LSR成形機は、硬化速度、温度、および硬度計を調整できるようになりました

5年間の開発の後、LSR処理への根本的に異なるアプローチが商業的にデビューしました。 LSR Selectと呼ばれるこの技術により、射出成形業者は、LSR配合の硬化時間と温度、およびデュロメーターを、市場に出回っている標準的な2つの部分からなるシステムの選択肢に限定されることなく調整できるようになります。多くの場合、より速い硬化および/またはより低い硬化温度が可能であり、標準のLSRシステムで提供されるものとは異なる微調整されたデュロメータも可能です。

LSR Selectは、2014年1月にサンディエゴで開催されたMolding 2014 Conferenceで公開されました（2014年3月のブログを参照）。 LSR Selectは、もともと米国でRhodia Siliconesによって開発され、後に中国の所有会社であるBluestar Siliconesになりました。この技術は現在、Elkem Silicones、divの傘下にあります。 2011年にChinaNational Bluestarが買収したノルウェーの会社（Elkem ASA）の企業です。現在、中国の親会社のシリコーン事業はすべてElkemシリコーンの下にあります。

新しい1パーツLSRシステム

LSR Selectを標準の2つの部分（「A」側と「B」側）と区別する最初の点は、1つのベース樹脂成分と2つの硬化剤添加剤、および特定の特性を実現するための他の添加剤が含まれている可能性があることです。典型的な2ポットLSRシステムには、触媒が混合された1つのベース樹脂コンポーネントと抑制剤がブレンドされた2番目のベース樹脂コンポーネントがあります。2つは通常、ポンプ/投与ユニットによって1：1でブレンドされます。硬化挙動はシステムに組み込まれていますが、金型や射出成形機のバレルの温度を調整することである程度変化させることができます。

ニュージャージー州E.ブランズウィックのElkemSiliconesAmericasの社長であるChrisYorkによると、「2コンポーネントのLSRシステムを分解し、3つのコンポーネントとして元に戻しました。」 LSR Select配合物は、1つの樹脂成分と触媒マスターバッチ添加剤（「LSRSelect Cata」）、および2つの部分からなるパッケージで抑制剤の機能を果たす硬化制御剤（「LSRControl」）で構成されます。白金触媒マスターバッチは一定の割合（通常は1％）で添加されますが、制御剤/抑制剤添加剤の量は、必要な硬化速度に応じて0〜6％の範囲で変えることができます。この薬剤をさらに追加すると、ゲルと全体的な硬化が遅れ、その逆も同様です。

これらのコンポーネントを分離し、成形者が硬化プロファイルをより細かく制御できるようにすることで、「化学が長年にわたって準備ができていることを自由に行えるようになります」とヨーク氏は言います。たとえば、制御剤/抑制剤の添加量を少なくすると、小さな部品の硬化を速めることができます。一方、制御剤/抑制剤を多く添加すると、プレゲルなしで大きな部品を完全に充填できますが、全体的な硬化は他の方法よりも速くなります。 Elkemは、ヨークによれば、成形の生産性は20％から60％向上する可能性があると主張していますが、一部の試験では最大125％の向上が確認されています。

LSR Selectを開発する上での最初の目標はスピードでしたが、Yorkは、他に2つの利点が最近現れたと述べています。 1つは、より低い温度で成形できることです。これにより、エネルギーを節約し、PPなどの低温の熱可塑性プラスチックにLSRをオーバーモールドすることができます。たとえば、LSR Selectは、75〜80°C以下の温度で成形されていますが、より一般的な165〜170°C以上では、硬化速度がほとんどまたはまったく犠牲になりません。たとえば、165〜170℃で50秒の硬化で成形された部品は、100℃で50秒で成形できるようになりました。

新たに実現した2つ目の利点は、ベース樹脂をブレンドして最終製品のデュロメータを調整できることです。 2つの異なるLSRSelectベース樹脂を同じ2つの部分からなるポンプシステムに配置して、中間のショア硬さ計を実現できます。計量システムがA-B比を調整できる場合はさらにそうです。

ElkemのLSRSelectベース樹脂は、現在20〜70ショアAの4つの硬度で利用可能であり、Silbione LSRSelect医療グレードでは同じ範囲で利用できます。 Yorkは、LSR Selectの材料が同じバッチ内でより一貫しているため、通常のデュロメーターの変動である±3-5ショアAユニットを±1-2ユニットに抑えることができると主張しています。その改善の一部は、より正確な計量機の出現によるものでもあります。

Elkemは、技術が進化し続けるにつれて、Elkemは、抗菌、自己出血、自己結合、およびその他の特性のための特殊な添加剤が登場することを期待していると述べています。これらの添加剤は標準のベース樹脂で使用されるため、これらの特性を実現するために特殊なA-B配合を購入する必要がなくなります。

必要な特別な機器

ヨークによれば、LSR Selectテクノロジーの長い普及の最大の要因は、「機器が最終的に材料テクノロジーに追いついた」ということです。重要な要素は、2つの硬化添加剤を正確かつ繰り返し測定する機能を開発することでした。 Rhodia（現在のElkem）は、Gracoと協力して特別な計測システムを開発することから始めましたが、これは既成の製品ではなく、ほんのわずかしか製造されていませんでした。

画期的な進歩は、2016年にオーストリアのエルメットから高精度のTOP 5000P計量/ポンプシステムが登場したことでした。 「それはゲームチェンジャーです」とヨークは述べています。正確なデュロメータブレンドのためのベース樹脂の非常に安定したポンピング、±0.1％の添加剤計量精度、およびさまざまなソフトウェアの改善により、信頼性とトレーサビリティが提供されると言われています。ソフトウェアの適応により、デュロメータのブレンドを調整するために可変のA-B比も提供されます。 Elkemは、他のいくつかの機器サプライヤーと協力して、LSRSelectに適したシステムを提供しています。

Elkemは、ヘルスケアおよび産業用アプリケーションでLSR Selectを使用する商用ユーザーは少数であり、さらに数人が試験中または商用化の「危機に瀕している」と述べています。