MFRについて

質問

ＭＦＲについて質問させてください。

先日、ペレットと成形後のＭＦＲを測定したところ、ペレットでは22程度であり、成形後は３２でした。

これは当然のことなのでしょうか？この場合、劣化を考えればよろしいのでしょうか？

劣化と考え、ＧＰＣで分子量を測定しましたが、ペレットと成形品とでは変化はありませんでした。

製品はＰＣで射出成形しております。詳細な成形温度は今のところわかりませんが、製品が薄肉の為、樹脂メーカー推奨の温度より若干高い温度で成形していると考えております。

このＭＦＲの上昇は何が一番の原因でしょうか？
当方、成形に関してはあまり詳しくありません。

皆様の意見をお聞かせ願いませんでしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.3

noname#230359

PCではなく他の樹脂による経験ですが、樹脂ﾍﾟﾚｯﾄにより射出成形を行い、それを粉砕して再度射出成形機に掛けて成形品を取る。それを繰り返してｼｮｯﾄ数に対してどの様に流動性が変化するかﾃｽﾄを行った事があります。
当然ｼｮｯﾄ数を繰り返す程、よく流れる様になりますが、即ちこれは熱劣化によるものですよね。
MFRが22と32というのは、結構な差である様に思われますが、分子量測定では差がなかったとの事。成形前後でMFRの若干の上昇はあるかと思いますが、あまりにも粘度低下が大きすぎるという印象を持ちました。
そこで確認させて戴きたいのですが、MFR測定の結果は再度測定しても同様の結果であったのでしょうか？また、成形品による測定については粉砕して測定したものでしょうか？その場合は、十分に溶融した状態での比較ﾃﾞｰﾀなのでしょうか？PCの溶融粘度は温度依存性が大きい様ですし、その辺りがﾈｯｸになっている様な気がします。
通常は、粘度と分子量とは相関する筈ですので、その検証という意味では相対粘度を測定するというのはどうでしょうか？
それで差がなければ、本当に分子量の変化が生じていないと見なされると思います。

回答No.2

noname#230359

PCの分子量はMFRの4.5乗に逆比例するといえるので、Mw₁/Mw₀=(MFR₀/MFR₁)の1/4.5乗=(22/32)の1/4.5乗=0.92、成形品の分子量はペレットのそれの92%です、8%ダウンです。これが許容されるかどうかの判断ですが、通常は成形状態まずまずのok、許容限度内です、勿論成形条件の見直し(ペレット水分率、樹脂温度、成形機内滞留時間の引き下げ)で分子量の低下(MFRの上昇)を無くす努力するに越したことはありません。というのは、プラスチック全般同一グレードの生産ロット間のMFRのばらつきは、カタログなど見るとわかるように、例えば5～10、10～20というように上下2倍、厳格なところでは例えば7～10というように上下1.5倍は不可抗力的変動が避けられません。PCの成形グレードは3万、2.7万の高分子量から、標準グレードの2.5万、良流動性グレードの2.2万、超ハイフローの2万などとありますから、MFRの22→32は、1グレードダウンとまでではないので救いがあります。
GPCの分析精度については、ASTMに、標準偏差/平均値=10～20%とありますから、分子量8%の違いは検出できない可能性が大です。
MFRは分子量の変動を4.5乗に増幅してくれる優れたセンサーです。

回答No.1

noname#230359

ＰＣに限らずポリマーの流動性はいろいろな要因で変わっていくと考えます。
重量分率では少量の低分子量分でもこれが可塑剤としての機能を有し流動性が向上、即ちＭＦＲが大きくなります。
近年ポリオレフィンでは“シングルサイト”触媒によって分子量分布が狭いポリマーを作れる様になりましたが、同じ分子量ではＭＦＲが半分程度に小さくなっていますし、押出機のモーター負荷電流も大きくなります。

ＰＣだと若干吸湿すると思われますが、工程中での吸湿によって加水分解することにより比較的小さめの分子量成分がＧＰＣに明確に現れない程度生成して流動性が変わったのでは無いかと推察いたします。
ひょっとしたら良く観察すると低分子量部分のグラフに線の幅位が上になっている可能性もありますよ。

ＭＦＲが上昇する要因には添加剤、特に滑剤がありますが、ベースＰＣレジン以外はマスターバッチ等、無配合でしょうか？

押出成形の関係者で、射出成型は未経験なので正確さに欠いているかもしれません。