〇樹脂フィルムを成形していると、
　【フィルムが白くなる】
　【表面にブツやフィッシュアイが出る】
　【フィルム強度が安定しない】
　【透明性が悪くなる】
　【異株樹脂を混ぜたら外観が急に悪化した】

　といったトラブルが発生する事があります。

　その原因の一つが、樹脂同士の相溶性の悪さです。

　複数の樹脂を混合してフィルムを成形する場合、単純に
　【溶かして混ぜれば一つになる】とは限りません。

　樹脂同士の相性が悪いと、溶融状態でも完全には一体化せず
　微細な相分離構造が残る事があります。

　その状態でフィルムとして薄く延伸・成形すると、わずかな不均一性が
　外観や物性の大きな差として現れます。

　特にフィルムの厚みは非常に薄い為、射出成形品や厚肉シートでは
　目立たないレベルの分散不良でも、フィルムでは白化・ブツ・フィッシュアイ
　・透明性低下　等として顕在化する場合があります。

　本記事では、フィルム成形における相溶性の問題について、

• 白化が起こる理由
• ブツ、フィッシュアイが発生する理由
• 強度が低下するメカニズム
• 相溶性と分散性の違い
• 二軸混練での改善方法

　について詳しく解説します。

■相溶性が悪いとフィルムが白化する

〇相溶性が悪い樹脂ブレンドで代表的なトラブルの1つが
　白化・透明性低下です。

　透明なフィルムを作りたい場合、樹脂の屈曲率や結晶化状態だけでなく
　異なる相がどの程度均一に存在しているかも重要になります。

　相溶性の低い樹脂を混ぜると、フィルム内部に異なる樹脂相が
　形成されます。

　その相の大きさや屈曲率の違いによって光が拡散すると、
　【透明→半透明→白濁】という状態になる事があります。

　特に、異種樹脂のドメインが大きくなったり、分散状態が不均一に
　なったりすると、光学的な均一性が失われやすくなります。

　また、フィルムの白化は相溶性だけが原因とは限りません。

　例えば、

• 結晶化
• 表面粗さ
• フィラ－凝集
• 水分
• 未溶融物
• ゲル
• 添加剤の析出

　等でも透明性は低下します。

　その為、【白い＝必ず相溶性が悪い】と決めつけず
　原因を切り分ける事が重要です。

　フィルムのヘイズや光学欠陥には、表面粗さや結晶化　等
　複数の要因が関係します。

■相溶性が悪いと【ブツ】が発生する

〇フィルム成形で非常に問題になりやすいのが、
　ブツ・フィッシュアイ・ゲル　です。

　フィルム表面に、

• 白い点
• 透明な点
• 半透明な点
• 盛り上がった部分
• 硬い異物のような部分

　が現れる事があります。
　これらは一つの現任で発生するわけではありません。

　代表的な原因には、

• 未溶融樹脂
• 異種樹脂
• 添加剤の凝集
• フィラーの凝集
• 熱劣化物
• 架橋ゲル
• 異物、コンタミ
• 混練不足

　等があります。

　例えば、相溶性の悪い樹脂Aと樹脂Bを混ぜた場合、樹脂Bが
　大きなドメインとして残ると、フィルムの薄膜化によって
　その存在が目立つようになります。

　さらに、二軸混練で十分に分散出来ていない場合、
　大きな樹脂ドメインがフィルム成形時にも残り、
　ブツ・フィッシュアイとして見える事があります。

■なぜフィルムではブツが目立ちやすいのか？

〇フィルムは非常に薄い為です。

　例えば、数十～数百μ程度のフィルムでは、樹脂中に存在する
　わずかな未溶融物や異物でも、フィルム全体に対して大きな
　欠陥となります。

　熱い成形品では目立たない微小な不均一性でも、フィルムでは
　光を当てた時に簡単に確認できる場合があります。

　また、フィルム成形では樹脂がダイから出た後に引き伸ばされる為
　異物やゲルが周囲の樹脂と同じように変形しない場合、局所的な
　突起や薄肉部を形成する事があります。

　フィッシュアイやゲルは、フィルムの外観だけでなく
　印刷・ラミネート・延伸・フィルム強度　等にも
　影響する場合があります。

■相溶性が悪いとフィルムの強度が低下する

〇相溶性の問題は、外観だけではありません。

　引張強度や伸び、耐衝撃性　等の機械的特性にも
　影響する可能性があります。

　樹脂Aと樹脂Bの界面からクラックが発生し、クラックが成長
　最終的にフィルムの破断に繋がる場合があります。

　特に問題になるのが、樹脂同士の界面です。

　相溶性の悪い樹脂ブレンドでは、二つの樹脂の間に明確な
　界面が形成されやすくなります。

　この界面が弱いと、外部からの力を加えた時に応力が集中します。

　その結果、

• 引張強度低下
• 破断伸び低下
• 引裂強度低下
• フィルム破れ
• 延伸時の破断

　等に繋がる可能性があります。

　一方で、非相溶系でも、分散相のサイズや界面接着を
　適切に制御する事で、目的とする物性を得られる場合があります。

　つまり、【相溶性が悪い＝必ず使えない】というわけではありません。

　重要なのは、どのような相構造を作るかです。

■相溶性の悪い樹脂をフィルムにする場合の対策

〇相溶性の問題を改善する方法はいくつかあります。

①相溶化剤を使用する

〇代表的な方法が、相溶化剤の使用です。

　相溶化剤は、異なる樹脂の界面に作用し、
　【樹脂A←相溶化剤→樹脂B】
　という形で、樹脂同士の界面状態を改善する事を目的とします。

　その結果、

• 分散性改善
• ドメイン微細化
• 界面接着性向上
• 強度改善
• 外観改善

　等が期待できます。

　ただし、相溶化剤は【入れれば必ず改善する】というものではありません。

　樹脂の組み合わせ、添加量、反応性、混練条件　等を
　考える必要があります。

②二軸混練条件を見直す

〇相溶性の悪い樹脂をフィルム用材料にする場合、
　二軸混練条件は非常に重要です。

　主に確認したいのが、

• シリンダー温度
• 樹脂温度
• スクリュー回転数
• 吐出量
• 滞留時間
• スクリュー構成
• 混練ゾーン
• 投入位置
• 真空ベント
• フィルター条件

　等です。

　例えば混練っが弱い場合、
　樹脂A＋樹脂B
　↓
　大きな分散相
　↓
　フィルム成形
　↓
　ブツ・白化・強度低下

　となる可能性があります。

　一方で、単純に回転数や温度を上げれば良いわけでもありません。

　過剰なせん断や高温・長時間の滞留によって樹脂が熱劣化し
　ゲルや黒点　等の問題を引き起こす可能性があります。

　フィルム押出では、混練不足だけでなく、熱劣化・滞留部・コンタミ
　等もゲルやフィッシュアイの原因になります。

■フィルム成形でトラブルが発生した時の確認ポイント

〇フィルムに白化やブツが出た場合、以下のように
　原因を切り分けると効率的です。

症状	主な確認ポイント
フィルム全体が白い	相溶性・結晶化 屈曲率差・分散状態
白い粒・ブツ	フィラー凝集・未溶融物 異種樹脂・コンタミ
透明なフィッシュアイ	未溶融物・高分子量成分 ゲル
黒・茶色の異物	熱劣化・滞留物 炭化物
強度が低い	相分離・界面接着不足 分散不良
フィルムが途中で破れる	局所的な薄肉・ブツ ゲル・分散状態
ヘイズが高い	相分離・結晶化 表面粗さ・凝集
成形中に圧力が不安定	分散不良・未溶融物 フィルターつまり　等

〇ただし、これらはあくまで一次診断です。

　同じ【白いブツ】でも、原因が相溶性なのか、フィラー凝集なのか
　水分なのか、未溶融物なのかによって対策は全く異なります。

■フィルム試作では、【コンパウンド】と【フィルム成形】を
　分けて評価する

〇相溶性の問題を正確に評価するには、

　①コンパウンド
　↓
　②ペレット評価
　↓
　③フィルム成形

　という段階で確認する事が重要です。

　例えば、二軸混練後のペレットでは問題が見えなくても
　フィルム成形によって薄膜化・延伸される事で、微細な分散不良が
　顕在化する事があります。

　その為、

• ペレット外観
• MFR
• 樹脂温度
• トルク
• 混練状態
• フィルム外観
• ヘイズ
• 引張強度
• 伸び
• 厚み
• ブツ数

　等を組み合わせて評価すると、原因を追いやすくなります。

　特にフィルム試作では、【混ざったかどうか】だけでなく
　【フィルムとして均一に成形できるか】まで確認する事が重要です。

■相溶性の改善は【材料×混練×成形】の3段階で考える

〇フィルムの品質を安定させるには、一つの条件だけを見るのではなく

材料

• 樹脂の組み合わせ
• MFR、粘度
• 相溶性
• 相溶化剤
• フィラー
• 添加剤
• 水分

混練

• 温度
• 回転数
• 吐出量
• スクリュー構成
• 混練強度
• 滞留時間

成形

• ダイ温度
• ダイギャップ
• 引取速度
• 冷却条件
• 延伸条件
• フィルム厚み

　の3段階で考える事が重要です。

　どれだけ二軸混練で良好な分散状態を作っても、フィルム成形条件が
　あっていなければ外観や物性は安定しない場合があります。

　逆にフィルム成形条件だけを調整しても、コンパウンド段階で
　大きな凝集物や相分離が残っていれば改善には限界があります。