PBT の概要

ポリブチレンテレフタレート（略してPBT）は、1.4pbtのブチレングリコールとテレフタル酸（PTA）またはテレフタル酸エステル（DMT）を重縮合させて製造され、混合プロセスにより乳白色に製造されるポリエステルのシリーズです。半透明～不透明の結晶性熱可塑性ポリエステル樹脂。PET と合わせて、熱可塑性ポリエステル、または飽和ポリエステルと総称されます。

PBT は、1942 年にドイツの科学者 P. Schlack によって最初に開発され、その後 Celanese Corporation (現在の Ticona) によって工業的に開発され、Celanex という商品名で販売され、1970 年に 30% のガラス繊維強化プラスチックとして X- という商品名で発売されました。 917、後にセラネックスに変更。Eastman は Tenite (PTMT) という商品名で、ガラス繊維強化を含む製品と含まない製品を発売しました。同年、GEも非強化、強化、自己消火性の3種類の同様の製品を開発した。その後、BASF、バイエル、GE、ティコナ、東レ、三菱化学、台湾新光合肥、長春合成樹脂、南雅プラスチックスなどの世界的に有名なメーカーが次々に生産ランクに参入し、世界中で30社以上のメーカーが存在します。

PBTは耐熱性、耐候性、耐薬品性、良好な電気特性、低吸水性、良好な光沢を備えているため、電子機器、自動車部品、機械、家庭用品などに広く使用されており、PBT製品とPPE、PC、POM、 PAなどを合わせて5大一般エンジニアリングプラスチックと呼ばれています。PBTの結晶化速度、最適な加工方法は射出成形、その他の方法は押出成形、ブロー成形、コーティングなどです。

一般的な適用範囲

家庭用電化製品 (食品加工ブレード、掃除機部品、扇風機、ヘアドライヤーシェル、コーヒー器具など)、電気部品 (スイッチ、モーターハウジング、ヒューズボックス、コンピュータキーボードキーなど)、自動車産業 (ランプトリムフレーム) 、ラジエターグリルウィンドウ、ボディパネル、ホイールカバー、ドアおよびウィンドウコンポーネントなど）。

化学的および物理的特性

PBT は最も丈夫なエンジニアリング熱可塑性プラスチックの 1 つであり、非常に優れた化学的安定性、機械的強度、電気絶縁特性、熱安定性を備えた半結晶材料です。pbt は環境条件下で良好な安定性を持っています。pbtは吸湿性が非常に弱いです。非強化PBTの引張強度は50MPa、ガラス繊維添加型PBTの引張強度は170MPaです。ガラス繊維添加剤が多すぎると、材料が脆くなる原因になります。PBT の結晶化は非常に速く、不均一な冷却は曲げ変形を引き起こします。ガラス繊維添加タイプの材料は、加工方向の収縮率を低減でき、垂直方向の収縮率は通常の材料と基本的に変わりません。一般的なPBT素材の収縮率は1.5%～2.8%です。30% のガラス繊維添加剤を含む材料の収縮は 0.3% ～ 1.6% です。

PBT射出成形プロセスの特徴

PBT の重合プロセスは成熟しており、低コストであり、成形や加工が容易です。未変性の PBT の性能は良好ではなく、PBT の実際の用途には改良が必要であり、そのうちガラス繊維強化変性グレードが PBT の 70% 以上を占めています。

1、PBTは明らかな融点を持ち、融点は225〜235℃で、結晶性材料であり、結晶化度は最大40％です。PBT 溶融物の粘度はせん断応力ほど温度の影響を受けないため、射出成形では射出圧力が PBT 溶融物の流動性に影響することは明らかです。溶融状態のPBTは流動性が良く、ナイロンに次いで粘度が低く、成形時に発生しやすい PBT成形品は異方性があり、水と接触すると高温で劣化しやすい。

2、射出成形機

スクリュー式射出成形機を選ぶ際に。以下の点を考慮する必要があります。

① 製品に使用する材料の量は、射出成形機の定格最大射出量の 30% ～ 80% に管理してください。大型の射出成形機を使用して小型製品を製造することは適切ではありません。

②は段階的な3段スクリュー、長さと直径の比が15〜20、圧縮比が2.5〜3.0のものを選択する必要があります。

③加熱温度制御装置を備えたセルフロックノズルを使用するのが最善です。

④難燃性PBTを成形する際には、射出成形機の該当部分に防食処理を施す必要があります。

3、製品・金型設計

①製品の厚みは厚すぎず、PBTはノッチに弱いため、製品の直角などの移行箇所は円弧で繋いでください。

②未変性PBTは成形収縮が大きいため、ある程度の離型勾配を持たせた金型が必要です。

③金型には排気穴または排気溝が必要です。

④ゲート径は大きい方が良い。圧力伝達を高めるために円形ランナーを使用することをお勧めします。各種ゲートが使用可能でホットランナーも使用可能です。ゲート直径は 0.8 ～ 1.0*t にする必要があります。ここで、t はプラスチック部品の厚さです。浸漬ゲートの場合、最小直径 0.75 mm が推奨されます。

⑤ 金型には温度制御装置が装備されている必要があります。金型の最高温度は100℃を超えないようにしてください。

⑥難燃グレードのPBT成形品の場合、腐食防止のため金型表面にクロムメッキを施します。

プロセスパラメータの設定

乾燥処理：PBT素材は高温で加水分解しやすいため、加工前に乾燥が必要です。乾燥は120℃の熱風で4時間、湿度0.03%以下を推奨します。

溶解温度：225℃～275℃、推奨温度：250℃。

金型温度：非強化材の場合40℃～60℃。プラスチック部品の曲げ変形を軽減するには、金型の冷却を均一にする必要があります。金型冷却キャビティ チャネルの推奨直径は 12 mm です。

射出圧力：中（通常50～100MPa、最大150MPa）。

射出速度: 射出速度 PBT の冷却速度は速いため、より速い射出速度を使用する必要があります。可能な限り速い射出速度を使用する必要があります (PBT はすぐに固化するため)。

スクリュー速度と背圧: PBT を成形する際のスクリュー速度は 80r/min を超えてはならず、一般的には 25 ～ 60r/min の間です。背圧は一般に射出圧力の 10% ～ 15% です。

注意

①再生材の使用 新材に対する再生材の割合は、一般的に25～75％です。

②離型剤の使用 通常は離型剤を使用しませんが、必要に応じてシリコーン離型剤を使用します。

③シャットダウン処理 PBT のシャットダウン時間は 30 分以内で、シャットダウン時の温度は 200℃まで下げることができます。長期停止後に再び生産する場合は、バレル内の材料を空にし、通常の生産のために新しい材料を追加する必要があります。

④ 製品の後処理 通常は処理は必要ありませんが、必要に応じて120℃で1～2時間処理します。

PBT特殊ネジ

分解しやすく圧力に弱くガラス繊維を配合する必要があるPBTに対し、PBT専用スクリューは安定した圧力を発生し、ダブルアロイを採用することでガラス繊維入り素材の耐摩耗性を向上させています(PBT+GF)。