プラスチック、フィルム分野における「伸長流動」の考え方、その測定法と応用

第1部 伸長流動とは何か?

- 変形と流動の基礎、 せん断流動と伸長流動の比較 -

(2018年5月30日 10:00〜12:00)

　円管内を流れる液体の流動抵抗を支配するのは粘度ですが、流動の形式はせん断流動となっていますので、粘度も厳密にいえばせん断粘度ということになります。しかし、工業的には液体が引っ張られて流動するプロセスがあります。伸長が支配的となる流動では、せん断下で求めた粘度を用いて検討することはできません。 　伸長流動を解析するには伸長粘度が基本となりますが、弾性効果を考慮する必要があります。本セミナーでは、技術として応用することを目指して、伸長流動の基礎について解説します。

1. 変形と流動の基礎
   1. せん断変形と伸長変形
   2. 変形の大きさ (ひずみ)
   3. せん断流動と伸長流動
   4. 流動場の大きさ
      • せん断速度と伸長速度
   5. 応力
      • せん断応力と法線応力
   6. 非ニュートン流動
      • 擬塑性流動
      • ダイラタント流動
   7. せん断粘度と伸長粘度
2. 粘弾性の基礎
   1. 粘弾性の現象論
      1. 弾性と粘性の物理的意味
      2. マックスウェルモデルとフォークトモデル
      3. 4要素モデル
      4. 動的粘弾性
   2. 非定常流動場における弾性効果
3. 代表的な物質の伸長レオロジー
   1. 高分子の伸長流動と紡糸
   2. 高分子の伸長流動に及ぼす分子量の効果
   3. 分散系における伸長粘度とせん断粘度
4. 伸長流動の実用測定
   1. Capillary breakup法
   2. 工業的実用試験
      • タック測定
• 質疑応答

第2部 伸長流動装置による機能性樹脂の高品質化

(2018年5月30日 12:40〜14:00)

　混練は伸長流動と剪断流動で進行する。ウトラッキーにより1995年に発表された伸長流動装置は、ナノ分散を実現したが、量産性に難があった。その後コニカミノルタで開発された伸長流動装置 (カオス混合装置) はその問題を解決するとともに、二軸混練機で宿命的な混練の不均一性を解決できる装置で、樹脂の品質を向上するとともにフローリーハギンズ理論で相溶が否定されたPPS・6ナイロンの系を相溶する能力を発揮している。

1. 混練概論
   1. ゴムの混練
   2. 樹脂の混練
   3. 二軸混練機の問題
   4. 新しい混練装置
2. 伸長流動装置 (カオス混合装置)
   1. カオス混合
   2. 開発の経緯
   3. PPS/6ナイロン中間転写ベルトの開発
3. 応用事例
   1. 難燃性樹脂
      1. UL94.V2合格樹脂の事例
      2. UL94.V0合格樹脂の事例
   2. ナノ物質の分散
• 質疑応答

第3部 各種プラスチック成形分野における 伸長流動データの活用

(2018年5月30日 14:10〜15:30)

1. プラスチック成形加工における伸長流動
   1. 伸長流動が現れる場面
   2. 伸長流動の形態
      • 一軸
      • 二軸
      • 平面
   3. 樹脂構造と伸長粘度
2. フィルム成形における伸長流動
   1. ダイ内流動
   2. フィルムキャスティング
3. ブロー成形における伸長流動
   1. パリソン形成
   2. ブローアップ
4. 発泡成形における伸長流動
   1. 気泡形成
   2. 発泡体の延伸、破泡
5. 射出成形における伸長流動
   1. フローフロント
   2. ゲート部糸曳
• 質疑応答

第4部 レオメーター、粘弾性測定機器による 伸長流動の測定について

(2018年5月30日 15:40〜17:00)

1. 伸長流動の基礎
   1. 伸張変形とせん断変形
   2. 3種類の伸長流動
   3. 伸長流動を表すパラメータ
2. 機械的手法による伸長粘度測定法
   1. 粘ちょうな物体に関して
   2. 流動性の高い物体に関して
3. 光弾性計測による評価法
   1. 高速偏光解析法
   2. 光弾性則
   3. 高速偏光イメージングによる伸長流動解析
4. まとめ
• 質疑応答