プラスチック成形品、フィルムにおける残留応力・歪み発生メカニズムとアニール処理による対策

第1部 アニール処理による高分子の高次構造変化メカニズムとその解析

(2018年5月17日 10:30〜12:00)

1. はじめに
   1. 高分子の高次構造
   2. 高分子の熱的性質
2. ガラス転移とエンタルピー緩和
   1. ガラス状態
   2. ガラス転移
   3. 体積緩和とエンタルピー緩和
   4. ガラス状態のダイナミクス
3. 低温結晶化とアニール効果
   1. 結晶構造と高次構造
   2. 結晶化機構
   3. 低温結晶化とその影響
• 質疑応答

第2部 プラスチック成形品、フィルムにおける残留ひずみの発生メカニズムとアニール処理条件設定のポイント

(2018年5月17日 13:00〜15:00)

　プラスチック製品の品質を左右する要因の1つとして残留ひずみがある。過大な残留ひずみが存在すると光学性能の低下、クラック発生やそり不良などの不具合を生じる。残留ひずみは成形工程での設計対策、成形条件対策などによって軽減することは大切であるが、どうしてもアニール処理によって除去しなければならないケースもある。しかし、アニール処理では除去できないひずみもあるし、アニール処理によって別の不具合を誘発することもある。 　本講では、残留ひずみの発生原理と対策を説明した上で、アニール処理の方法、注意点などを現場的観点から解説する。

第1節 残留ひずみの発生原理・対策

1. 残留ひずみはどうして発生するか
   1. 配向ひずみの発生機構
   2. 冷却ひずみの発生機構
   3. インサートひずみの発生機構
   4. 熱ひずみの発生機構
2. 射出成形工程で発生する残留ひずみの対策は
   1. 配向ひずみ
      1. 配向ひずみ発生原理
      2. 配向ひずみによる不具合と低減対策
   2. 冷却ひずみ
      1. 冷却ひずみ発生原理
      2. 冷却ひずみによる不具合と対策
   3. インサートひずみ
      1. インサートひずみ発生原理
      2. インサートひずみによる不具合と対策
3. 押出成形と残留ひずみの対策は
   1. 配向ひずみ
      1. 発生原理
   2. 冷却ひずみ
      1. 冷却ひずみによる不具合と対策
4. 二次加工による熱ひずみの対策は
   1. 二次加工による熱ひずみ発生原理
   2. 熱ひずみによる不具合と対策
5. 残留ひずみをどう測定するか
   1. 配向ひずみの測定法
      1. 光弾性法
         1. 複屈折測定法
   2. 冷却ひずみ、インサートひずみ、熱ひずみの測定法
      1. 溶剤浸漬法
      2. 応力解放法

第2節 アニール処理について

1. 応力緩和とは
2. アニール処理とは
   1. 残留応力の低減
   2. 寸法の安定化
   3. 物性の改善
3. アニール処理条件をどのように決めるか
   1. アニール処理温度
      1. 樹脂の特性とアニール温度
   2. アニール処理時間
      1. アニール時間の決め方
      2. 製品肉厚とアニール時間
4. アニール処理にはどんな方法があるか
   1. 熱風加熱炉による方法
   2. 油またはソルトバスによる方法
   3. 高温水による方法
   4. 遠赤外線加熱炉による方法
   5. その他の方法
5. 樹脂の種類とアニール処理条件は
   1. ABS
   2. PC
   3. 変性PPE
   4. POM
   5. PA6、PA66
   6. PBT
   7. PPS
   8. PEEK
   9. PAI
6. アニール処理によって除去できない残留ひずみはあるか
   1. インサートひずみ
   2. 配向ひずみ
7. アニール処理の注意点は
   1. 寸法収縮 (加熱収縮)
   2. 色相変化
   3. 衝撃強度低下
8. アニール処理はどのような場合に必要か
   1. ソルベントクラックの防止
      • 塗装
      • 印刷
      • めっき
   2. 機械加工時の割れ防止 (丸棒、厚板のような厚肉品の機械加工)
   3. その他* 質疑応答
• 質疑応答

第3部 樹脂・フィルムへのアニール処理のための装置とその運用、応用

(2018年5月17日 15:15〜16:30)

1. プラスチックフィルムのアニール処理を行う目的
   • 加熱収縮率低減による安定性向上
   • ラミネーションカールの抑制
   • たるみ、しわ補正、平滑性の向上
2. フィルム製膜プロセスと配向による熱歪の残留
3. 特許からみた結晶性フィルムの弛緩熱処理方法
   1. インラインアニール処理
   2. オフラインアニール処理
4. ラボオフラインアニール処理の装置と運用について
   1. 装置の種類と構成
      • 熱風循環炉
      • IR炉と過熱水蒸気
   2. 低熱収縮化処理の検討手順とその事例
   3. 熱処理、アニール処理の3要素の調整
      • 張力
      • 温度
      • 滞留時間
   4. コーティング前処理と熱歪除去のインライン加工装置
5. アニール処理の事例
   1. アニール処理によるPros/Cons
   2. アニール処理後の熱寸法安定性
      • PETフィルムとPENフィルム
   3. アニール処理後の平面性評価
   4. アニール処理フィルムによるラミネーションカール抑制効果
   5. ITO後結晶化処理
   6. 溶剤キャスティング法で製膜されたフィルムの残留溶剤除去
• 質疑応答