成形加工を理解するための高分子レオロジー入門

流して形にするプラスチック成形加工法は多岐にわたり、さまざまな成形法ごとにクリアすべき課題は異なります。レオロジーに関係した成形不良に対しては、成形法ごとに効いてくるレオロジー特性を理解することが課題解決の鍵となります。 　本講座ではレオロジーの中で粘弾性について、データや数式の先にあるイメージを感じ取っていただき、成形加工の現象について、レオロジーを通して考え応用していただくことを目的としています。

1. ざっくりレオロジー
   1. 粘弾性
      • 内部構造のある物質の流れ
   2. 応力緩和
      • 内部構造があると応答には時間がかかる
   3. デボラ数とワイセンベルグ数
      • 流れは固体的か流体的か
2. 粘弾性の基礎
   • レオメータ測定結果を読む
1. 力ではなく応力、変位ではなく歪み
2. 粘弾性とは、変形の記憶と忘却の時間スケールの問題
3. 小さな歪みへの応答
   • 線形粘弾性とボルツマンの重ね合わせの原理
4. どのように変形させるか
   • 剪断
   • 伸長
   • 体積変化
   • 平面性
5. 大変形
   • 非線型レオロジー
   • 線形ではないということ
6. 小さな歪み
   • 動的粘弾性、 緩和時間分布、応力緩和との関係
7. 粘弾性の周波数依存性と温度依存性
3. 成形加工とレオロジー
   • 非線型レオロジー、線形レオロジーからの推論
1. 流れを駆動する2つの仕方
   • 圧力駆動
   • 剪断駆動
2. 非線型レオロジーは歪み速度に依存する
3. 分子量と粘度
4. 流れやすさは MFR で測れる?
5. 弾性と伸長
   • 伸長流動レオロジー
4. レオロジーを知って成形加工を行う
   1. 流れの分類
      • 剪断変形と伸長変形
   2. 延伸と配向
   3. 均一性と歪み硬化
   4. シャークスキンとメルトフラクチャー