).5 E67LHF E687LHF E688LHF E688UHF E681LHF E681GHF

30 28 IR リフロー前後での長尺コネクターの反り量 IR リフロー前後での長尺コネクターの反り量を図 48 に示します ( 温度プロファイルは図 47 参照 ) 図 47 IRリフローの温度プロファイル温度 ( ) 図 48 IRリフロー前後での長尺コネクターの反り量反り (mm).1.8 前 後 経過時間 ( 秒 ).2 E67LHF E687LHF E688LHF E688UHF E681LHF 成形条件 表 43 に標準的成形条件を示します 表 43 標準成形条件 乾燥条件 シリンダ温度 ( ) 適切な樹脂温度 ( ) 金型温度 ( ) 射出速度 射出圧力 (MPa) 保圧 (MPa) スクリュ背圧 (MPa) スクリュ回転数 (rpm) 後部中央部前部ノズル E6HF シリーズ 約 時間 中 高速

31 振動E52L 溶融液晶性ポリエステル 29 光ピックアップボビン用途のためのグレード選定ガイド 光ピックアップボビンとは光ピックアップボビンとは 音楽用の CDやパソコン用 CDROM DVDROM 等の光ディスクの読み取り装置 音楽用 MD CDR/RW 記録用 DVD 等の光ディスクの読み取り 書き込み装置 ( 光ディスクドライブ 光ディスクレコーダー ) の主要部品です この部品にはスミカスーパー LCPが多く用いられています 材料に要求される特性光ディスクドライブは 光ディスクに刻まれた μm(1/1mm) 単位の小さな溝 ( ピット ) に レーザー光を照射し情報を読み取り 書き込みします この際 高速で回転するディスク上に レーザー光を使用して焦点を合わせる ( フォーカシング ) ために 磁力を使用してレンズ自体を高速で移動させます 磁力を発生させるためにはコイルを使用します 以上より 光ピックアップボビンは 下図のようにボビンの上にレンズを載せた構造となり 別名 レンズホルダ と呼ばれています 光ピックアップの構造 光ディスク レンズ 高温ディップハンダ対応 4 樹脂端子 光ピックアップボビン 推奨グレード 振動 E56L レーザー光 この光ピックアップボビンに要求される特性は以下のとおりです スミカスーパー LCP はこれらの特性を満たしており 光ピックアップボビ ンに適した材料と言えます 要求されること小型 軽量であること信号が適切に読み取れること 左記特性による効果や左記特性が必要な理由 小さな電力でボビンを移動させられるため省電力化 高感度化が実現 動作する周波数 ( 2kHz) 以下で共振 ( 共鳴 ) すると信号が読み取れなくなる 低比重かつ剛性が高い材料を使用すると共振周波数が高くなる スミカスーパー LCPの特性 低比重 精密成形が可能な成形性 高剛性 (.5mm 厚での曲げ弾性率 = 約 3GPa) 低比重 安価であること 射出成形で大量生産できる 組立工程でディップハンダ (35 4 数秒 ) が可能なため 金属端子をインサートする工程が不要 精密成形が可能な成形性 耐ディップハンダ性 スミカスーパー LCP の光ピックアップボビン用グレード スミカスーパー LCP の中で 上述の要求特性を持つピックアップボビンに適したグレードは下記のとおりです 標準グレードの E56L は ピックアップボビンに最も適したグレードです 一方 E52L は低比重で高性能な用途に向いていますが LCP の欠点である異方性が極めて大きいため成形品の寸法精度が出にくい フィラーが少ない ( チョップドガラス 1% 充填 ) ため成形機に残留しやすく炭化物が発生しやすい ( 成形機の分解清掃の頻度が E56L よりも高くなるため 生産性が低下する ) 成形条件の許容範囲が狭く 管理が難しい 等の問題があり 可能な限り E56L をご検討いただき E56L でピックアップボビンの性能が十分に出ない場合にのみ ご使用いただくこ とをお勧めします また CDDA( オーディオ用 ) や低倍速の CDROM 等には E58L を推奨します

32 3 ボビン用途のためのグレードガイド選定 ボビンの構造と材料への要求特性ボビンとは 電線 ( 巻線 ) を巻いてコイルを作る円形または多角形の筒を指します 使用する材料としては電気絶縁性のある樹脂が主に用いられています 一方端子部には 主に金属が用いられていますが 樹脂との 2 点部品となりコストが高くなってしまいます そこで 樹脂で一体成形された樹脂端子ボビンが開発されています 金属端子 or 樹脂端子 電線に電流を通すためには 端子に絡めた電線終端の被覆材 ( ウレタン等 ) を剥がす必要があります 被覆材を剥がす方法としては 高温 (3 4 ) のハンダ浴にディップする方法が用いられています 金属端子の場合 ハンダ浴にディップしてもボビン部分には熱が伝わらず 比較的耐熱の低い樹脂を使用することができます 一方 樹脂端子の場合には 端子が溶けたり変形したりしないよう 耐熱の高い樹脂が使用されます ただし 昨今の家電製品の軽薄短小化に伴いボビンも小型化しており 金属端子のボビンであっても短い端子からの熱が樹脂部に伝わるため 樹脂の耐熱が必要になってきています このため ボビン用樹脂材料に対する要求特性として 高い耐熱性 (3 4 数秒 ) と軽薄短小化に伴う精密成形性が重要になってきました さらに環境問題から熱可塑性樹脂が着目され これらの中でもLCPはボビンに好適な材料として多く使用されるようになりました ボビン用途のためのグレード選定ガイド樹脂端子ボビンの場合には 超耐熱グレードの E5シリーズが必要になります 金属端子の場合でも E5シリーズを使用できますが 耐熱面で過剰品質となる場合があります E5シリーズは短期的な耐熱は高いものの 成形温度が 4 と非常に高く 射出成形機内での滞留劣化によるトラブルが発生しやすいという問題があります さらに E4 E6シリーズと比較すると 成形機や金型のメンテナンスの頻度が高くなります このため ボビンに必要な耐熱温度を把握し 可能であればE4 より好ましくはE6シリーズを使用されることを推奨します ボビンの種類 推奨グレード 樹脂端子ボビン E5 シリーズ (E58L,E58 等 ) 金属端子ボビン ( 小型 ) 金属端子ボビン ( 中大型 ) E5シリーズ (E58L,E58 等 ) E4シリーズ (E48L,E46L,E48 等 ) E5シリーズ (E58L,E58 等 ) E4シリーズ (E48L,E46L,E48 等 ) E6シリーズ (E66L,E68 等 )

33 TECHNICAL NOTE 電子部品材料事業部 住友化学株式会社電子部品材料事業部 ( 筑波 ) < カスタマーサポートセンター > 茨城県つくば市北原 6 TEL : FAX : 住友化学株式会社電子部品材料事業部 東京都中央区新川 2271 東京住友ツインビル ( 東館 ) TEL : FAX : SUMIKA ELECTRONIC MATERIALS, INC East Watkins Street, Phoenix, AZ 8534, USA TEL : FAX : SUMITOMO CHEMICAL EUROPE S.A./N.V. Woluwelaan, 57, B183 Machelen, BELGIUM TEL : FAX : SUMITOMO CHEMICAL SINGAPORE PTE. LTD. ITrelated Chemicals Div. 15 Beach Road #195 Gateway West, Singapore TEL : FAX : DONGWOO FINECHEM CO., LTD. 8th Fl., City Air Tower, 1599, SamsungDong, KangnamGu, Seoul , KOREA TEL : FAX : SUMIKA ELECTRONIC MATERIALS (SHANGHAI) CO.,LTD Financial Square, 333 Jiujiang Rd., Shanghai 21, CHINA TEL : FAX : SUMIKA ELECTRONIC MATERIALS (SHANGHAI) CO., LTD. <Customer Support Center> A1F, 15#, No.89, Xiya Road, Waigaoqiao Free Trade Zone, Shanghai, 2131, CHINA TEL : FAX : SUMIKA ELECTRONIC MATERIALS (HONGKONG) CO., LTD. Shenzhen Office 29H, Tower A of World Finance Center, No.43 Shennan Road East, Luhu Disitrict, Shenzhen, 5181 CHINA TEL : FAX : スミカスーパー LCP E5,E4,E6,SZ4,SZ6の各シリーズは輸出貿易管理令別表第 1の5の項に該当いたします 法令上の規制につきご留意ください なお スミカスーパー LCP E6HF,SZ6HFシリーズは 同令別表第 1の1から15の項に該当いたしません ただし 同令 16 項 ( キャッチオール規制 ) には該当いたします 製品の詳細は Version 1 / Sep. 21 Electronic Materials Division