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開発した添加剤を実際の樹脂で評価するには?少量コンパウンド試作の進め方とポイント

樹脂コンパウンド

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。