改質ナイロン#プラスチックペレット化機械に関する10の注意事項

ナイロンは特殊な性能を有しており、自動車、電子・電気機器、機械構造、スポーツ用品、繊維などに幅広く使用されています。しかし、自動車の小型化、電子・電気機器の高性能化、機械設備の軽量化が加速するにつれ、ナイロンに対する需要と性能要求は徐々に高まっており、ナイロンの改良は特に重要になっています。

ナイロン改質に関する注意事項

1. バレル温度設定

（1）ナイロンは結晶性ポリマーであるため、明確な融点を有します。射出成形時のバレル内のナイロン温度は、樹脂自体の性能、成形機、および製品の形状に依存します。

（２）材料の温度が高すぎると、変色、脆化、銀糸の発生が起こりやすくなります。 プラスチック 部品の場合、材料温度が低すぎると材料が非常に硬くなり、金型やネジが損傷する可能性があります。

（3）PA6の最低融点は一般的に220℃、PA66は250℃です。ナイロンは熱安定性が低いため、バレル内で高温に長時間放置すると変色や黄変が生じるため、適していません。また、ナイロンは流動性に優れているため、融点を超えると急速に流動します。

2. 金型温度設定

（1）金型温度は結晶化度と成形収縮率に一定の影響を与えます。金型温度は80～120℃の範囲です。
金型温度を高くすると、結晶化度が高くなり、耐摩耗性、硬度、弾性率が向上し、吸水性が低下し、製品の成形収縮率が増加し、厚い製品に適しています。金型温度を低くすると、結晶化度が低くなり、靭性が良好で、伸び率が高く、収縮率が低下し、透明度が良好な薄い製品に適しています。

（2）肉厚が3mmを超える場合は、20～40℃の低温金型の使用を推奨します。ガラス繊維強化材料の場合は、金型温度は80℃以上である必要があります。

（3）製品肉厚が薄く成形が困難な場合や、高い結晶化度が求められる場合の金型温度制御。製品に一定の柔軟性が求められる場合は、一般的に冷水温度制御が用いられる。

3. 製品の壁の厚さ

ナイロンの流動長比は150～200で、製品の肉厚は0.8mm以上、通常は1～3.2mmです。また、製品の収縮率は製品の肉厚と相関関係にあり、肉厚が厚いほど収縮率は大きくなります。

4.排気

ナイロン樹脂のオーバーフロー値は約0.03mmなので、ベントスロットは0.025以下に制御する必要があります。

5. ランナーとゲート

ゲート穴径は0.5t以上（tはプラスチック部品の厚さ）としてください。水中ゲートの場合、最小ゲート径は0.75mmとしてください。

6. ガラス繊維充填範囲

ナイロンの成形工程において、金型温度を下げ、射出圧力を上げ、材料温度を下げると、ナイロンの収縮率はある程度低下しますが、内部応力の増加により製品が変形しやすくなります。例えば、PA66の収縮率は1.5～2％、PA6の収縮率は1～1.5％です。ガラス繊維添加剤を添加することで、収縮率を約0.3％まで低減できます。

経験上、ガラス繊維の添加量が多いほどナイロン樹脂の成形収縮率は小さくなります。しかし、ガラス繊維の添加量が多すぎると、表面に繊維が浮遊し、相溶性が悪くなります。一般的に、30%の添加で比較的良好な効果が得られます。

7. 再生材の使用

製品の変色や物理的・機械的特性の急激な低下を避けるため、3回を超えて塗布しないことが最善です。塗布量は25%以下に抑えてください。過剰な塗布はプロセス条件の変動を引き起こします。リサイクル材料と新材料の混合物は必ず乾燥させてください。

8.安全上の注意

ナイロン樹脂の成形を開始する際は、まずノズル温度を上げて、次にバレルを加熱してください。ノズルが詰まった場合は、ノズル穴に顔を近づけないでください。圧力が集中してバレル内の溶融樹脂が急激に噴出し、危険が生じる可能性があります。

9.離型剤の使用

少量の離型剤を使用することで、気泡などの欠陥を改善・除去できる場合があります。ナイロン製品用の離型剤は、ステアリン酸亜鉛、ホワイトオイルなどを使用するか、ペースト状に混合して使用することもできます。製品の表面欠陥を防ぐため、離型剤は少量かつ均一に使用する必要があります。次の生産時にスクリューが破損するのを防ぐため、機械を停止する際はスクリューを空にしてください。

10. 後処理

（１）製品成形後に熱処理が必要となる。

よく使用される方法：鉱油、グリセリン、流動パラフィンなどの高沸点液体では、熱処理温度は使用温度より10～20℃高くする必要があります。処理時間は製品の肉厚によって異なります。厚さ3mm未満の場合は10～15分、厚さ6mmの場合は3～20分です。6mmの場合は15～30分です。熱処理後の製品は、急激な冷却による製品内の応力の再発生を防ぐため、室温までゆっくりと冷却する必要があります。（2）製品成形後は、調湿処理を行う必要があります。

調湿処理は、主に環境湿度が比較的高い製品に施されます。調湿方法には、沸騰水調湿法と酢酸カリウム水溶液調湿法（酢酸カリウムと水の比率は1.25:1、沸点121℃）の2種類があります。

沸騰水調湿法は、製品を湿度 65% の環境に置いて平衡吸湿を達成するだけなので簡単ですが、時間がかかります。一方、酢酸カリウム水溶液調湿法では、酢酸を使用し、処理温度を 80 ～ 100 ℃ にします。酢酸カリウム水溶液調湿法では、処理時間は主に製品の肉厚によって決まり、肉厚が 1.5 mm の場合は約 2 時間、肉厚が 3 mm の場合は約 8 時間、肉厚が 6 mm の場合は 16 ～ 18 時間です。