2015.07/03 ポリカーボネート系ポリマーアロイ

PC/ABSやPC/PET、PC/PSなどポリカーボネート（PC）系ポリマーアロイは、高い難燃性と力学物性、及び成形体の高品位な外観が得られるなどバランスがうまくとれた樹脂なので、テレビやオフィス機器はじめ電子機器の外装材として多くの分野で活用されている。

ところが射出成形体でエラーが多発しやすい材料でもある。現場ではPSに比較して射出成形条件のウィンドウが狭い問題や、力学物性ばらつきの問題などが指摘されている。単身赴任した５年間でもいくつかの問題に立ち会った。コンパウンドの製造工程におけるトラブルが主原因で起きた謎のケミカルアタック問題以外は、PCという高分子の根本的な問題だろうと思っている。

例えば、様々な混練条件で混練されたPCの熱分析を行うと、DSCで測定されたTgのプロファイルが変化する。Tgが二つ現れる場合もある。粘弾性特性も変化する。これがポリマーアロイになるとさらに複雑な変化となる。最も市販品ではそれなりに品質管理が成されているのでその変化は小さいが、例えばPCとABSをそれぞれのバージン樹脂を用いて混練してみると混練条件で力学物性は大きく変化する。

難燃剤などの添加剤を加えてゆくと射出成形性に影響が出てくる。こうした実験を行うとPC系のポリマーアロイが単なる混合物ではなく高い技術に基づき生産されている樹脂であると理解できる。そしてコンパウンディング技術の重要性を認識でき、二軸混練機の限界まで分かってくる。

謎のケミカルアタックの問題でPC/PSというポリマーアロイを提供しているメーカーの技術者と議論したら、手離れの良い樹脂だった、という発言が飛び出した。おそらく現場で起きるであろう様々なエラーなど考えずに開発を行ったと思われる。納入されたコンパウンドをカオス混合で混練しなおすとはるかに成形性が良くなったのだ。

例えば、納入された樹脂で外装材を成形すると、部位により４０％以上の強度のばらつきが生じるが、混練しなおしたコンパウンドでは１５％程度のばらつきに収まった。明らかにコンパウンドの混練不足であることがわかる。このコンパウンドについて謎のケミカルアタックの問題が起きたときにはコンパウンディングの現場でエラーがあったことも判明した。ところがエラーが無いときでも射出成形体の各部位において力学物性がばらついていることも調査してわかった。

５年間の単身赴任で学んだのはコンパウンディングメーカーの不誠実さである。射出成形現場で問題が起きたときに協力する姿勢を見せてくれるのだが、根本的問題解決をしない。謎のケミカルアタックの問題では現場監査を強引に行って解決できた問題である。PC系のポリマーアロイではないが中間転写ベルトの問題解決では予定外のコンパウンド工場を建てるところまでやらなければならなくなった。

コストの問題もあると思うが、PCという樹脂の複雑さを理解してコンパウンドメーカーは対応して欲しい。もし対応できなければ弊社に相談していただくと問題解決のお手伝いをいたします。

カテゴリー : 高分子