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サステナブルで長期的耐熱性に優れる、リレーやボビン開発者が熱視線「スミカスーパー™️ LCP」:PR

2024.03.25

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スーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)の一種で、優れた耐熱性と成形加工性を備えた液晶性全芳香族ポリエステル(Wholly Aromatic Liquid Crystalline Polyester)の液晶ポリマー(以下、LCP)「スミカスーパー™️ LCP」。こちらは、1979年に国内で初めてLCPの商業化に成功した大手総合化学メーカーの住友化学の素材であり、LCP市場の世界シェアの3割を占める。

⁠前回の2022年10月公開「スミカスーパーLCP」とは?――5G機器設計に欠かせない液晶ポリマー:PR」では、自社でLCP樹脂からコンパウンドまでを開発・製造できる住友化学の強みを大いに活かした豊富なラインアップ、スミカスーパー™️ LCPにおける優れた耐熱性と機械強度、電気特性などと合わせて高精度な射出成形品に向くことなども解説。さらに同記事では、スミカスーパー™️ LCPが5世代通信(5G)機器向けでの引き合いが急増しているともお伝えしていた。


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スミカスーパー™️ LCPの用途(出所:住友化学)


⁠今回は、世の中のあらゆる電化製品で活躍する部品の中でも、リレー(継電器)やボビン向けに最適なスミカスーパー™️ LCPのグレードについて、素材採用の利点や効果などについて紹介する。


⁠あらゆる電気製品にあるリレーやボビンでスミカスーパー™️ LCPが大活躍


⁠リレーやボビンは電気製品の中のあらゆるところで多用されており、性能や信頼性・安全性などに多大な影響を及ぼす。特にEVなどモビリティでは、車両が突然停止をする、動作不良を起こすということは人の命にかかわることであり、部品の信頼性・安全性の高さは非常に重要だ。部品で採用する樹脂の選定においても、優れた電気特性が得られることや、長期にわたり製品が使用されることを想定した耐久性や耐熱性などの面に配慮しなければならない。

⁠スミカスーパー™️ LCPはリレーやボビンなどの製品の製造条件に対応可能な幅広いラインアップを備える。微細設計に対応でき、バリを生じにくい「高流動グレード」、コイルのモールド封止も可能な「超高流動グレード」、プラスチックシール(ウォッシャブル)タイプでもリフロー工程に耐える「高耐熱グレード」などがある。

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スミカスーパー™️ LCPは、成形や回路実装、使用時まで、製品ライフサイクルを通じて、リレーの接点不良を起こすガスの発生が極めて少ない。さらに優れた絶縁耐力と信頼性も備える。

スミカスーパー™️ LCP 「E4008」や「E6008」などは、長期耐熱性に関するUL規格「UL746B」の評価において、高いRTI値が得られている。


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スミカスーパー™️ LCPの相対温度指数(RTI)※ (出所:住友化学)
⁠※RTIは電気的特性(Elec)、機械的特性(Mech)の衝撃強度(Imp)と引張強度(Str)において、10万時間のエージングの後に、その初期値が半分の値になる温度を示す。一般に薄い試験片の方が劣化速度は速いことから、ULでは試験片の肉厚に応じたRTI評価を実施


⁠優れた長期的耐熱性だけでなく、プラスチックシールタイプにおいては、洗浄液やフラックスだけでなく、水蒸気などの環境ガスが侵入しにくくなるという利点もある。


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⁠スミカスーパー™️ LCPは通信、車載、産業機械・設備分野のLCP製リレーにおいてトップシェアを誇っている。長年、採用実績を積み重ねる中で育んできた高信頼性に、EVを中心としたさまざまな分野の開発現場が熱視線を注ぐ。

⁠例えば車載分野で多用される密閉型リレーでは、実装先の製品稼働時にも部品内部に熱がこもり高温になる。またその状況下では、リレー内部には樹脂成形品表面からダストが発生しやすい。そうしたことの積み重ねが動作不良や故障の可能性にもなり得る。そのため使用する樹脂の熱耐性や強度は重要である。リレー開発現場では、スミカスーパー™️ LCPを用いることで、密閉型リレー使用時のダスト発生も大幅に抑制できると評判だ。

⁠またスミカスーパー™️ LCPは、かつて、セラミックが使用されていた液晶テレビのバックライトに実装されるトランスのコイルボビンに樹脂として初めて採用され、絶縁耐力と信頼性の高さを世に示した。現在は、特にEV関連のトランスボビンでの引き合いが増えており、かつ高評価を得ている。近年、EVは高電圧化や高出力化が加速していることからも、ボビンもまた高信頼性や長期耐熱性への要求が高くなっていることが、スミカスーパー™️ LCPに注目が集まる背景にある。

⁠電気絶縁システムの信頼性に関するUL規格「UL1446」については、同社顧客企業による評価でE4008がクリアしている実績が多数ある。さらに住友化学自身でも、構成要素が限定されるが、E4008におけるUL1446 Class Fを独自に取得済みだ。

スミカスーパー™️ LCPで、リレーやボビンをサステナブルに


⁠電子部品開発の現場においても近年のトレンドであるのが「材料のリサイクル」だ。メーカーにとってのステークスホルダーや、リレーやボビンを購入する側のメーカーにおいても環境配慮面の意識が高まる中で、部品で採用する材料もリサイクル可能でサステナブルであることが望まれている。

リレーやボビンに使われる樹脂部品は微細であることからも、使用済みの部品を回収して樹脂を再利用する「ポストコンシュマーリサイクル」よりは、成形時のゲートやランナーなど生産時の廃棄材料を回収して再利用する「ポストインダストリアルリサイクル」の方が業界でのニーズが高い。スミカスーパー™️ LCPはポストインダストリアルリサイクルに適した素材でもあり、繰り返し再生利用する中での物性の保持率に優れている。また配向によって強度などの特性を発現させる素材であることから、再生使用時に電気特性、燃焼性、耐薬品性などが大きく変化しない。

汎用プラスチックの部門では、廃材を回収しての材料リサイクルへの取り組みや、リサイクルプラスチックを用いた製品ブランド「Meguri」なども展開している。社会や人の生活を支える電子機器や設備のあらゆるところで採用されるスミカスーパー™️ LCP、住友化学が取り組むサステナビリティへの貢献とともに要注目だ。

■お知らせ⁠

今回紹介したスミカスーパー™️ LCPについては、材料特性などを特設Webサイトで詳しく紹介しているので、併せてご覧いただきたい。
⁠⁠>>スミカスーパー™️ LCP

住友化学が取り扱うスーパーエンプラについても、以下のWebサイトで確認できる。
⁠>>住友化学 エンジニアリングプラスチックス部

スミカスーパーのPDFカタログはこちらから。
>>スミカスーパー™️ LCP、PDFカタログ

提供:住友化学株式会社

制作:PlaBase編集部/金森産業株式会社


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PlaBase編集部
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