ナイロンは典型的な吸湿性材料です。成形現場で発生するシルバーストリーク、気泡、部品の脆化の多くは、調べてみると同じ原因、つまり材料の乾燥不足に行き着きます。本記事では、なぜ乾燥が必要なのか、どう乾燥すればよいのかを解説します。
一、なぜナイロンは乾燥が必須なのか
ナイロンの分子鎖にはアミド基が含まれており、空気中の水分を吸収しやすい性質があります。水分を含んだペレットを高温で溶融すると、水分が水蒸気になるうえ、材料の加水分解を引き起こして分子量が低下します。その結果、外観不良と強度低下が同時に発生します。
二、含水率はどこまで管理すべきか
業界では一般に、射出成形前の含水率を0.2%以下に管理することが推奨されており、外観や性能への要求が高い部品ではさらに低く管理することもあります。具体的な数値は材料メーカーの成形条件推奨に従ってください。
三、含水率が高すぎると起こる問題
1. シルバーストリーク、気泡、表面の曇り。
2. 溶融粘度が低下し、糸引き(鼻垂れ)やバリが発生しやすくなる。
3. 材料が加水分解し、部品が脆くなり強度が低下する。
4. 寸法や性能のばらつきが大きくなり、ロット間で安定しない。
四、乾燥方法
1. 設備:乾燥効果がより安定する除湿乾燥機を優先して使用します。一般的な熱風乾燥機は周囲の湿度の影響を大きく受けます。
2. 温度と時間:一般的には80℃前後で4~6時間乾燥し、材料と含水状況に応じて調整します。
3. 過乾燥を避ける:温度が高すぎたり時間が長すぎたりすると、ナイロンは黄変しやすくなります。淡色材やナチュラル材は特に注意が必要です。
4. 再吸湿を防ぐ:乾燥後の材料はできるだけ早く使用し、ホッパーには蓋をするか乾燥ホッパーを使用し、長時間開放状態で放置しないでください。
5. 未開封の原包装材料:密封包装で未開封の材料は一般に含水率が低いものの、開封後はすぐに吸湿するため、残った材料はしっかり再封してください。
五、成形後の調湿処理
成形直後のナイロン部品はほぼ絶乾状態で、靭性が低く脆性破壊しやすい状態です。スナップフィットや結束バンドなど靭性が求められる部品には、調湿処理(煮沸処理や恒温恒湿での放置など)を行い、適量の水分を吸収させることで靭性を回復させ、寸法を安定させることができます。
六、簡単な判断方法
生産中にシルバーストリーク、気泡、部品の突然の脆化が発生した場合は、射出成形条件を調整する前に、まず乾燥条件とホッパー内の滞留時間を確認すると、遠回りを避けられることが多いです。
瑞吉豊プラスチックはPA6、PA66の樹脂およびコンパウンドを供給しており、それに応じた成形条件のアドバイスを提供できます。以上は一般的な資料であり、具体的な工程は材料メーカーの推奨に従ってください。
