エコTPU成形注意

寿命予測を説明する前に

1. 乾燥不足
   軟化温度が比較的低い TPU では、熱風式乾燥機で 100°C以上にて乾燥すると、ペレット表面が軟化してしまい、“浅草名物雷おこし”状態になってしまう為、成形メーカーは通常 80°Cから 90°C程度の温度設定で乾燥処理を行いがちです。しかし、水の沸点は 100°Cなので、90°Cで幾ら加熱しても十分な乾燥状態には到達しません。
   この様に相反する条件下で十分な乾燥を行うには、一番お勧めする乾燥方法は、除湿乾燥機の使用です。除湿乾燥機を使用すれば雷おこし現象を心配しないで、低温で十分な乾燥が短時間で可能になります。次に、除湿乾燥機が無い、若しくは自社で所有はしているが生産計画の都合上、どうしても使用できない場合にお勧めする方法としては、先ず成形機の運転が始まるまでは、雷おこしを防ぐ為に 80°C~90°C程度で 4 時間ほど熱風乾燥を行います。
   次に成形前の材料パージが始まる時点で、熱風式乾燥機の温度を 120°C程度まで一気に上げます。 この時点では、ペレットはシリンダーに供給されるため、常時移動を繰り返します。この移動によって雷おこし現象を防止する事が出来ます。
   水分による成形不良の典型的パターンは成形品表面に発生する三日月型(ナイキ型)の表面不良です。このマークが出たら乾燥が不足しているとご認識下さい。
   ご参考までに、実際に乾燥不足によって発生した成形不良(三日月痕)の実例写真を添付致します。
   更に乾燥不足が著しい場合には、ウレタン樹脂の加水分解が起こり、ガス焼けやガスによる充填不良が発生します。 この実例も参考写真を添付致します。

   

   

2. 離型剤による変色と離型不良
   一方、エコ TPU でよく経験する現象として、比較的離型性が劣る TPU の成形で、金型にシリコン系離型剤の噴霧による成形品表面の色むら、艶むら現象が挙げられます。
   この現象の原因把握は、スプレーしたパターンで成形品表面不良が発生するので容易に判断する事が可能です。
   基本的にエコ TPU の成形に際して、スプレー式離型剤の使用は、色むらの原因になるのでお勧めしません。
   但し、どうしても離型性に問題が有って、離型剤が必要な場合には、当社で販売している TPU 用内部潤滑剤、BASF 社製ワックスマスターV のご使用をお勧め致します。
   特に、エコTPUの離型不良はウレタン樹脂の加水分解で発生した分解残渣の強い接着性、付着性によって引き起こされるケースが良く有ります。 離型性に問題が発生したら、先ず乾燥不足の可能性をチェックする必要が有ります。

   ワックスマスターVの使用方法
   ワックスマスターV はウレタンエラストマーの世界的リーデイングカンパニーであるドイツBASF社が開発した、ウレタンエラストマー専用内部潤滑剤です。製品形状はペレット状になって居りますので、扱い易くご使用できます。

   1. ご使用割合
      ワックスマスターV ペレットをエコ TPU に対し、重量比 1~2%の割合でキューブブレンドしてお使い下さい。
   2. 注意
      ワックスマスターV の使用は最大 2%以内に留めて下さい。それ以上添加すると成形品表面からワックスマスターV がブリードしてくる危険が有ります。 又、化学発泡剤との併用ではワックスマスターV が化学発泡剤の分散剤として働き、綺麗な発泡セル状態は得られますが、離型効果は無くなってしまう事が実験で確認されています。

   3. その他
      既にご説明した通り、ウレタン樹脂の乾燥が不十分のまま成形してしまうと、加水分解が生じ、離型不良の原因となります。加水分解による離型不良を改善する為に、更にワックスマスターV を追加添加してご使用になられるのは、失礼な表現で恐縮ですが本末転倒と言えるでしょう。 本来は、加水分解が生じないレベルまで十分乾燥してから成形して頂き、それでも成形品形状の制約で、離型性に問題が生じるならば、ワックスマスターV を最低限必要量ご使用になられることを強くお勧め致します。

      

      上の写真は、ワックスマスターVを 1%既に添加しているにも拘わらず、乾燥不足によって加水分解を起し、離型不良と更に激しい色むら(スケルトンカラーなので顕著に見える)を起した事例です。

3. 補足説明
   除湿乾燥機購入をご検討されているお客様へ。
   当社は株式会社シュトルツ(旧日水化工)社製除湿乾燥機“デザット”の正規販売代理店業務も承って居ります。ご要望に応じて、最適な除湿乾燥機のお見積も積極的に遣らせて頂きますので、是非、お声をお掛け下さい。