〇新しい添加剤を開発した際、重要になるのが実際の樹脂に
配合した時の性能評価です。
添加剤単体では優れた特性が確認できても、樹脂に混ぜる事で
分散性や加工性、物性 等が変化する場合があります。
その為、実際の樹脂を使用したコンパウンド試作を行い
添加剤の効果を確認する事が重要です。
今回は、開発した添加剤を少量の樹脂で評価する為の試作の
進め方について解説します。
■評価する樹脂と添加剤の組み合わせを決める
〇まずは、添加剤を配合する樹脂の種類を決定します。
- PP、PE、ABS 等の汎用樹脂
- PA、PC、PPS 等のエンジニアリングプラスチック
- リサイクル樹脂やバイオマス樹脂
添加剤との相性は樹脂によって異なる為、実際に使用を
想定している樹脂で評価する事が大切です。
■添加剤の配合率を検討する
〇添加剤の効果を確認する為、複数の配合率で比較試作を行います。
例えば、添加剤1%、3%、5%と段階的に配合する事で
配合量による性能の違いを確認できます。
ただし、使用できる原料量や試作条件にも限りがある場合は
事前に評価条件を絞り込む事も重要です。
■少量の樹脂でコンパウンド試作を行う
〇配合条件が決まったら、二軸混練押出機 等をしようして
コンパウンド試作を行います。
少量試作であれば、大量の原料を準備する事なく、実際の
加工条件に違い環境で添加剤の効果を確認できます。
また、混練時のトルク、温度、回転数 等の加工データを
記録する事で、添加剤が加工性に与える影響も把握できます。
■試作ペレットの物性・加工性を評価する
〇コンパウンド後は、目的に応じた評価を実施します。
- MFR:流動性の確認
- 引張試験:強度や伸びの確認
- 衝撃試験:耐衝撃性の確認
- 外観評価:分散状態や異物の確認
- 成形評価:実際の加工性や成形状態の確認
添加剤の目的に合わせて評価項目を選定する事が重要です。
■必要に応じてフィルムやシートでも評価する
〇ペレットの評価だけでは、実際の製品への適用性を判断できない
場合があります。
その場合は、試作したペレットを使用してフィルム・シートへの
成形評価を行います。
厚み、外観、透明性、表面状態 等を確認する事で、添加剤の
実用性をより具体的に判断できます。
■まとめ
〇開発した添加剤の性能を正しく評価するには、添加剤単体の
特性だけでなく、実査の樹脂に配合した状態で確認する事が重要です。
少量のコンパウンド試作を活用すれば、原料の使用量を抑えながら
配合条件の検討から物性評価、フィルム・シート成形まで段階的に
進める事が出来ます。
N.6株式会社では、二軸混練押出機による少量のコンパウンド試作を通じて
開発した添加剤の実樹脂への配合検討や加工性評価をサポートしています。
添加剤の開発から実用化に向けた評価まで、
試作を通じて材料開発を支援します。



