〇新しい樹脂配合を開発する際、いきなり量産設備で生産する事には
大きなリスクがあります。
配合による物性変化や成形性、添加剤の分散状態 等は
実際に樹脂を混練・成形して評価しなければわからない事も多くあります。
その為、量産前に少量の試作を行い、段階的に性能や加工条件を
確認する事が重要です。
■材料設計・材料選定
〇まずはベース樹脂、添加剤、フィラー 等の材料を選定し
目標とする性能に合わせて配合を検討します。
- 樹脂の種類、グレード
- 添加剤やフィラーの種類
- 配合比率
- 目標とする物性、性能
最初から配合を一つに絞らず、複数の配合パターンを
検討する事も重要です。
■少量コンパウンド試作
〇配合した材料を二軸混練押出機 等で混錬し、試作ペレットを作成します。
この段階では、以下の項目を確認します。
- 樹脂と添加剤の分散状態
- 混練時のトルクや押出安定性
- 外観や異物、フィッシュアイの有無
- 加工温度や回転数 等の条件
量産前に少量で試す事で、材料の問題や加工上の課題を
早期に発見できます。
■作成したペレットの物性評価
〇作成したペレットを用いて、目的に応じた物性評価を行います。
- 引張強度、伸び
- 衝撃強度
- MFR(メルトフローレート)
- 熱特性
- 外観、分散性
配合設計時の目標性能と比較し、必要に応じて配合や混練条件を
見直します。
■フィルム・シート等の成形評価
〇ペレットの物性だけでなく、実際の用途に近い形状に成形して
評価する事も重要です。
- 成形時の安定性
- 厚みの均一性
- 表面状態や異物の有無
- フィルムの強度や柔軟性
ペレット段階ではわからなかった成形上の問題を把握できます。
■量産条件の検討・スケールアップ
〇少量試作と評価で良好な結果が得られたら、量産設備への展開を
検討します。
ただし、試作設備と量産設備では、混練状態や滞留時間、温度分布
等が異なる為、単純に同じ条件を適用できるとは限りません。
試作時のデータを参考にしながら、量産設備に適した条件へ
調整していきます。
■まとめ
〇新しい樹脂配合を量産化する為には、配合設計だけでなく
少量コンパウンド試作、物性評価、成形評価を段階的に
進める事が重要です。
量産前に小規模な試作と検証を行う事で、材料や加工条件の
課題を早期に発見でき、開発リスクや量産時のトラブルを
低減できます。
N.6株式会社では、二軸混練による樹脂コンパウンド試作から
Tダイによるフィルム試作まで対応し、新しい樹脂配合の開発
評価をサポートしています。
研究開発段階の少量試作から量産化を見据えた条件検討まで
お気軽にご相談下さい。



