メルトフローレート

メルトフローレート(MFR) とは、
熱可塑性樹脂を一定条件(温度と荷重)で溶かして押し出したときに、
10分間に流れ出る樹脂の質量(g/10min) を示す数値です。

つまり、
👉「溶融状態の樹脂がどのくらい流れやすいか(流動性)」
を数値で表した指標です。

測定方法(概要)

MFRは メルトインデクサー という装置で測定します。
測定の基本手順は以下の通りです👇

  1. 樹脂(ペレットなど)をシリンダーに入れる

  2. 試験条件に合わせた温度で加熱(例:PPなら230℃)

  3. 一定の荷重(例:2.16 kg)をピストンにかけて溶融樹脂を押し出す

  4. ノズル先端から押し出された樹脂を一定時間(10分)採取

  5. その重さ(g)を測定し、g/10min として表示

単位と規格

  • 単位:g/10min

  • 試験規格

    • JIS K7210

    • ASTM D1238

これらの規格で、樹脂ごとの温度・荷重条件が細かく定められています。

MFR値の意味

MFRの値 樹脂の状態 特徴
高い(例:30 g/10min) よく流れる(低粘度) 流動性が高く、薄肉や細かい形状に向くが強度低め
低い(例:3 g/10min) 流れにくい(高粘度) 強度が高く、押出・ブローなどに向く

👉 簡単に言うと:
MFR↑ → 流れやすい(分子量が小さい)
MFR↓ → 流れにくい(分子量が大きい)

MFRと分子量の関係

樹脂の「分子量」とMFRは反比例します。

  • 分子量が大きい → 分子同士が絡み合い、流れにくい(MFR小)

  • 分子量が小さい → 流れやすいが、強度や耐衝撃性が低下(MFR大)

つまり、MFR値を見れば、
その樹脂の「流動性」と「強度バランス」がある程度わかります。

射出成形におけるMFRの考え方

射出成形では、樹脂のMFRは製品形状や肉厚によって最適値が変わります。

製品の特徴 適したMFR値 理由
薄肉製品(例:電気部品のハウジング) 高MFR(20〜50) 流れやすく充填しやすい
厚肉製品(例:ギア、構造部品) 中〜低MFR(3〜10) 強度・寸法安定性重視
精密部品(例:コネクタ) 中MFR(10〜20) 成形安定性と寸法精度のバランス
ブロー成形や押出 低MFR(0.5〜3) 粘度が高く、膨張や伸びに強い

MFRの使われ方

用途 目的
材料選定 成形性・用途に合わせて樹脂グレードを決定
品質管理 ロットごとのMFRを測定し、安定性を確認
劣化判定 成形後のMFR上昇 → 熱分解で分子量低下の可能性
配合管理 リサイクル材混入率の管理に利用(MFRが上昇傾向)

注意点

注意項目 内容
乾燥不足 吸湿樹脂はMFRが誤って高く出ることがある(分解)
測定温度の厳守 ±1℃違っても結果が大きく変わる場合あり
ノズル清掃 詰まりがあるとMFRが低く出る
比較条件 温度・荷重・時間条件が異なると比較できない

まとめ

項目 内容
名称 メルトフローレート(MFR)
単位 g/10min
測定装置 メルトインデクサー
意味 熱可塑性樹脂の溶融流動性(粘度)を数値化
関係性 MFR↑=低粘度(流れやすい)/MFR↓=高粘度(流れにくい)
主な用途 材料選定・品質管理・分子量推定
射出成形での目安 一般的に5〜30 g/10min程度が使いやすい範囲

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