ホットメルト樹脂 粘度に関して

Bad Ass Extruder
粘度とは

粘度とは

粘度とは?Viscosity

弊社ではTダイ押出製膜・二軸混練押出機・ホットメルトコーティング、いずれも最初にお客様や原料メーカー様へ樹脂の溶融粘度をご確認させて頂きますが、皆様より教えて頂く熱可塑性樹脂やホットメルト樹脂の粘度の差や単位が異なることが多く、改めて粘度について調べてみました!
 

 まずはじめに【粘度】とは?

液体には水のようにさらさらの液、ハチミツのようにネバネバの液があり、この「さらさら、ドロドロ、ネバネバ」の度合いを粘性と言います。この粘性を数値で表したものが粘度です。粘度の単位は、現在多くはSI単位(=国際単位)では Pa・s(パスカル秒) で表されますが、以前はCGS単位では P(ポアズ)または cP(センチポアズ) が使われていた為、樹脂種や業界によって現在も表記されることがあるそうです。
 
下記換算表にあるように、
1Pa・s(パスカル秒) = 10P(ポアズ)
1P(ポアズ) = 0.1Pa・s(パスカル秒)
になります。

粘度の単位-1

 

 粘度と温度の関係?

温度が高くなると粘性(粘度)は低くなります。皆様はハチミツの温度が高くなるほどネバネバ=粘性(粘度)が低くなるのを体験されたことはありませんか?液体は温度によって粘度が変化します。
 

粘度の単位-2

 
  水も温度で粘度が変わる?
液体は温度によって粘度が変化すると言いましたが、なんと水もハチミツと同様に温度で粘度は変わるそうです。お恥ずかしながら僕は初めて知りました!
粘度の単位-3

  水でさえ、わずかな温度で変化する粘度。この粘度はBaxのTダイ押出・二軸押出混錬・ホットメルトにとって非常に大事なファクターです!  例えば、弊社 ホットメルトコーティングマシンの最適推奨粘度は 1,000~50,000cPです。(マシン・条件により範囲は広がります。) 

 
 
 

粘度が高すぎてもうまく塗工できないんです

BAXホットメルトラボコーターの粘度限界は
300P(ポアズ(poise)⇒30000cP(センチポアズ)ですのでこれを上回る場合は事前に連絡ください。
塗工材を持ち込みの場合、予め、指定材料の粘度をポアズで示して頂けると助かります。
 

流動性を表す表示としてMFR(メルトフローレート)がありますが、

それらは樹脂の種類ごとに定められた試験条件(温度、荷重)で規定されたオリフィスを通して一定時間に流出する樹脂の量を測定するだけのもので
私共で塗工する温度とはMFR温度と異なりますので、単純にMFRだけでは塗工の可否が決めれません。
 
従いまして 樹脂を送って頂くか120℃、140℃、160℃での粘度cPsをお知らせください。
  

ポアズとは  (ウィキペディアより)

poise
 
 
ポアズ(poise, 記号:P)は、CGS単位系における粘度の単位である。1913年に提唱されたもので、
その名前はフランスの物理学者であるジャン・ポアズイユに因む。
 
1ポアズは、流体内に1センチメートル(cm)につき1センチメートル毎秒(cm/s)の速度勾配があるとき、
その速度勾配の方向に垂直な面において速度の方向に1平方センチメートル(cm2)につき
1ダイン(dyn)の力の大きさの応力が生ずる粘度と定義されている。すなわち、
1 P = 1 (dyn/cm2)/((cm/s)/cm) = 1 dyn·s/cm2となる。
 
実際には、100分の1のセンチポアズ(cP)や1000分の1のミリポアズ(mP)がよく使われていた。
 
SIにおける粘度の単位はパスカル秒(Pa·s)であり、ポアズとの換算は 1 Pa·s = 1 kg/m·s = 10 P となる。
ポアズは非SI単位であり、SIでは非推奨の単位としている。日本の計量法においては、ポアズは国内外で
広く用いられており、使用を禁止することで混乱を招く虞があるため、「法定計量単位」として使用を認めている。
 
摂氏25度における水の粘度は0.0089ポアズ(8.9ミリポアズ)である。

記号
P
 

CGS単位系
 
種類
組立単位
 

粘度
 
SI
0.1 Pa·s
 
組立
(dyn/cm2)/((cm/s)/cm) = dyn·s/cm2
 
定義
流体内に1 cmにつき1 cm/sの速度勾配があるとき、その速度勾配の方向に
垂直な面において速度の方向に1 cm2につき1 dynの力の大きさの応力が生ずる粘度
 
語源
ジャン・ポアズイユ
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ホットメルト加工 レイアウト
 

Labo塗工で小さく一歩

Laboマシンだから少量試作開発やお客様へのサンプル提案も、

 
少しだけのテスト販売も・・・まずはチャレンジして下さい!
☆どんな基材に塗工しましょうか?(フィルム、紙、繊維、金属・・・)
☆用途から希望される樹脂などはありますか?(EVA、オレフィン、ポリアミド・・・)
☆塗工幅、塗工厚、塗工パターン&デザインもご一緒に考えます!
☆ロール仕上、小巻仕上、シートカット、ハーフカット、打ち抜き・・・
 
 
 

試作までの流れ

樹脂を溶かしてポンプで押出しして塗布していきますが、いきなり樹脂を材料に流すわけにはいきません。先ずは、粘度確認から
 

ご用意頂くもの

・粘度確認で2kg
・試作塗工で20kg
・フィルムや紙など膜材料

 

ホットメルトの特徴

 
そもそも【ホットメルト】とは?
ホット(Hot:熱い)メルト(melt:融ける)の名前にある通り『加熱して溶融し接着させる接着剤や粘着剤』です。
一般的なホットメルト樹脂の溶融温度は約80~160°Cです。常温では固体で形状はペレット状・ブロック状などがあり、ワックス・EVA・オレフィンポリマー・エラストマー・ロジンなど、様々な熱可塑性樹脂がブレンドされたものが多く使用されています。特殊樹脂の場合は押出製膜機で最大500°Cの高温樹脂にも対応可能です!
【加熱すれば液状になり、冷却すれば固化する】ホットメルトは、有機溶剤を使用せず、乾燥も要らない、環境に優しい接着剤です。VOCの低減、CO5排出低減、加工速度の向上などの利点があります。
 
 

無溶剤なので環境にやさしく

ホットメルト加工は大分けすると接着貼り合わせ・粘着・塗布と3つに分かれます。
 

ホットメルトとは

ホットメルト塗工は個体からなる機能的固形材料を融解させて液体化し、フィルムや不織布など巻物の表面に塗布して新しい機能をもたらせる塗工方法で、融かして塗るのでホットメルトと言われています。だから溶剤などで溶かして液体にするのとは違い、無溶剤で成膜出来る環境型塗布システムなのです。
 
加工の様子を簡単に説明しますと機能的固形材料というのは、でっかいキャラメル状の材料やペレットと呼ばれる米粒状の材料などがあります。 量産加工時にはペール缶やドラム缶に入った樹脂を専用ヒーターで事前加温することも可能です。
 
それに熱をかけて融解します。融解された機能液体を圧力をかけて専用ノズルで均等に塗布します。
Baxには、ギアポンプタイプが小型(4L)、大型(30L)の2機と大型エクストリューダータイプが1機あります。
 
 

用途例として

光学用途、サニタリー製品、医療用、自動車、などコーティングダイでEVA,オレフィン、ポリアミド系など様々な品種対応が可能です。
EVA系ホットメルトは加熱する事によって溶解し、熱が冷える事によって硬化するというサイクルを無限に繰返すことが出来ますが耐熱性が弱いという短所もありました。
感光性フィルム、ドライフィルム、フォトレジスト塗工実績もあります。(クリーンルーム+LED照明完備)
 

素材

金属箔、フィルム、不織布、紙、厚モノシート、メッシュなど
 
 

PURホットメルトを使えば

PURとは、ポリウレタンリアクティブ(Poly Urethane Reactive)の略でポリウレタン系の未硬化樹脂(プレポリマー)を主成分とし加熱溶解の後、空気中の水分(湿気)と反応して硬化。一旦、反応が終われば強い膜を形成し強力な接着力を発揮します。架橋が終わったPURホットメルトは再び熱で溶解される事はありませんので耐熱性、更には耐寒性にも優れます。

 
 
 

受託加工、3つの提案。

これしか無いと諦めてませんか?、豊富な知識と経験で最速最適を提案します。

 
 

マーク
押出コーティングフィルム製膜
紙,プラスチックフィルム,アルミ箔や不織布など基材の上に熱可塑性樹脂を押出成形機でラミネートします。ナノテクノロジーによる新種の樹脂もご利用頂けます。
 
セパフィルム(シリコンコートされたポリエステルフィルムなど)にホットメルト塗布して反応硬化させて、そのセパフィルムから反応硬化した ホットメルト部分を剥がして巻き取るだけでフィルム成膜の完成です。
 
 
 
マーク
接着ラミネート(貼り合わせ)  

10mからお受け致します2つの素材を貼り合わせる際にホットメルト接着剤を塗布しながら貼り合わせラミネートは勿論、最近では機能性を持つホットメルト種が多く開発され、目的にあった機能種を選ぶことで、それまでとは全く新しい機能を持つ素材に変貌可能です。
 
 
マーク
無溶剤粘着加工
強、弱粘着、再剥離粘着、ウレタン、その他、多種のグレードや品種があり、液体化して粘着塗布することで少量から粘着塗工が可能です。
 

環境対応型塗装システム

CO2排出削減
研究用や試作、小ロットにとても適した装置にしていますのでロスも少なく最小幅50mmから 最小ロット10mから塗工とは色々ありますが私達の業界(巻物加工)では有機溶剤で溶解した機能的液体を表面に塗布した後、溶剤を乾燥させたりして飛ばす方法が一般的ですが。
 
ホットメルト塗工は個体からなる機能的固形材料を融解させて液体化し、フィルムや不織布など巻物の表面に塗布して新しい機能をもたらせる塗工方法で、融かして塗るのでホットメルトと言われています。だから無溶剤で成膜出来る環境型塗布システムなのです。
 
加工の様子を簡単に説明しますと機能的固形材料というのは、でっかいキャラメルです。それを熱をかけて融解します。融解された機能液体を圧力をかけて専用ノズルで均等に塗布します。
 

樹脂いろいろ

湿気硬化、UV硬化、湿気硬化+UV硬化など幅広い樹脂に対応出来る設備を保有しています。   
 

素材色々

金属箔、フィルム、シート、紙、不織布、メッシュなど
 
 

ホットメルト+α

ホットメルト加工後に折ったり、抜いたり、部分貼りしたり

Tダイ押出フィルム成形、ホットメルト成形、コンパウンディング加工を活用して
ご要望に積極的に対応させて頂きます



前工程、後工程も安心して
機能性二次加工 機能性二次加工

易接着など前処理、スリットやシートカットなどの後加工も様々な装置を駆使してワンストップを追求する。
自分達の使命はユニバーサルな未来モノづくり。
 
 
 
有孔・穴あけ加工
大型連続打ち抜き加工
 
サイドシール加工
 
巻取り加工 
  
  
コロナ処理
コロナ処理
 
 
 
スリット加工
スリット加工
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
  
 
インフレーション
フィルム販売
 
  
シートカット加工
  
 
クリーンルーム環境
 
 
 
 
 
 

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