チョップ材(チョップド材)は、コンパウンド、成形の現場で
かなり重要な材料なので、実務目線で分かりやすく整理します。
■チョップ材とは？
●長い繊維(フィラメント)を短くカットした強化材料の事です。
・英語では【Chopped Fiber】【Chopped Strand】と呼ばれます。
※主に以下の繊維が使われます。
・ガラス繊維(GF)
・カーボン繊維(CF)
・アラミド繊維(ケプラー 等）
■イメージ
●長い繊維を【数mm単位】にカットしたもの
●ペレットやバラ繊維として供給される
■チョップ材の仕様
項目 内容
繊維長 ： 3mm / 6mm / 12mm 等
直径 ： 数μレベル
表面処理 ： サイジング剤あり(樹脂との相性改善)
形状 ： バラ繊維 ＆ ペレット化
■樹脂に配合すると何が起きるか？
●メリット
・剛性UP
・耐熱性UP
・寸法安定性UP(反り改善)
・クリープ耐性向上
●デメリット
・流動性低下(MFR下がる)
・摩耗増加(スクリュー、金型)
・外観悪化(繊維吐出)
・比重UP(重くなる)
■チョップ材の分散状態
●良い状態
・均一分散
・繊維長が適度に残る
●悪い状態
・ダマ(アグロメレーション)
・繊維が折れすぎる
■二軸押出機でのポイント
①投入位置
・樹脂溶融後に再度フィーダーが基本
→繊維破断を防ぐ
②スクリュー構成
・ニーディング強すぎ → 繊維が短くなる
・搬送主体がベスト
③温度設定
・樹脂基準でOK(繊維は熱影響をほぼ受けない)
※ただし分散性は温度依存あり
④回転数
・高すぎ → 繊維破断
・低すぎ → 分散不良
※バランス設定が命
■配合率の目安
配合率 特徴
・10wt% ： 軽い強化、流星性まだ良好
・20～30wt% ： バランス良(最も多い)
・40wt%以上 ： 好況下だが加工難易度UP
■よくあるトラブル
●繊維が折れすぎて強度が出ない
●表面がザラつく
●ペレットが脆くなる
●金型摩耗が早い
※原因の多くは【混錬の強さ】と【投入位置】
■まとめ
●チョップ材＝短繊維の強化材
●強度UPには最も使いやすい
●ただし、【繊維をいかに折らないか】が勝負
●二軸押出の設定で性能が決まる
