JP4219824B2 - Thermoplastic elastomer processing condition setting method, extrusion discharge amount control device, and processing management method - Google Patents

Thermoplastic elastomer processing condition setting method, extrusion discharge amount control device, and processing management method Download PDF

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本発明は、熱可塑性エラストマー組成物を素材とする成形品の機械的物性および加工性を評価する技術に関し、特に機械的物性および加工性を含む特性評価方法と特性評価装置のほか、それらに付随する熱可塑性エラストマー組成物の加工条件設定方法と押出吐出量制御装置および加工管理方法に関するものである。   The present invention relates to a technique for evaluating mechanical properties and processability of a molded article made of a thermoplastic elastomer composition, and more particularly to a property evaluation method and a property evaluation device including mechanical properties and processability, and to the associated devices. The present invention relates to a processing condition setting method, an extrusion discharge amount control device, and a processing management method for a thermoplastic elastomer composition.

自動車部品、建築部材および家電部品をはじめとする多くの分野において、ゴムと同様な軟質部材であって且つ別の加硫成形工程を要せずに熱可塑性樹脂と同様の成形加工性を有する熱可塑性エラストマーが注目を集めている。   In many fields, including automotive parts, building parts, and home appliance parts, heat that is a soft member similar to rubber and that has the same moldability as a thermoplastic resin without requiring a separate vulcanization molding step. Plastic elastomers are attracting attention.

このような熱可塑性エラストマーには、スチレン系のほか、塩化ビニル系、オレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系等の多くの種類のものが存在し、いずれの熱可塑性エラストマーを素材とする成形品であっても、その品質、性能および加工性は、コンパウンドの練りばらつきの影響を大きく受けることが知られている。   In addition to styrene, there are many types of thermoplastic elastomers such as vinyl chloride, olefin, polyester, polyamide, and urethane, and any thermoplastic elastomer can be used as a raw material. Even if it is a product, its quality, performance and processability are known to be greatly affected by variations in compound kneading.

例えば架橋タイプの熱可塑性エラストマーの特性は、一般的にマトリックス相(樹脂)の分子特性、ドメイン(ゴム粒子)相の分子特性、架橋度合い、ゴム粒子相の粒子径のほかその均一性に大きく支配されていると考えられる。   For example, the properties of cross-linked thermoplastic elastomers are generally largely governed by the molecular properties of the matrix phase (resin), the molecular properties of the domain (rubber particle) phase, the degree of crosslinking, the particle size of the rubber particle phase, and its uniformity. It is thought that.

同一配合および同一加工条件の熱可塑性エラストマーであっても、例えば動的に熱処理する際にいつも適度な架橋が生じ、しかもマトリックス相(樹脂成分)とドメイン相(ゴム成分)が同じ状態で均一に存在しているとは限らない。これは、わずかな加工環境の違いによってコンパウンドの練り状態にばらつきが生じてしまうためである。そして、このコンパウンドの加工ばらつきが次工程での加工性に大きく影響を与え、しかも最終製品に与える影響も大きい。   Even with thermoplastic elastomers of the same formulation and processing conditions, for example, moderate cross-linking always occurs during dynamic heat treatment, and the matrix phase (resin component) and domain phase (rubber component) are uniformly in the same state. It does not always exist. This is because the compound kneading state varies due to slight differences in the processing environment. Further, the processing variation of the compound greatly affects the workability in the next process, and also has a large effect on the final product.

近年では、熱可塑性エラストマーは加硫ゴムまたは熱可塑性樹脂よりも物性の発現機構、流動機構がそれぞれ複雑であると考えられており、したがって、そのモルフォロジーの評価技術(練り状態の評価技術)および加工性評価方法が必要とされている。   In recent years, thermoplastic elastomers are considered to have more complex physical properties and flow mechanisms than vulcanized rubber or thermoplastic resin. Therefore, the morphology evaluation technology (kneading state evaluation technology) and processing There is a need for sex assessment methods.

特に熱可塑性エラストマーを素材とする成形加工においては、不良率を減少させて材料歩留まりを高めたいというニーズが益々高く、しかも高物性を維持し、最適な成形条件で質の高い成形品を製造することが課題となるため、素材の物性や加工性を的確に評価できる方法が求められている。   Especially in the molding process using thermoplastic elastomer as a raw material, there is an increasing demand for reducing the defect rate and increasing the material yield, while maintaining high physical properties and producing high-quality molded products under optimal molding conditions. Therefore, there is a need for a method that can accurately evaluate the physical properties and workability of materials.

従来の一般的な熱可塑性エラストマーの加工性の評価においては、メルトフローレイト(以下、MFRという)(JIS K7120)が使用されており、例えば特許文献1では、オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物の成形加工性をMFRにより評価している。
特開2003−82023号公報
In the evaluation of the processability of conventional general thermoplastic elastomers, melt flow rate (hereinafter referred to as MFR) (JIS K7120) is used. For example, in Patent Document 1, molding of an olefin-based thermoplastic elastomer composition is used. Workability is evaluated by MFR.
JP 2003-82023 A

しかしながら、MFRによる評価では定荷重における吐出量を評価する方法であるため、熱可塑性エラストマー組成物の混練り状態に依存する押出加工性に関する詳細な情報、例えば、材料の混練り状態、押出吐出安定性、吐出量ばらつき性、異形押出しおける断面形状の適否、押出品の表面見栄え等を正確に把握することは困難である。   However, since the evaluation by MFR is a method for evaluating the discharge amount at a constant load, detailed information on the extrusion processability depending on the kneading state of the thermoplastic elastomer composition, for example, the kneading state of the material, the extrusion discharge stability It is difficult to accurately grasp the properties, the discharge amount variability, the suitability of the cross-sectional shape in profile extrusion, the surface appearance of the extruded product, and the like.

また、上記MFR値に、硬度、引張永久歪み、引張強度、最大伸び等の測定による物性評価を併用することで混練り状態を代用評価することも行われているが、先に述べたようにMFR値を基本としている以上は成形品物性に大きく関係するする混練り状態を詳細に把握することはできない。   In addition, the above-mentioned MFR value is also used as a substitute evaluation of the kneading state by using physical properties evaluation by measurement of hardness, tensile permanent strain, tensile strength, maximum elongation, etc., as described above. As long as it is based on the MFR value, it is impossible to grasp in detail the kneading state greatly related to the physical properties of the molded product.

さらに、その他の評価方法として例えばシクロヘキサン不溶解分測定方法によるゲル含有判定や物性評価法もあるが、測定に時間がかかり、即効性が必要な材料評価(検査)方法としては不十分である。   Furthermore, as other evaluation methods, for example, there are a gel content determination method and a physical property evaluation method by a cyclohexane insoluble content measurement method, but the measurement takes time, and it is insufficient as a material evaluation (inspection) method requiring immediate effect.

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、特に熱可塑性エラストマーの機械的物性や成形加工性を高信頼度で、しかも短時間で予測できるとともに、最適な成形加工条件で質の高い押出成形品を製造することができる特性評価方法とその装置、加工条件設定方法、押出吐出量制御装置および加工管理方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made by paying attention to such problems. In particular, the mechanical properties and molding processability of thermoplastic elastomers can be predicted with high reliability and in a short time, and the quality can be improved under optimum molding process conditions. It is an object of the present invention to provide a characteristic evaluation method and apparatus, a processing condition setting method, an extrusion discharge amount control device, and a processing management method that can manufacture an extruded product having a high height.

請求項1に記載の発明は、所定の温度範囲で振動周波数および振動振幅を変化させて、所定の混練り条件で製造された熱可塑性エラストマーにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、熱可塑性エラストマーの複素粘性率η*(η)と、せん断速度の異なる二つのせん断領域の熱可塑性エラストマーの複素弾性率G*を求める測定工程と、上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)、見かけの活性化エネルギーをEaとして、粘弾性材料の温度依存性を表すアレニウス型の式(アンドレード(Andrade)の式)(1)に基づいて熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを算出する工程と、先に求めた二つの複素弾性率G*の比に基づいて、粘弾性特性のせん断速度依存性を表す複素弾性率G*の変化率G*r(G*rateの略)を算出する工程と、見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に求めた見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する工程とを含んでいる。 The invention according to claim 1 controls the shearing force applied to the thermoplastic elastomer produced under a predetermined kneading condition by changing the vibration frequency and vibration amplitude within a predetermined temperature range, and reacts to the shearing force. A measurement step for obtaining a complex viscosity η * (η) of the thermoplastic elastomer and a complex elastic modulus G * of the thermoplastic elastomer in two shear regions having different shear rates, and a temperature at the time of the measurement An Arrhenius type equation (Andrade) representing the temperature dependence of viscoelastic materials, where T and R are the gas constants, η is the viscosity, η * (η) is the complex viscosity, and Ea is the apparent activation energy. The step of calculating the apparent activation energy Ea of the thermoplastic elastomer based on the formula (1) and the ratio of the two complex elastic moduli G * obtained previously Based on the above, the step of calculating the rate of change G * r (abbreviation of G * rate) of the complex modulus G * representing the shear rate dependence of the viscoelastic properties, the allowable width of the apparent activation energy Ea and the complex elasticity On the correlation data in which the correlation between the rate of change G * and the allowable range of the rate of change G * r is predetermined, the value of the apparent activation energy Ea and the rate of change G * r of the complex elastic modulus G * previously obtained And a step of calculating a relative positional relationship between an intermediate point of the allowable width on the correlation data and the measured point position as a radial rate M when the measured point position is designated .

η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
Ea:Activation Energyの略でコンパウンド粘度(流動)の見かけの活性化エネルギー(×10-1KJ/mol)
その上で、先に算出した見かけの活性化エネルギーEa複素弾性率G*の変化率G*rおよび動径率Mのそれぞれの値に基づいて熱可塑性エラストマーの押出加工条件を設定することを特徴とする。
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
Ea: Abbreviation for Activation Energy, apparent activation energy of compound viscosity (flow) (× 10 −1 KJ / mol)
On top of that, to set the extrusion processing conditions of the thermoplastic elastomer on the basis of the respective values of the activation energy Ea apparent previously calculated and the complex elastic modulus G * change rate G * r and dynamic diameter ratio M Features.

なお、上記の同径率Mについては後述する。The same diameter ratio M will be described later.

この場合、請求項2に記載のように、熱可塑性エラストマーの押出加工条件の設定に先立って、先に算出した見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値と、予め設定されている活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲とを個別に比較して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の押出加工性の評価を行う判定工程を含んでいることが望ましい。In this case, as set forth in claim 2, prior to setting the extrusion conditions of the thermoplastic elastomer, the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated in advance The extrudability of an extruded product made of a thermoplastic elastomer is compared by individually comparing the allowable ranges of the activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G *. It is desirable to include a determination step for performing evaluation.

ここでの押出加工性は、例えば押出成形時における熱可塑性エラストマーの少なくとも平均押出吐出量、吐出量ばらつき率および押出成形品の外観見栄え、押出成形品の断面形状を交差内のものとすることができる押出機のスクリュー回転数および押出成形品の断面形状の良し悪しのうちのいずれかとする。The extrudability here is, for example, that at least the average extrusion discharge amount of the thermoplastic elastomer at the time of extrusion molding, the discharge rate variation rate, the appearance appearance of the extrusion molded product, and the cross-sectional shape of the extrusion molded product should be within the intersection. The screw rotation speed of the extruder that can be used and the cross-sectional shape of the extruded product are either good or bad.

また、請求項3に記載のように、同一配合で且つ混練り条件の異なる複数の熱可塑性エラストマーを用いて特定の押出加工条件下で押出成形を行った場合のそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲が予め設定されていることが望ましい。Further, as described in claim 3, each of the cases where extrusion molding is performed under specific extrusion processing conditions using a plurality of thermoplastic elastomers having the same composition and different kneading conditions is molded in the extrusion molding process. It is desirable that the allowable ranges of the possible apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * are set in advance.

上記の特性評価に適用可能な熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系のほか例えばスチレン系、ウレタン系、ポリエステル系、塩化ビニル樹脂系、ポリアミド系等のものを挙げることができ、それぞれの単独のもの以外に複数種類のものを組み合わせたものでもよい。さらに、架橋形態としては、架橋タイプ、非架橋タイプ(架橋を行わない単純ブレンドタイプ)、共重合タイプ等の公知の構造をもった熱可塑性エラストマーに適用可能である。   Examples of the thermoplastic elastomer applicable to the above characteristic evaluation include olefins, styrenes, urethanes, polyesters, vinyl chloride resins, polyamides, etc. A combination of a plurality of types may be used. Furthermore, as a crosslinked form, it is applicable to thermoplastic elastomers having a known structure such as a crosslinked type, a non-crosslinked type (simple blend type in which crosslinking is not performed), and a copolymerized type.

当然のことながら、熱可塑性エラストマーとしてはマトリックス成分以外に各種目的に応じた成分が配合されているものでも適用可能である。各種目的に応じた成分とは、例えば発泡剤(通常使われる発泡剤のほか、熱膨張マイクロカプセルや水含胞マイクロカプセル等の含む)、発泡助剤、酸化防止剤、老化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、分散剤、難燃剤、帯電防止剤、導電性付与剤、粘着付与剤、架橋剤、架橋助剤、金属不活性剤、分子量調整剤、防菌・防黴剤、蛍光増白剤、摺動性向上剤、カーボンブラック、酸化チタンなどの着色剤、フェライトなどの金属粉末、ガラス繊維、金属繊維などの無機繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの有機繊維、複合繊維、ガラスバルーン、ガラスフレーク、アスベスト、マイカ、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、ハイドロタルサイト、カオリン、クレー、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレン、硫酸バリウム、フッ素樹脂、ポリマービーズなどの充填剤、ポリオレフィンワックス、セルロースパウダー、ゴム粉、再生ゴム、低分子量ポリマー等である。   As a matter of course, as the thermoplastic elastomer, those in which components according to various purposes are blended in addition to the matrix component are also applicable. Examples of components according to various purposes include foaming agents (including commonly used foaming agents, thermal expansion microcapsules, water-containing microcapsules, etc.), foaming aids, antioxidants, anti-aging agents, and heat stability. Agent, light stabilizer, ultraviolet absorber, neutralizer, lubricant, anti-fogging agent, anti-blocking agent, slip agent, dispersant, flame retardant, antistatic agent, conductivity-imparting agent, tackifier, cross-linking agent, cross-linking Auxiliaries, metal deactivators, molecular weight regulators, antibacterial / antifungal agents, fluorescent brighteners, sliding improvers, colorants such as carbon black and titanium oxide, metal powders such as ferrite, glass fibers, metals Inorganic fibers such as fibers, organic fibers such as carbon fibers and aramid fibers, composite fibers, glass balloons, glass flakes, asbestos, mica, calcium carbonate, talc, silica, calcium silicate, hydrotalcite, kao Emissions, clay, graphite, carbon nanotubes, fullerene, barium sulfate, fluororesin, filler such as polymer beads, a polyolefin wax, cellulose powder, rubber powder, regenerated rubber, a low molecular weight polymer and the like.

見かけの活性化エネルギーEaは熱可塑性エラストマーの押出吐出量ばらつきを評価する尺度となる。見かけの活性化エネルギーEaが大きいと吐出量ばらつきが大きく、逆に見かけの活性化エネルギーEaが小さいと吐出量ばらつきが小さいことを示している。 The apparent activation energy Ea is a scale for evaluating variations in the extrusion discharge amount of the thermoplastic elastomer. When the apparent activation energy Ea is large, the discharge amount variation is large, and conversely, when the apparent activation energy Ea is small, the discharge amount variation is small.

すなわち、押出加工においては、材料がフィードゾーン→シリンダー→ヘッド→口金へと順次移動する過程ではスクリューによって運搬される。その過程で材料の投入から吐出まで様々な温度履歴を受ける。したがって、温度変化による粘度の影響を受けやすい材料(Eaが大きい材料)は流動性が変化しやすいため、押出環境のわずかな違いで押出流動性がばらつきやすい。この現象は架橋タイプおよび非架橋タイプでも同じように起こる。   That is, in the extrusion process, the material is transported by a screw in the process of moving in the order of feed zone → cylinder → head → base. In the process, various temperature histories are received from the charging of materials to the discharging. Therefore, a material that is easily affected by a viscosity due to a temperature change (a material having a large Ea) is likely to change in fluidity, and thus the extrusion fluidity is likely to vary due to a slight difference in the extrusion environment. This phenomenon occurs in the same way in the crosslinked type and the non-crosslinked type.

このことから、押出加工性においては、見かけの活性化エネルギーEaが大きくなると押出吐出量ばらつきが大きくなり、また、見かけの活性化エネルギーEaが小さくなりすぎると架橋反応が局所的に集中していることを示し、押出成形品の表面見栄えが悪化し、いわゆるブツが発生する傾向があることが判明した。したがって、熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを測定することにより、押出加工性が評価できるに至った。 From this, in extrusion processability, when the apparent activation energy Ea increases, the variation in the amount of extrusion discharge increases, and when the apparent activation energy Ea becomes too small, the crosslinking reaction is concentrated locally. As a result, it was found that the surface appearance of the extrusion-molded product was deteriorated and so-called blisters tend to occur. Thus, by measuring the activation energy Ea of the apparent thermoplastic elastomer, it has led to can evaluate extrudability.

複素弾性率G*の変化率G*rは、複素弾性率G*のせん断速度の依存性を示し、それを数値化したものである。特に電子顕微鏡観察における分散相の形態や相分離の程度と一致していることから、複素弾性率G*の変化率G*rは分散相の形態や相分離の程度に反映していると考えられる。相分離の程度が悪いときは複素弾性率G*の変化率G*rが低くなる傾向を示し、それとの相関によって材料の表面つやが悪くなることから、表面見栄えの管理に有効である。   The change rate G * r of the complex elastic modulus G * indicates the dependence of the complex elastic modulus G * on the shear rate, and is obtained by quantifying it. In particular, since it is consistent with the form of the dispersed phase and the degree of phase separation in the electron microscope observation, the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is considered to reflect the form of the dispersed phase and the degree of phase separation. It is done. When the degree of phase separation is poor, the change rate G * r of the complex elastic modulus G * tends to be low, and the surface gloss of the material is deteriorated due to the correlation with it, which is effective in managing the surface appearance.

一般的には、例えば架橋タイプの熱可塑性エラストマーはモルフォロジーの違いにより光沢が変化しやすく、それを制御することは容易ではなかったが、上記見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rに管理範囲を設け、混練りを制御することにより光沢が安定した材料を判定することが可能である。   In general, for example, the gloss of a crosslinked type thermoplastic elastomer is likely to change due to a difference in morphology, and it was not easy to control it, but the change in the apparent activation energy Ea and complex elastic modulus G * By providing a management range for the rate G * r and controlling kneading, it is possible to determine a material with a stable gloss.

一方、熱可塑性エラストマー製造時の混練り状態に着目した場合、例えば動的架橋タイプの熱可塑性エラストマーでは、ゴムと樹脂成分がある程度均一に分散した後に架橋反応が進むことが望ましい。ゴムを動的に架橋処理するのは、ゴム自体の特性強化のほかに、ゴムがオレフィン樹脂マトリックス中に微小粒径で高分散した構造を固定化する意味合いがある。このため、ある程度は分散と架橋の間隔をとることによって安定なモルフォロジーを形成させることが、配合設計上、重要な因子となる。   On the other hand, when paying attention to the kneading state at the time of manufacturing the thermoplastic elastomer, for example, in the case of a dynamic cross-linking type thermoplastic elastomer, it is desirable that the cross-linking reaction proceeds after the rubber and the resin component are uniformly dispersed to some extent. The dynamic crosslinking treatment of the rubber has implications for immobilizing a structure in which the rubber is highly dispersed in a fine particle size in the olefin resin matrix, in addition to enhancing the properties of the rubber itself. For this reason, forming a stable morphology by taking a certain distance between dispersion and cross-linking is an important factor in formulation design.

しかしながら、混練り時の加工環境のばらつきにより、分散と架橋のタイミングが必ずしも一定ではなく、同一条件で混練りしたとしても、モルフォロジーにある程度のばらつきが出てしまうのが一般的である。   However, due to variations in the processing environment at the time of kneading, the timing of dispersion and crosslinking is not necessarily constant, and even if kneading is performed under the same conditions, it is common that a certain degree of variation occurs in the morphology.

したがって、動的架橋タイプの熱可塑性エラストマーのマトリックス相(樹脂成分)とドメイン相(ゴム成分)との均一性および架橋度合いにもばらつきが生じるほか、非架橋タイプの熱可塑性エラストマー等に関してもマトリックス相とドメイン相の均一性にばらつきが生じることになる。   Accordingly, the uniformity and degree of crosslinking of the matrix phase (resin component) and domain phase (rubber component) of the dynamic cross-linking type thermoplastic elastomer also vary, and the matrix phase of the non-crosslinking type thermoplastic elastomer, etc. As a result, variations in the uniformity of the domain phase occur.

そこで、このような熱可塑性エラストマー製造時の混練り状態の評価をもEa値およびG*r値をもって行うものとする。すなわち、Ea値およびG*r値の双方が所定の管理範囲(設定範囲)内に入っていれば、品質が優れ、しかも押出加工性に優れた材料であることが判定できることは先に述べた。これは、Ea値およびG*r値の双方により熱可塑性エラストマーのモルフォロジーが評価でき、その結果として材料物性、押出加工性の評価や管理が可能であることにほかならず、間接的には先に述べた混練り状態の詳細な評価をも同時に行えることになる。   Therefore, the evaluation of the kneading state at the time of manufacturing such a thermoplastic elastomer is also performed with the Ea value and the G * r value. That is, as described above, if both the Ea value and the G * r value are within the predetermined control range (setting range), it can be determined that the material is excellent in quality and excellent in extrudability. . This is because the morphology of the thermoplastic elastomer can be evaluated by both the Ea value and the G * r value, and as a result, the physical properties and extrusion processability of the material can be evaluated and managed. The detailed evaluation of the kneading state described can be performed simultaneously.

より望ましくは、請求項4に記載のように、上記判定工程での成形加工性の評価結果が良好であることを条件に、見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に算出した見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する工程と、この動径率Mに基づいて、特定の押出成形品を押出成形するのに適した熱可塑性エラストマーの押出吐出量を算出する吐出量算出工程と、上記判定手段により押出加工性が良好であると判定された押出成形品について、先に吐出量算出工程にて算出された押出吐出量に基づいて当該押出成形品の押出加工条件を設定する工程とを含んでいることが望ましい。 More desirably, the allowable width of the apparent activation energy Ea and the change in the complex elastic modulus G * are set on condition that the evaluation result of the molding processability in the determination step is good as described in claim 4. Specify the measurement point position with the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated on the correlation data in which the correlation with the allowable range of the rate G * r is predetermined. In this case, the step of calculating the relative positional relationship between the intermediate point of the allowable width on the correlation data and the position of the actual measurement point as the radial rate M, and based on the radial rate M, a specific extruded product is obtained. For the discharge amount calculation step for calculating the extrusion discharge amount of the thermoplastic elastomer suitable for extrusion molding, and for the extrusion molded product determined to have good extrudability by the determination means, the discharge amount calculation step is first performed. To the extrusion discharge amount calculated by It is desirable to Zui and a step of setting the extrusion processing conditions of the extruded product.

この場合、請求項5に記載のように、押出加工条件を設定する工程では、予め設定されている動径率Mと押出機のスクリュー回転数との相関データと、先に算出した動径率Mとを照合して、その算出した動径率Mに見合ったスクリュー回転数を算出するものとする。 In this case, as set forth in claim 5, in the step of setting the extrusion processing conditions, the correlation data between the preset radial velocity M and the screw rotation speed of the extruder, and the previously calculated radial velocity. It is assumed that the screw rotational speed corresponding to the calculated radial rate M is calculated by comparing with M.

請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の技術を熱可塑性エラストマーの押出吐出量制御装置として捉えたものであって、下記(a3)〜(h3)の手段を備えているものである。 The invention described in claim 6 captures the technique described in claim 1 as an extrusion discharge amount control device for a thermoplastic elastomer, and includes the following means (a3) to (h3). is there.

(a3)所定の温度範囲で振動周波数および振動振幅を変化させて、所定の混練り条件で混練された熱可塑性エラストマーにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、熱可塑性エラストマーの複素粘性率η*(η)と、せん断速度の異なる二つのせん断領域の熱可塑性エラストマーの複素弾性率G*を求める測定手段。   (A3) By changing the vibration frequency and vibration amplitude within a predetermined temperature range to control the shear force applied to the thermoplastic elastomer kneaded under a predetermined kneading condition, based on the stress that reacts to the shear force, Measuring means for determining the complex viscosity η * (η) of the thermoplastic elastomer and the complex elastic modulus G * of the thermoplastic elastomer in two shear regions having different shear rates.

(b3)上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)、見かけの活性化エネルギーをEaとして、粘弾性材料の温度依存性を表す式(1)に基づいて熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを算出する第1の演算手段。   (B3) Equation representing the temperature dependence of the viscoelastic material, where T and R are the temperature and gas constant at the time of the measurement, the viscosity is η, the complex viscosity is η * (η), and the apparent activation energy is Ea. First computing means for calculating an apparent activation energy Ea of the thermoplastic elastomer based on (1).

(c3)先に求めた二つの複素弾性率G*の比に基づいて、粘弾性特性のせん断速度依存性を表す複素弾性率G*の変化率G*rを算出する第2の演算手段。   (C3) Second computing means for calculating the rate of change G * r of the complex elastic modulus G * representing the shear rate dependence of the viscoelastic property based on the ratio of the two complex elastic modulus G * obtained previously.

(d3)見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に算出した見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する第3の演算手段。   (D3) The apparent activation energy Ea previously calculated on the correlation data in which the correlation between the allowable width of the apparent activation energy Ea and the allowable width of the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is predetermined. When the measured point position is designated with the value of the change rate G * r of the complex elastic modulus G *, the relative positional relationship between the intermediate point of the allowable width on the correlation data and the measured point position is set as the radial rate M. Third calculating means for calculating.

(e3)同一配合で且つ混練り条件の異なる複数の熱可塑性エラストマーを用いて特定の押出加工条件下で押出成形を行った場合のそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲が予め設定されている記憶手段。   (E3) Apparent activation energy Ea that can be molded in the extrusion process for each of the cases where extrusion molding is performed under specific extrusion conditions using a plurality of thermoplastic elastomers having the same composition and different kneading conditions And storage means in which the permissible ranges of the rate of change G * r of the complex elastic modulus G * are preset.

(f3)上記第1,第2の演算手段で算出された見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値と、上記記憶手段に記憶された活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲とを個別に比較して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の押出加工性の評価を行う判定手段。   (F3) The values of the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated by the first and second calculation means, the activation energy Ea stored in the storage means, and A determination means for evaluating the extrudability of an extruded product made of a thermoplastic elastomer by individually comparing each allowable range of the change rate G * r of the complex elastic modulus G *.

(g3)上記第3の演算手段で算出された動径率Mに基づいて、特定の押出成形品を押出成形するのに適した熱可塑性エラストマーの押出吐出量を算出する吐出量算出手段。   (G3) Discharge amount calculating means for calculating an extrusion discharge amount of a thermoplastic elastomer suitable for extruding a specific extruded product based on the radial ratio M calculated by the third calculating means.

(h3)上記判定手段により押出加工性が良好であると判定された押出成形品について、吐出量演算手段で算出された押出吐出量に基づいて当該押出成形品の押出加工条件を設定する条件設定手段。   (H3) Condition setting for setting the extrusion processing conditions of the extrusion-molded product based on the extrusion discharge amount calculated by the discharge amount calculation unit for the extrusion-molded product determined to have good extrudability by the determination unit means.

この場合、請求項7に記載のように、上記吐出量算出手段は、予め設定されている動径率Mと押出機のスクリュー回転数との相関データと、先に算出した動径率Mとを照合して、その算出した動径率Mに見合ったスクリュー回転数を算出する一方、上記条件設定手段は、押出機による押出成形開始に先立って先に算出したスクリュー回転数を押出機に付与するものであることとする。 In this case, as described in claim 7, the discharge amount calculating means includes the correlation data between the preset radial velocity M and the screw rotation speed of the extruder, and the previously calculated radial velocity M and And the above condition setting means gives the screw speed calculated earlier prior to the start of extrusion molding by the extruder to the extruder, while calculating the screw speed corresponding to the calculated radial rate M. It is supposed to be.

さらに請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の技術を熱可塑性エラストマーの加工管理方法として捉えたものであって、下記(a4)〜(f4)の工程を含んでいるものである。 Furthermore, the invention described in claim 8 captures the technique described in claim 1 as a processing management method for a thermoplastic elastomer, and includes the following steps (a4) to (f4). .

(a4)所定の温度範囲で振動周波数および振動振幅を変化させて、所定の混練り条件で混練された熱可塑性エラストマーにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、熱可塑性エラストマーの複素粘性率η*(η)と、せん断速度の異なる二つのせん断領域の熱可塑性エラストマーの複素弾性率G*を求める測定工程。   (A4) By changing the vibration frequency and vibration amplitude in a predetermined temperature range to control the shear force applied to the thermoplastic elastomer kneaded under a predetermined kneading condition, based on the stress that reacts to the shear force, A measurement step for determining the complex viscosity η * (η) of the thermoplastic elastomer and the complex elastic modulus G * of the thermoplastic elastomer in two shear regions having different shear rates.

(b4)上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)、見かけの活性化エネルギーをEaとして、粘弾性材料の温度依存性を表す式(1)に基づいて熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを算出する工程。   (B4) The temperature and gas constants at the time of the above measurement are T and R, the viscosity is η, the complex viscosity is η * (η), the apparent activation energy is Ea, and the equation representing the temperature dependence of the viscoelastic material. A step of calculating an apparent activation energy Ea of the thermoplastic elastomer based on (1).

(c4)先に求めた二つの複素弾性率G*の比に基づいて、粘弾性特性のせん断速度依存性を表す複素弾性率G*の変化率G*rを算出する工程。   (C4) A step of calculating a rate of change G * r of the complex elastic modulus G * representing the shear rate dependence of the viscoelastic property based on the ratio of the two complex elastic modulus G * obtained previously.

(d4)先に算出した見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値と、予め設定されている活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲とを個別に比較して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の押出加工性の評価を行う判定工程。   (D4) The apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated previously, and the preset change rate G * r of the activation energy Ea and the complex elastic modulus G * The determination process which evaluates the extrudability of the extrusion molded product which uses a thermoplastic elastomer as a raw material by comparing each of the allowable ranges individually.

(e4)上記判定工程での押出加工性の評価結果が良好であることを条件に、見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に求めた見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する工程。   (E4) Correlation between the allowable width of the apparent activation energy Ea and the allowable width of the change rate G * r of the complex elastic modulus G * on condition that the evaluation result of the extrudability in the determination step is good. Is specified on the correlation data, when the measured point position is designated with the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * obtained previously, A step of calculating a relative positional relationship between the intermediate point of the allowable width and the measured point position as the radial rate M.

(f4)この動径率Mに基づいて、特定の押出成形品を押出成形するのに適した熱可塑性エラストマーの押出吐出量を算出する吐出量算出工程。   (F4) A discharge amount calculation step of calculating an extrusion discharge amount of a thermoplastic elastomer suitable for extrusion molding a specific extrusion-molded product based on the moving radius ratio M.

そして、上記吐出量算出工程で算出された押出吐出量となるように押出機を制御するとともに、上記判定工程で成形加工不可能と判定された場合に熱可塑性エラストマーの混練り条件を変更することを特徴とする。   And while controlling an extruder so that it may become the extrusion discharge amount computed at the said discharge amount calculation process, when it determines with the shaping | molding process impossible at the said determination process, it changes the kneading | mixing conditions of a thermoplastic elastomer. It is characterized by.

この場合、請求項9に記載のように、上記吐出量算出工程では、予め設定されている動径率Mと押出機のスクリュー回転数との相関データと、先に算出した動径率Mとを照合して、その算出した動径率Mに見合ったスクリュー回転数を算出するものとする。 In this case, as described in claim 9, in the discharge amount calculation step, correlation data between a preset radial velocity M and the screw rotation speed of the extruder, and the previously calculated radial velocity M and And the number of screw rotations corresponding to the calculated radial rate M is calculated.

これらの請求項1〜9に記載の発明における動系率Mとは、より具体的には次のように定義する。すなわち、例えば見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値のうち一方の値の許容幅を横軸に、他方の値の許容幅を横軸にそれぞれ指定したEa−G*r特性図上において任意の点をプロットした場合に、Ea−G*r特性図上の許容領域の中間点と原点とのなす距離と、上記任意の点と原点とのなす距離との割合を動系率Mと定義するものとする。 More specifically, the dynamic system rate M in the inventions according to claims 1 to 9 is defined as follows. That is, for example, one of the values of the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is designated as Ea in which the allowable width of one value is specified on the horizontal axis and the allowable width of the other value is specified on the horizontal axis. When an arbitrary point is plotted on the -G * r characteristic diagram, the distance between the intermediate point of the allowable area on the Ea-G * r characteristic diagram and the origin, and the distance between the arbitrary point and the origin Is defined as the dynamic rate M.

熱可塑性エラストマーの内部構造は、見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの双方から位置付けることができることは先に述べた。このことから、内部構造と相関のあるEa値とG*r値の双方の関係から押出吐出量をも予測し得ると考えて、Ea値とG*r値の双方から算出される動径率Mという指標を定義した。その結果として、Ea値とG*r値の双方から導かれる動径率Mをもって、押出成形時に押出成形品の断面形状が精度良く押し出せるかどうか判定でき、また、Ea値とM値とにより押出成形時の押出吐出量ばらつき性、押出成形品の表面見栄えおよび押出吐出量の予測が可能である。同時に、動径率であるM値は押出吐出量と相関があることから、押出機のスクリュー回転数の予測に有効であることが判明した。 As described above, the internal structure of the thermoplastic elastomer can be determined from both the apparent activation energy Ea and the rate of change G * r of the complex elastic modulus G *. From this, it is considered that the extrusion discharge amount can also be predicted from the relationship between both the Ea value and the G * r value correlated with the internal structure, and the radial rate calculated from both the Ea value and the G * r value. An index called M was defined. As a result, it is possible to determine whether or not the cross-sectional shape of the extrusion-molded product can be accurately extruded at the time of extrusion molding with the radial rate M derived from both the Ea value and the G * r value. It is possible to predict the extrusion discharge amount variability during extrusion molding, the surface appearance of the extrusion molded product, and the extrusion discharge amount. At the same time, since the M value, which is the radial rate, has a correlation with the extrusion discharge amount, it has been found that it is effective in predicting the screw rotation speed of the extruder.

このように、Ea、G*rおよびMの各々の値を熱可塑性エラストマーの押出加工性の予測値として利用することで最適な成形条件で、質の高い押出成形品を製造することが可能となる。   Thus, by using each value of Ea, G * r, and M as a predicted value of the extrusion processability of a thermoplastic elastomer, it is possible to produce a high-quality extruded product under optimum molding conditions. Become.

請求項1〜9に記載の発明によれば、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品を押出成形する際の押出加工条件、すなわち押出吐出量や押出機のスクリュー回転数を最適な値に設定することができるため、生産性の向上および押出成形品の品質向上に寄与することができる。
According to the inventions described in claims 1 to 9, the extrusion process conditions when extruding an extruded product made of a thermoplastic elastomer, that is, the extrusion discharge amount and the screw rotation speed of the extruder are set to optimum values. Therefore, it is possible to contribute to the improvement of productivity and the quality of the extruded product.

同一配合でありながら混練り条件の異なる熱可塑性エラストマーの複数のサンプルa〜jについてその特性評価、すなわち成形加工性である押出加工性および機械的物性の評価を行った結果を表1,2に示す。   Tables 1 and 2 show the results of the evaluation of the properties of a plurality of samples a to j of the thermoplastic elastomer having the same blending but different kneading conditions, that is, the extrusion processability and the mechanical properties, which are molding processability. Show.

Figure 0004219824
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Figure 0004219824
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表1の各サンプルa〜jの材料配合は下記の割合で全て共通とした。   The material composition of each sample aj in Table 1 was made common at the following ratio.

(1)オレフィン系エラストマーであるEPDM(エチレン/プロピレン/5−エチリデン−2−ノルボルネン三次元共重合体)
:100phr
(2)PP(ポリプロピレン) :70phr
(3)ステアリン酸亜鉛 :5phr
(4)パラフィン系鉱物油 :60phr
(5)カーボンブラック(FEF) :10phr
(6)架橋剤である2.5ジメチル−2.5−ジ−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン :3phr
(7)架橋助剤であるジビニルベンゼン:1phr
サンプル調整は、上記(1)〜(5)の配合資材を0.6Lバンバリーミキサーに入れて、表3に示すように回転数50〜100rpm、温度190℃で混練りした後、最も大きな一辺を3〜5mmとするサイコロ状にペレット化した。次いで、これらのペレットに上記(6),(7)の資材を配合、すなわち(6)の架橋剤と(7)の架橋助剤を溶融分散させた溶液を添加した上で、同方向回転型二軸押出機で表3に示すスクリュー回転数および温度で動的熱処理を行った。さらに得られたコンパウンドをペレット化して熱可塑性エラストマーサンプルa〜jを得た。なお、サンプルa〜jは十分に乾燥させた上で押出成形評価を行った。
(1) EPDM (ethylene / propylene / 5-ethylidene-2-norbornene three-dimensional copolymer) which is an olefin elastomer
: 100 phr
(2) PP (polypropylene): 70 phr
(3) Zinc stearate: 5 phr
(4) Paraffinic mineral oil: 60 phr
(5) Carbon black (FEF): 10 phr
(6) 2.5 dimethyl-2.5-di- (tert-butylperoxy) hexane as a crosslinking agent: 3 phr
(7) Divinylbenzene as a crosslinking aid: 1 phr
For sample preparation, the blended materials of the above (1) to (5) are put in a 0.6 L Banbury mixer and kneaded at a rotation speed of 50 to 100 rpm and a temperature of 190 ° C. as shown in Table 3, and then the largest side is It was pelletized in a dice shape of 3 to 5 mm. Next, the above-mentioned materials (6) and (7) are blended into these pellets, that is, a solution in which the crosslinking agent (6) and the crosslinking assistant (7) are melt-dispersed is added, and the same direction rotating type Dynamic heat treatment was performed at a screw rotation speed and temperature shown in Table 3 using a twin screw extruder. Further, the obtained compound was pelletized to obtain thermoplastic elastomer samples a to j. Samples a to j were sufficiently dried and evaluated for extrusion molding.

Figure 0004219824
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上記の動的熱処理とは、せん断力を加えながら加熱処理を行う方法であり、バッチ式あるいは連続式等の溶融タイプの混練装置を使うことができる。例えば、解放型ミキシングロール、密閉式のミキサー、ニーダー等のバッチ式の溶融タイプの混練り装置、一軸押出機、同方向回転型連続式二軸押出機、異方向回転型連続式二軸押出機等がその代表的なものである。   The dynamic heat treatment is a method of performing heat treatment while applying a shearing force, and a batch type or continuous type kneading apparatus such as a continuous type can be used. For example, open-type mixing rolls, closed-type mixers, batch-type melt-type kneaders such as kneaders, single-screw extruders, co-rotating continuous twin-screw extruders, counter-rotating continuous twin-screw extruders Etc. are the typical ones.

表1,2の各サンプルa〜jの粘弾性の欄には、本発明方法により求めた測定結果として見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rおよび動径率Mの値が、それらの目標値や従来からの流動性の指標であるMFR値とともに示されている。   In the columns of viscoelasticity of samples a to j in Tables 1 and 2, the apparent activation energy Ea, the change rate G * r of the complex elastic modulus G *, and the radial rate M are obtained as measurement results obtained by the method of the present invention. Are shown together with their target values and MFR values that are conventional indicators of fluidity.

表1,2における見かけの活性化エネルギーEaの値の算出は、粘弾性測定機として「アルファーテクノロジーズ社製 RPA2000」を使用し、押出し時に使用する温度範囲およびせん断速度にて評価することが望ましいため、下記の条件にて測定および算出を行った。   The calculation of the apparent activation energy Ea in Tables 1 and 2 is preferably performed using “RPA2000 manufactured by Alpha Technologies, Inc.” as a viscoelasticity measuring device, and is evaluated based on the temperature range and shear rate used during extrusion. Measurement and calculation were performed under the following conditions.

測定条件 温度: 180℃−200℃−220℃
せん断速度: 6.98 1/s
(歪率14%、周波数50rad/s)
算出方法: アレニウス型(アンドレードの式)
η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
η:粘度
Ea:(流動の)見かけの活性化エネルギー
T:温度
R:気体定数
とする。
Measurement conditions Temperature: 180 ° C-200 ° C-220 ° C
Shear rate: 6.98 1 / s
(Distortion 14%, frequency 50 rad / s)
Calculation method: Arrhenius type (Andrade's formula)
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
η: Viscosity Ea: Apparent activation energy (of flow) T: Temperature R: Gas constant

上記の測定条件から180℃−200℃−220℃の複素粘性率η*(η)を算出し、これらを上記(1)式にプロットしてEaを算出する。   The complex viscosity η * (η) of 180 ° C.-200 ° C.-220 ° C. is calculated from the above measurement conditions, and these are plotted in the above equation (1) to calculate Ea.

また、複素弾性率G*のせん断速度依存性であるその変化率G*rは、粘弾性測定機として「アルファーテクノロジーズ社製 RPA2000」を使用し、押出し時に使用する温度にて評価するのが望ましいため、下記の条件にて測定および算出を行った。   Further, the rate of change G * r, which is the shear rate dependence of the complex elastic modulus G *, is desirably evaluated at the temperature used during extrusion, using “RPA2000 manufactured by Alpha Technologies, Inc.” as a viscoelasticity measuring device. Therefore, measurement and calculation were performed under the following conditions.

測定条件 温度: 200℃
せん断速度: (a)10.0 1/s
(周波数100rad/s、歪率10.04%)
(b)19.8 1/s
(周波数100rad/s、歪率19.95%)
そして、せん断速度(a),(b)の時の複素弾性率G*rをそれぞれ下記(2)式にプロットしてその変化率G*rを算出した。
Measurement conditions Temperature: 200 ° C
Shear rate: (a) 10.0 1 / s
(Frequency 100 rad / s, distortion 10.04%)
(B) 19.8 1 / s
(Frequency 100 rad / s, distortion rate 19.95%)
The complex elastic modulus G * r at the shear rate (a) and (b) was plotted in the following equation (2) to calculate the rate of change G * r.

G*r(%)={(b)のG*}/{(a)のG*r}×100‥‥(2)
さらに、表1,2におけるMは、Ea−G*r特性上における動径率(%)と定義され、次のように算出した。すなわち、図6に示すように、仮に材料Aをもって押出成形された押出成形品をB部品とした場合に、EaおよびG*rのそれぞれの値の目標幅がEa1〜Ea2およびG*r1〜G*r2のように決まった場合、EaおよびG*rの値によって決まる目標幅領域の中間点をM0とする。中間点M0から原点までの距離をD0とした場合、任意の点M1(EaM1,G*rM1)の動径率Mは次式(3)により算出される。
G * r (%) = {G *} of (b) / {G * r} of (a) × 100 (2)
Further, M in Tables 1 and 2 is defined as a radial rate (%) on the Ea-G * r characteristic, and was calculated as follows. That is, as shown in FIG. 6, if an extrusion molded product extruded with the material A is a B part, the target width of each value of Ea and G * r is Ea 1 to Ea 2 and G * r. When determined as 1 to G * r 2 , the middle point of the target width region determined by the values of Ea and G * r is set to M 0 . When the distance from the intermediate point M 0 to the origin is D 0 , the radial rate M of an arbitrary point M 1 (Ea M1 , G * r M1 ) is calculated by the following equation (3).

M=D1/D0×100(%)‥‥(3)
但し、
1={(G*rM12+(EaM121/2
0=[{(Ea2+Ea1)/2}2
(G*r2+G*r1)/2}21/2
表1,2には、上記の粘弾性特性や流動性(MFR値)とともに機械的特性、引張永久歪率および押出性(押出加工性)評価結果が示されている。
M = D 1 / D 0 × 100 (%) (3)
However,
D 1 = {(G * r M1 ) 2 + (Ea M1 ) 2 } 1/2
D 0 = [{(Ea 2 + Ea 1 ) / 2} 2 +
(G * r 2 + G * r 1 ) / 2} 2 ] 1/2
Tables 1 and 2 show the viscoelastic properties and fluidity (MFR value) as well as the mechanical properties, tensile set rate, and extrudability (extrusion processability) evaluation results.

表1,2の流動性の指標であるMFR値はJIS K7120に準拠して、230℃×2.16kg荷重時の値(g/10min)を示してある。   The MFR value, which is an index of fluidity in Tables 1 and 2, is a value at 230 ° C. × 2.16 kg load (g / 10 min) in accordance with JIS K7120.

機械的特性のうち硬度(デュロメーターA硬度)はJIS K6253に準拠したものを、引張強度(MPa)および最高伸び(%)についてはJIS K6251に準拠した値をそれぞれ示している。   Among the mechanical properties, the hardness (durometer A hardness) is based on JIS K6253, and the tensile strength (MPa) and maximum elongation (%) are values based on JIS K6251.

引張永久歪率については、JIS 3号型ダンベル(厚み2mmのシート状のもの)を用い、70℃×100Hの条件下で20%伸長時の永久歪率(%)を測定したものである。   As for the tensile permanent set, a permanent set (%) at 20% elongation was measured using a JIS No. 3 dumbbell (sheet having a thickness of 2 mm) at 70 ° C. × 100 H.

また、表1,2の押出性評価項目の平均押出吐出量は、φ65の一軸押出機でスクリュー回転数70rpm、吐出温度が200℃となるように調整した上で押し出した時の1分間の平均吐出量(サンプル数n=50)を求めたものである。   In addition, the average extrusion discharge amount of the extrudability evaluation items in Tables 1 and 2 is an average of 1 minute when extruded after adjusting the screw rotation speed to 70 rpm and the discharge temperature to 200 ° C. with a φ65 single screw extruder. The discharge amount (number of samples n = 50) is obtained.

同様に、表1,2の押出性評価項目の吐出量ばらつき率(%)は、上記押出条件での1分間の吐出重量(サンプル数n=50)の重量ばらつきを次式(4)式により求めたものである。   Similarly, the discharge amount variation rate (%) of the extrudability evaluation items in Tables 1 and 2 is the following formula (4): variation in the discharge weight per minute (number of samples n = 50) under the above-described extrusion conditions. It is what I have sought.

吐出量ばらつき率(%)={(最大吐出量(g)−最小吐出量(g))/平均吐出量(g)}×100‥‥(4)
表1,2の押出性評価項目の断面形状評価は次のようにして実施した。まずサンプルaにてスクリュー回転数70rpmの時(φ65の押出機)に、図7の形状に一致するような押出口形状の口金を作製しておく。そして、任意のサンプル(コンパウンド状のもの)をフィード部から入れ、押出物が押し出されてから15分後からサンプル採取を行った。
Discharge rate variation rate (%) = {(maximum discharge amount (g) −minimum discharge amount (g)) / average discharge amount (g)} × 100 (4)
The cross-sectional shape evaluation of the extrudability evaluation items in Tables 1 and 2 was performed as follows. First, when the screw rotation speed is 70 rpm in sample a (extruder of φ65), a die having an extrusion port shape that matches the shape of FIG. 7 is prepared. And arbitrary samples (compound-shaped thing) were put from the feed part, and the sample was collected from 15 minutes after the extrudate was extruded.

その場合、サンプル数nはn=50として、1分毎に吐出量ばらつき率評価用のサンプルを採取し、その50個のサンプルの中から押出断面形状評価用のサンプルを採取(10個目、25個目、50個目)する。断面形状評価方法としては、押出し後、急冷硬化させて裁断し、断面形状を測定した。そして、図7の寸法公差a〜h(±0.2mm)以内に三断面全て入ったとき形状判定をOKとする(なお、図7の各辺の寸法は、例えばa=6mm,b=2mm,c=11mm,d=11mm,e=3mm,f=7mm,g=7mm,h=4mmである)。   In that case, the sample number n is set to n = 50, a sample for evaluating the discharge amount variation rate is collected every minute, and a sample for evaluating the extruded cross-sectional shape is collected from the 50 samples (the tenth, 25th and 50th). As a cross-sectional shape evaluation method, after the extrusion, it was quenched and hardened and cut, and the cross-sectional shape was measured. The shape determination is OK when all three cross sections are within the dimensional tolerances a to h (± 0.2 mm) in FIG. 7 (Note that the dimensions of each side in FIG. 7 are a = 6 mm, b = 2 mm, for example) , C = 11 mm, d = 11 mm, e = 3 mm, f = 7 mm, g = 7 mm, h = 4 mm).

また、表1,2の押出性評価項目の調整スクリュー回転数は、断面形状が寸法公差内で押出可能なスクリュー回転数が存在するか否かを表し、存在する場合はその回転数を、存在しない場合は「調整難」と表示している。   In addition, the adjustment screw rotation speed of the extrudability evaluation item in Tables 1 and 2 indicates whether or not there is a screw rotation speed at which the cross-sectional shape can be extruded within the dimensional tolerance. If not, “Adjustment difficulty” is displayed.

同様に、表1,2の押出性評価項目の押出成形品の表面見栄え評価は、先の断面形状評価のために押し出した押出成形品の表面見栄えについて目視にて観察を行ったものである。   Similarly, the evaluation of the surface appearance of the extrusion-molded product in the extrudability evaluation items in Tables 1 and 2 is a visual observation of the surface appearance of the extrusion-molded product extruded for the previous cross-sectional shape evaluation.

表1,2の見かけの活性化エネルギーEaに関連する機械的物性および押出成形性の評価項目は、先に述べたように硬度、引張強度、最高伸びのほか、平均押出吐出量、吐出量ばらつき率および押出成形品の表面見栄え評価である。   The evaluation items of mechanical properties and extrusion moldability related to the apparent activation energy Ea in Tables 1 and 2 are hardness, tensile strength, maximum elongation as well as average extrusion discharge amount and discharge amount variation as described above. Rate and surface appearance evaluation of the extruded product.

また、表1,2の複素弾性率の変化率G*rに関連する機械的物性および押出成形性の評価項目は、同様に硬度、引張強度、最高伸びのほか、平均押出吐出量、調整スクリュー回転数および断面形状評価である。   In addition, the evaluation items of mechanical properties and extrusion moldability related to the complex elastic modulus change rate G * r in Tables 1 and 2 are the hardness, tensile strength, maximum elongation, average extrusion discharge amount, adjusting screw as well. It is rotation speed and cross-sectional shape evaluation.

さらに、表1,2の動径率Mに関連する押出成形性の評価項目は、平均押出吐出量、調整スクリュー回転数および断面形状評価である。   Furthermore, the evaluation items of the extrusion moldability related to the radial rate M in Tables 1 and 2 are the average extrusion discharge amount, the adjusting screw rotation speed, and the cross-sectional shape evaluation.

表1,2から明らかなように、本発明方法により求めた見かけの活性化エネルギーEa、複素弾性率の変化率G*rおよび動径率Mのいずれもが目標値を満たしているサンプルa〜eは総合評価が全て「○(良好)」となり、その一方、Ea値、G*r値およびM値のうち少なくともいずれか一つが目標値を外れているサンプルf〜jは総合評価が全て「×(不良)」となった。   As apparent from Tables 1 and 2, samples a to which the apparent activation energy Ea, the change rate G * r of the complex elastic modulus, and the radial rate M all satisfy the target values obtained by the method of the present invention. In the case of e, the overall evaluation is all “◯ (good)”, while on the other hand, the samples f to j in which at least one of the Ea value, the G * r value, and the M value is outside the target value are all “ X (defect) ”.

このことから、少なくともEaおよびG*rの値が共に管理範囲内に入っていれば、品質が優れ、しかも押出成形性の良い材料であることを判定できる。これは、EaおよびG*rの双方の値によってコンパウンドのモルフォロジーが評価できることにほかならず、その結果として材料の機械的物性、押出成形性評価およびそれらの管理が可能でることを意味している。   From this, it is possible to determine that the material is excellent in quality and excellent in extrudability if at least the values of Ea and G * r are both within the control range. This means that the compound morphology can be evaluated by the values of both Ea and G * r, and as a result, the mechanical properties and extrusion property of the material can be evaluated and managed.

例えば、サンプルgでは従来の判定法であるMFR値が目標範囲内に入っているにもかかわらず、Eaの値が目標範囲内に入っていないので、押出成形品の外観見栄えが悪化する蓋然性が高いと判定することができる。また、サンプルiのようにMFR値が目標範囲内に入っていてもG*rの値が目標値を満たしていないので、材料の機械的物性が悪くなり、品質が低下するものと判定できる。   For example, in sample g, although the MFR value, which is the conventional determination method, is within the target range, the value of Ea is not within the target range, so there is a possibility that the appearance appearance of the extruded product deteriorates. It can be determined to be high. Further, even if the MFR value is within the target range as in sample i, since the value of G * r does not satisfy the target value, it can be determined that the mechanical properties of the material are deteriorated and the quality is deteriorated.

その上、Ea値とG*r値の相関から導かれるMをもって、断面形状が精度良く押し出せるかどうか判定することができ、またM値はスクリュー回転数と相関がある故にスクリュー回転数の評価指標としても利用可能となる。これは、表1,2の調整スクリュー回転数と動径率Mの値とをプロットした場合に図8のような密接な相関があることからも容易に理解できる。   In addition, it is possible to determine whether or not the cross-sectional shape can be accurately extruded with M derived from the correlation between the Ea value and the G * r value. Since the M value has a correlation with the screw rotation speed, the screw rotation speed is evaluated. It can also be used as an indicator. This can be easily understood from the fact that there is a close correlation as shown in FIG. 8 when plotting the adjusting screw rotation speed and the value of the radial rate M in Tables 1 and 2.

このように本発明の見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率の変化率G*rによる評価は、押出成形品の機械的物性および押出加工性(押出成形性)に関する正確な情報を得ることができ、実際の製品形状で押出さなくても、Ea値およびG*r値を求めることで、短時間のうちに高精度に特性評価を行うことができる。特にEa値とG*r値と相関のある動径率Mを併用するとその効果が一段と顕著となる。   As described above, the evaluation based on the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus of the present invention can obtain accurate information on the mechanical properties and extrusion processability (extrusion moldability) of the extruded product. Even if it is not extruded in the actual product shape, the characteristic evaluation can be performed with high accuracy in a short time by obtaining the Ea value and the G * r value. In particular, when the radial rate M having a correlation with the Ea value and the G * r value is used in combination, the effect becomes more remarkable.

図1には、本発明の方法を実施するためのより具体的な粘弾性試験装置の一例を示す。図1において1は粘弾性測定機であり、この粘弾性測定機1は、測定すべき熱可塑性エラストマーの試料を収容する温度調節された試料室と、試料に振動周波数と振動振幅をコントロールしてせん断力を与える駆動機構と、反作用トルクを検出して電気信号に変換する変換器とを備えている。   FIG. 1 shows an example of a more specific viscoelasticity testing apparatus for carrying out the method of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a viscoelasticity measuring machine. The viscoelasticity measuring machine 1 controls a temperature chamber and a sample chamber in which a sample of a thermoplastic elastomer to be measured is accommodated, a vibration frequency and a vibration amplitude of the sample. A drive mechanism that applies a shearing force and a converter that detects reaction torque and converts it into an electrical signal are provided.

2は、粘弾性測定機1から出力される反作用トルクに相当するアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器である。3は、A/D変換器2からの信号を記憶し、測定終了後、記憶したデータを読み出して処理を行う情報処理装置である。   Reference numeral 2 denotes an A / D converter that converts an analog signal corresponding to the reaction torque output from the viscoelasticity measuring device 1 into a digital signal. Reference numeral 3 denotes an information processing apparatus that stores a signal from the A / D converter 2 and performs processing by reading the stored data after the measurement is completed.

情報処理装置3のなかの4はEa演算装置であり、A/D変換器2の出力を記憶したデータ(反作用トルクに相当するデータ)に基づいて複素粘性率η*(η)を求め、このη*(η)から前述した式(1)に基づいて見かけの活性化エネルギーEaの値を演算する機能を有する。   4 of the information processing device 3 is an Ea arithmetic device, which calculates a complex viscosity η * (η) based on data (data corresponding to the reaction torque) stored in the output of the A / D converter 2. It has a function of calculating the apparent activation energy Ea from η * (η) based on the above-described equation (1).

5は、各材料毎の成形可能なEa値の範囲(例えば表1,2に示す目標値の範囲)を設定範囲として予め記憶しておく記憶装置である。6は、Ea演算装置4で演算されたEa値と記憶装置5に記憶されたEa値の設定範囲を比較し、吐出量ばらつき性や外観見栄え等の材料の機械的物性や押出成形性の適否判定を行う演算装置である。   Reference numeral 5 denotes a storage device that stores in advance a range of Ea values that can be molded for each material (for example, target value ranges shown in Tables 1 and 2) as a setting range. 6 compares the setting range of the Ea value calculated by the Ea calculation device 4 and the Ea value stored in the storage device 5, and whether or not the mechanical properties of the material such as the discharge amount variability and the appearance appearance and the extrudability are appropriate An arithmetic device that performs the determination.

7は、演算装置6の演算結果をEa演算装置4での演算結果とともに記憶する記憶装置である。8は、A/D変換器2の出力を記憶したデータ(反作用トルクに相当するデータ)から、前述した式(2)に基づいて複素弾性率G*の変化率G*rを演算するG*r演算装置である。9は、G*r演算装置8の演算結果を記憶する記憶装置である。   Reference numeral 7 denotes a storage device that stores the calculation result of the calculation device 6 together with the calculation result of the Ea calculation device 4. 8 is G * for calculating the rate of change G * r of the complex elastic modulus G * from the data (data corresponding to the reaction torque) stored in the output of the A / D converter 2 based on the above-described equation (2). r arithmetic unit. Reference numeral 9 denotes a storage device that stores the calculation result of the G * r calculation device 8.

10は、記憶装置7,9に記憶されたデータに基づいて押出機の押出吐出量を制御する吐出量制御装置である。この吐出量制御装置10は例えば図2のように構成されている。   A discharge amount control device 10 controls the extrusion discharge amount of the extruder based on the data stored in the storage devices 7 and 9. The discharge amount control device 10 is configured as shown in FIG. 2, for example.

図2において、11は、各材料の押出条件と押出成形品毎の材料のG*rの範囲(例えば表1,2に示すような目標値の範囲)を設定範囲として予め記憶する記憶装置である。12は、押出成形品毎の情報により成形可能なG*rの範囲(設定範囲)と上記記憶装置9に記憶されたG*rの演算値との比較判定を行う演算装置である。なお、先に述べたEa値に関する記憶装置5では、各材料毎の成形可能なEa値の範囲(設定範囲)が記憶されているのに対して、記憶装置11では、各材料毎の押出条件とともに押出成形品毎の材料に関する成形可能なG*r値の設定範囲が予め記憶されている。   In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a storage device that stores in advance, as setting ranges, the extrusion conditions for each material and the G * r range (for example, target value ranges as shown in Tables 1 and 2) for each extruded product. is there. Reference numeral 12 denotes an arithmetic device that performs a comparison determination between a G * r range (setting range) that can be molded based on information for each extrusion-molded product and the calculated value of G * r stored in the storage device 9. In the storage device 5 relating to the Ea value described above, the range (setting range) of the moldable Ea value for each material is stored, whereas in the storage device 11, the extrusion conditions for each material are stored. At the same time, a set range of G * r values that can be molded with respect to the material for each extruded product is stored in advance.

また、13は、それぞれの記憶装置7,9に記憶されているEaとG*rの演算値をもとに先の式(3)に基づいて動径率Mを演算する演算装置である。14は、押出成形品毎の情報により上記動径率Mに基づいて押出吐出量を算出する演算装置である。15は、使用する材料に応じ押出成形品毎の押出成形に際して各種の条件設定を行う演算装置である。16は、演算装置15で設定された条件に見合った押出スクリュー回転数、押出温度、口金種類を決定し、押出機20を制御する押出条件制御装置である。   Reference numeral 13 denotes an arithmetic unit that calculates the radial rate M based on the previous equation (3) based on the calculated values of Ea and G * r stored in the respective storage devices 7 and 9. Reference numeral 14 denotes an arithmetic unit that calculates an extrusion discharge amount based on the above-described radial rate M based on information for each extrusion-molded product. Reference numeral 15 denotes an arithmetic unit that sets various conditions in extrusion molding for each extrusion molding product according to the material to be used. Reference numeral 16 denotes an extrusion condition control device that determines the extrusion screw rotation speed, the extrusion temperature, and the die type that meet the conditions set by the arithmetic unit 15 and controls the extruder 20.

ここで、先に述べた見かけの活性化エネルギーEaの値を判定するフローチャートは、例えば図3のとおりである。このフローチャートは、図1,2に示す粘弾性試験装置のCPUのプログラムとして実行されるものである。   Here, the flowchart for determining the value of the apparent activation energy Ea described above is, for example, as shown in FIG. This flowchart is executed as a program of the CPU of the viscoelasticity testing apparatus shown in FIGS.

図3において、まず準備段階として特定の試料(ここでは、例えば試料Aとする)を試験機(図1の粘弾性測定機1)にセットし(ステップS1)、試料Aおよび粘弾性測定機1を予熱した後(ステップS2)、試験を開始する(ステップS3)。 In FIG. 3, first, as a preparation stage, a specific sample (here, for example, sample A) is set in a testing machine (viscoelasticity measuring machine 1 in FIG. 1) (step S 1 ), and sample A and the viscoelasticity measuring machine are set. After preheating 1 (step S 2 ), the test is started (step S 3 ).

試験開始後、フローチャートの右側に記載された試験機制御(ステップS4,S5)と、左側に記載されたデータ記憶(ステップS6,S7)とが並行して行われる。 After starting the test, the tester control (steps S 4 and S 5 ) described on the right side of the flowchart and the data storage (steps S 6 and S 7 ) described on the left side are performed in parallel.

ステップS4においては、図1の粘弾性測定機1が、試料Aに対して任意の温度、振動周波数、振動振幅におけるせん断力を入力し、反作用の出力トルクを検出する。これは所定のデータ採取が終了するまで行われる(ステップS5)。また、ステップS6においては試験の採取データをA/D変換し記憶装置に記憶する。これは所定のデータ採取が終了するまで行われる(ステップS7)。 In step S 4 , the viscoelasticity measuring device 1 of FIG. 1 inputs a shear force at an arbitrary temperature, vibration frequency, and vibration amplitude to the sample A, and detects the reaction output torque. This is performed until predetermined data collection is completed (step S 5 ). In step S 6 , the test collection data is A / D converted and stored in the storage device. This is performed until predetermined data collection is completed (step S 7 ).

データ採取が終了すると、ステップS8において、記憶したデータを読出し、出力トルクから複素粘性率η*(η)を算出する。そして、次のステップS9において先に述べた式(1)に基づいて演算を行って見かけの活性化エネルギーEaを算出する。 When the data collection is completed, in step S 8, reads the stored data, calculates the * complex viscosity eta (eta) from the output torque. Then, to calculate the activation energy Ea apparent performs operation based on equation (1) previously described in the next step S 9.

一方、ステップS10において各材料の押出成形品(成形対象となる部品)毎に予め記憶されている成形可能なEa値の範囲(設定範囲)を呼び出し、ステップS11において、試料AについてのEaの演算値と試料Aについての成形可能なEa値の設定範囲とを照合し、試料Aについての押出加工性の評価判定を行う。 On the other hand, it calls the range (setting range) of the extrusion molded article formable Ea value previously stored for each (part be molded object) of each material in step S 10, in step S 11, Ea for Sample A Are compared with the settable range of the moldable Ea value for the sample A, and the extrusion processability evaluation for the sample A is performed.

その結果、Eaの演算値が、予め記憶されている成形可能なEa値の設定範囲内のものであれば、Ea値による試料Aの押出加工性はOKと判定され(ステップS12)、他方、Eaの演算値が成形可能な設定範囲外のものであれば、Ea値による試料Aの押出加工性はNGと判定される(ステップS13)。この場合、先に表1,2のデータに基づいて述べたように、特定の熱可塑性エラストマーのEa値とその熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の機械的物性、すなわち硬度や引張強度および最高伸びとの間には密接な相関があり、同時予測が可能であることから、ステップS11〜S13では試料Aの押出加工性の評価と同時に機械的物性の適否判定が同時に行われることになる。 As a result, if the calculated value of Ea is within the preliminarily stored moldable Ea value setting range, the extrudability of the sample A based on the Ea value is determined to be OK (Step S 12 ). If the calculated value of Ea is out of the moldable setting range, the extrudability of the sample A based on the Ea value is determined to be NG (step S 13 ). In this case, as described above based on the data in Tables 1 and 2, the Ea value of a specific thermoplastic elastomer and the mechanical properties of an extruded product made from the thermoplastic elastomer, that is, hardness and tensile strength, and There is a close correlation between the highest elongation, since it is possible to simultaneously predict, step S 11 to S 13 in the appropriateness determining simultaneously the mechanical properties and evaluation of extrusion processability of the sample a is performed at the same time become.

一方、上記複素弾性率G*の変化率G*rの値を判定するフローチャートは、例えば図4のとおりである。このフローチャートは、上記と同様に図1,2に示す粘弾性試験装置のCPUのプログラムとして実行されるものである。   On the other hand, a flowchart for determining the value of the rate of change G * r of the complex elastic modulus G * is, for example, as shown in FIG. This flowchart is executed as a CPU program of the viscoelasticity testing apparatus shown in FIGS.

図4において、まず準備段階として試料Aを試験機(図1の粘弾性測定機1)にセットし(ステップS1)、試料A及び試験機を予熱した後(ステップS2)、試験を開始する(ステップS3)。 In FIG. 4, first, as a preparation stage, sample A is set in a testing machine (viscoelasticity measuring machine 1 in FIG. 1) (step S 1 ), sample A and the testing machine are preheated (step S 2 ), and the test is started. (step S 3).

試験開始後、フローチャートの右側に記載された試験機制御(ステップS4,S5)と、左側に記載されたデータ記憶(ステップS6,S7)とが並行して行われる。 After starting the test, the tester control (steps S 4 and S 5 ) described on the right side of the flowchart and the data storage (steps S 6 and S 7 ) described on the left side are performed in parallel.

ステップS4においては、図1の粘弾性測定機1が、試料Aに対して任意の温度、振動周波数、振動振幅におけるせん断力を入力し、反作用の出力トルクを検出する。これは所定のデータ採取が終了するまで行われる(ステップS5)。またステップS6においては試験データをA/D変換して記憶装置に記憶する。これは所定のデータ採取が終了するまで行われる(ステップS7)。 In step S 4 , the viscoelasticity measuring device 1 of FIG. 1 inputs a shear force at an arbitrary temperature, vibration frequency, and vibration amplitude to the sample A, and detects the reaction output torque. This is performed until predetermined data collection is completed (step S 5 ). In the step S 6 is stored in the storage device test data A / D converter to. This is performed until predetermined data collection is completed (step S 7 ).

データ採取が終了すると、ステップS8において、記憶したデータを読出し、出力トルクから複素弾性率G*を算出する。そして、次のステップS9において、先に述べた式(2)に基づいて複素弾性率G*の変化率G*rを演算する。 When the data collection is completed, in step S 8, reads the stored data, calculates the complex modulus G * from the output torque. Then, at the next step S 9, calculates the complex modulus G * change rate G * r on the basis of the equation (2) described above.

一方、ステップS10にて各材料の押出成形品(成形対象となる部品)の成形条件(断面形状)毎に予め記憶されている成形可能なG*r値の設定範囲を呼び出し、ステップS11において、試料AについてのG*rの演算値と、試料Aを素材とする特定の押出成形品例えば押出成形品(部品)TについてのG*r値の設定範囲とを照合し、押出加工性の評価判定を行う。 On the other hand, in step S 10, a set range of G * r values that can be molded and stored in advance for each molding condition (cross-sectional shape) of the extruded product (part to be molded) of each material is called, and step S 11 , The calculated value of G * r for the sample A and the set range of the G * r value for a specific extrusion-molded product using the sample A as a raw material, for example, an extrusion-molded product (part) T, are collated. The evaluation judgment is performed.

その結果、G*rの演算値が、予め記憶されているG*r値の設定範囲内のものであれば、G*r値による試料A、押出成形品(部品)Tの押出加工性はOKと判定され(ステップS12)、他方、予め記憶されているG*r値の設定範囲外のものであればG*r値による試料A、押出成形品(部品)Tの押出加工性はNGと判定される(ステップS13)。この場合、先に表1,2のデータに基づいて述べたように、特定の熱可塑性エラストマーのG*r値とその熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の機械的物性、すなわち硬度や引張強度および最高伸びとの間には密接な相関があり、同時予測が可能であることから、ステップS11〜S13では試料A、押出成形品Tの押出加工性の評価と同時に機械的物性の適否判定が同時に行われることになる。 As a result, if the calculated value of G * r is within the pre-stored G * r value setting range, the extrudability of sample A and extruded product (part) T by the G * r value is If it is determined to be OK (step S 12 ) and the value is outside the preset range of the G * r value stored in advance, the extrudability of the sample A and the extruded product (part) T by the G * r value is It is determined as NG (step S 13 ). In this case, as described above based on the data in Tables 1 and 2, the G * r value of a specific thermoplastic elastomer and the mechanical properties of an extruded product made from the thermoplastic elastomer, that is, hardness and tensile Since there is a close correlation between strength and maximum elongation and simultaneous prediction is possible, in steps S 11 to S 13 , the mechanical properties of the sample A and the extruded product T are evaluated simultaneously with the evaluation of the extrusion processability. Suitability determination is performed at the same time.

図5には本発明を適用した生産管理フローチャートを示す。   FIG. 5 shows a production management flowchart to which the present invention is applied.

先ず、ステップS1において、設定された混練り条件にて材料の混練りを行い、混練り後の材料(ここでは試料Aとする)を得る(ステップS2)。そして、例えば図1の粘弾性測定機1によって図3,4と同様の粘弾性測定を行い、Ea値およびG*r値の演算に必要なデータを採取する(ステップS3)。次いで、ステップS4において先の式(1)に基づき見かけの活性化エネルギーEaを演算する。 First, in step S 1 , the materials are kneaded under the set kneading conditions to obtain a kneaded material (here, sample A) (step S 2 ). Then, for example, viscoelasticity measurement similar to that of FIGS. 3 and 4 is performed by the viscoelasticity measuring device 1 of FIG. 1 and data necessary for calculation of the Ea value and G * r value is collected (step S 3 ). Then, it calculates the activation energy Ea apparent based on the foregoing equation (1) in step S 4.

ステップS5では、ステップS4で求めたEaの演算値と予め記憶しておいた試料AのEa値の設定範囲とを照合して、試料Aに関する押出加工性の適否判定を行う。その結果、Eaの演算値が、予め設定されているEa値の設定範囲内のものであれば試料Aの押出加工性はOKであると判定し(ステップS6)、次のステップS7において複素弾性率G*の変化率G*rの演算に移行する。 In step S 5, and compares the setting range of Ea value of the sample A which has been previously stored calculation value of Ea calculated in step S 4, it performs the propriety determination of extrudability for the sample A. As a result, if the calculated value of Ea is within the preset Ea value setting range, it is determined that the extrusion processability of the sample A is OK (step S 6 ), and in the next step S 7 . The process proceeds to the calculation of the change rate G * r of the complex elastic modulus G *.

次に、G*rの演算値と、予め記憶しておいた試料Aを素材とする特定の押出成形品(ここでは部品Bとする)のG*r値の設定範囲とを照合して、試料Aを素材とする部品Bについての押出加工性の適否判定を行う(ステップS8)。すなわち、G*rの演算値が予め設定されているG*r値の設定範囲内のものであれば試料Aを素材とする部品Bについての押出加工性はOKであると判定する(ステップS9)。 Next, the calculated value of G * r is collated with the set range of the G * r value of a specific extrusion molded product (here, referred to as part B) made of sample A stored in advance, performing suitability judgment extrusion of the component B to the sample a as a material (step S 8). That is, if the calculated value of G * r is within a preset G * r value setting range, it is determined that the extrudability of the part B made of the sample A is OK (step S). 9 ).

そして、続くステップS10において、EaおよびG*rの演算値をもとに先に述べた式(3)に基づいて動径率Mを算出する。さらに、ステップS20にて予め記憶しておいた試料A、部品BのM値−スクリュー回転数の相関データを参照して、試料Aを素材とする部品Bを押出成形するのに最適な押出機のスクリュー回転数(押出吐出量)を演算する(ステップS11)。そして、演算されたスクリュー回転数を押出機に入力し(ステップS12)、押出成形を開始する(ステップS13)。なお、上記のM値−スクリュー回転数の相関データとは図8に示したものである。 Then, in step S 10 that follows, to calculate the dynamic diameter ratio M on the basis of the equation (3) described above on the basis of the calculated value of Ea and G * r. Furthermore, M value stored in advance in advance samples A, component B in step S 20 - with reference to the correlation data of the screw rotational speed, the optimum extrusion to extruded components B to the sample A and the material The screw rotation speed (extrusion discharge amount) of the machine is calculated (step S 11 ). Then, the calculated screw rotation speed is input to the extruder (step S 12 ), and extrusion molding is started (step S 13 ). The above-mentioned correlation data of M value-screw rotation number is shown in FIG.

先のステップS8において、試料Aを素材とする部品BのG*rの演算値が予め設定されているG*r値の設定範囲外のものであると判定された場合は、実質的に試料Aを素材とする部品Bの押出加工性は不適と判定されたことにほかならないことから、ステップS14において、その試料Aを素材とする他の押出成形品(部品)のG*r値の設定範囲との照合を行う。その結果、試料Aに関するG*rの演算値がその試料Aを素材とする他の部品のG*r値の設定範囲内のものであれば、試料Aを他の部品の押出しに起用するべくその判定結果を記録する(ステップS15)。 If it is determined in the previous step S 8 that the calculated value of G * r for the part B made of the sample A is outside the preset G * r value setting range, extrusion processability of component B to the sample a and the material from that no other than to the determination unsuitable, in step S 14, G * r value other extrudate to the sample a as a material (parts) Compare with the setting range. As a result, if the calculated value of G * r for the sample A is within the set range of the G * r value of other parts made from the sample A, the sample A should be used for extruding other parts. The determination result is recorded (step S 15 ).

なお、ステップS5において、試料AのEaの演算値が設定範囲外のものであると判定された場合や、ステップS14においてG*rの演算値が設定範囲外のものであると判定された場合は、試料Aそのものの性状が不適と判定され、混練り条件の変更の指示が出されることになる。 Note that, in step S 5, it is determined that or if the calculated value of Ea for Sample A is determined to be outside the range, but the calculated value of G * r is outside the range in the step S 14 In such a case, the property of the sample A itself is determined to be inappropriate, and an instruction to change the kneading conditions is issued.

このように、正確な押出加工性の評価が可能となる見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rおよび動径率Mの値を利用して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品を押出成形する際の生産管理を行うことができる。   As described above, the thermoplastic elastomer is used as a raw material by using the apparent activation energy Ea, the change rate G * r of the complex elastic modulus G *, and the value of the radial modulus M, which enables accurate evaluation of the extrusion processability. It is possible to perform production management when extruding the extruded product.

また、ステップS20のように、動径率Mとスクリュー回転数の相関データを予め作成しておくことにより、スクリュー回転数をその都度演算する手間が省け、実際の押出成形を開始するまでに要する段取り時間が大幅に短縮される。 Also, as shown in step S 20 , by creating correlation data between the radial velocity ratio M and the screw rotation number in advance, it is possible to save the trouble of calculating the screw rotation number each time and start actual extrusion molding. The required setup time is greatly reduced.

なお、図1の粘弾性測定機1は、例えば室温〜230℃における複素粘性率及び複素弾性率のデータが採取できるものである。   In addition, the viscoelasticity measuring device 1 of FIG. 1 can collect | require the data of the complex viscosity and complex elastic modulus in room temperature-230 degreeC, for example.

粘弾性試験によって見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rを算出するためのブロック図。The block diagram for calculating apparent activation energy Ea and change rate G * r of complex elastic modulus G * by a viscoelasticity test. 図1の要部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part structure of FIG. 見かけの活性化エネルギーEaにより押出加工性の評価を行う際の処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process at the time of evaluating extrusion processability by the apparent activation energy Ea. 複素弾性率G*の変化率G*rにより押出加工性の評価を行う際の処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process at the time of evaluating extrusion processability by change rate G * r of complex elastic modulus G *. 見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rおよび動径率Mにより押出加工性の評価を行って生産を管理する際の処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process at the time of evaluating extrusion processability by apparent activation energy Ea, the rate of change G * r of the complex elastic modulus G *, and the radial rate M, and managing production. 見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rとの相関によって定義される動径率Mの説明図。Explanatory drawing of the radial rate M defined by the correlation with apparent activation energy Ea and change rate G * r of complex elastic modulus G *. 押出加工性評価の一つとして押出断面形状評価のための断面形状を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cross-sectional shape for extrusion cross-sectional shape evaluation as one of extrusion processability evaluation. 動径率Mとスクリュー回転数との相関を示すグラフ。The graph which shows the correlation with radial velocity M and screw rotation speed.

符号の説明Explanation of symbols

1…粘弾性測定機
2…A/D変換器
3…情報処理装置
4…Ea演算装置
5,7,9,11…記憶装置
6,12,13,14,15…演算装置
8…G*r演算装置
10…吐出量制御装置
16…押出条件制御装置
20…押出機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Viscoelasticity measuring machine 2 ... A / D converter 3 ... Information processing apparatus 4 ... Ea arithmetic unit 5, 7, 9, 11 ... Storage device 6, 12, 13, 14, 15 ... Arithmetic unit 8 ... G * r Arithmetic unit 10 ... Discharge amount control unit 16 ... Extrusion condition control unit 20 ... Extruder

Claims (9)

所定の温度範囲で振動周波数および振動振幅を変化させて、所定の混練り条件で製造された熱可塑性エラストマーにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、熱可塑性エラストマーの複素粘性率η*(η)と、せん断速度の異なる二つのせん断領域の熱可塑性エラストマーの複素弾性率G*を求める測定工程と、
上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)、見かけの活性化エネルギーをEaとして、粘弾性材料の温度依存性を表すアレニウス型の式(アンドレード(Andrade)の式)(1)に基づいて熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを算出する工程と、
η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
Ea:Activation Energyの略でコンパウンド粘度(流動)の見かけの活性化エネルギー(×10-1KJ/mol)
先に求めた二つの複素弾性率G*の比に基づいて、粘弾性特性のせん断速度依存性を表す複素弾性率G*の変化率G*r(G*rateの略)を算出する工程と、
見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に求めた見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する工程と、
を含み、
先に算出した見かけの活性化エネルギーEa複素弾性率G*の変化率G*rおよび動径率Mのそれぞれの値に基づいて熱可塑性エラストマーの押出加工条件を設定することを特徴とする熱可塑性エラストマーの加工条件設定方法。
The thermoplastic elastomer is controlled on the basis of the stress acting against the shearing force by controlling the shearing force applied to the thermoplastic elastomer produced under the predetermined kneading conditions by changing the vibration frequency and vibration amplitude within the predetermined temperature range. Measuring the complex viscosity η * (η) of the two, and the complex elastic modulus G * of the thermoplastic elastomer in two shear regions having different shear rates;
The temperature and gas constants at the time of the above measurement are T and R, the viscosity is η, the complex viscosity is η * (η), the apparent activation energy is Ea, and the Arrhenius type equation representing the temperature dependence of the viscoelastic material. Calculating the apparent activation energy Ea of the thermoplastic elastomer based on (Andrade formula) (1);
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
Ea: Abbreviation for Activation Energy, apparent activation energy of compound viscosity (flow) (× 10 −1 KJ / mol)
Calculating a rate of change G * r (abbreviation of G * rate) of the complex modulus G * representing the shear rate dependence of the viscoelastic property based on the ratio of the two complex modulus G * obtained previously; ,
On the correlation data in which the correlation between the allowable width of the apparent activation energy Ea and the allowable width of the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is predetermined, the apparent activation energy Ea and the complex elasticity previously determined The step of calculating the relative positional relationship between the intermediate point of the allowable width on the correlation data and the measured point position as the radial rate M when the measured point position is designated with the change rate G * r value of the rate G *. When,
Including
Heat and setting the extrusion processing conditions of the thermoplastic elastomer on the basis of the respective values of the activation apparent previously calculated energy Ea and the complex elastic modulus G * change rate G * r and dynamic diameter ratio M Processing conditions setting method for plastic elastomer.
熱可塑性エラストマーの押出加工条件の設定に先立って、
先に算出した見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値と、予め設定されている活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲とを個別に比較して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の押出加工性の評価を行う判定工程を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性エラストマーの加工条件設定方法。
Prior to setting the extrusion conditions for thermoplastic elastomer,
Each of the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated previously, and the preset activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G *, respectively. and the allowable range compared individually, the processing of thermoplastic elastomers according to claim 1, characterized in that it comprises determining step to evaluate the extrusion processability of the extrudate to the material of the thermoplastic elastomer Condition setting method.
同一配合で且つ混練り条件の異なる複数の熱可塑性エラストマーを用いて特定の押出加工条件下で押出成形を行った場合のそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲が予め設定されていることを特徴とする請求項2に記載の熱可塑性エラストマーの加工条件設定方法。 Apparent activation energy Ea and complex elasticity that can be molded in the extrusion process for each of the cases where extrusion molding is performed under specific extrusion conditions using a plurality of thermoplastic elastomers having the same composition and different kneading conditions 3. A method for setting processing conditions for a thermoplastic elastomer according to claim 2, wherein each allowable range of the rate of change G * r of the rate G * is preset . 上記判定工程での押出加工性の評価結果が良好であることを条件に、見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に算出した見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する工程と、
この動径率Mに基づいて、特定の押出成形品を押出成形するのに適した熱可塑性エラストマーの押出吐出量を算出する吐出量算出工程と、
上記判定手段により押出加工性が良好であると判定された押出成形品について、先に吐出量算出工程にて算出された押出吐出量に基づいて当該押出成形品の押出加工条件を設定する工程と、
を含むことを特徴とする請求項2または3に記載の熱可塑性エラストマーの加工条件設定方法。
A correlation between the allowable width of the apparent activation energy Ea and the allowable width of the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is determined in advance on the condition that the evaluation result of the extrudability in the determination step is good. In the correlation data, when the measured point position is designated with the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated previously, the allowable width on the correlation data is Calculating a relative positional relationship between the intermediate point and the measured point position as a radial rate M;
A discharge amount calculating step for calculating an extrusion discharge amount of a thermoplastic elastomer suitable for extruding a specific extruded product based on the radial rate M,
A step of setting the extrusion processing conditions of the extrusion-molded product based on the extrusion discharge amount previously calculated in the discharge amount calculation step for the extrusion-molded product determined to have good extrudability by the determination means; ,
The method for setting processing conditions for a thermoplastic elastomer according to claim 2 or 3, characterized by comprising :
押出加工条件を設定する工程では、予め設定されている動径率Mと押出機のスクリュー回転数との相関データと、先に算出した動径率Mとを照合して、その算出した動径率Mに見合ったスクリュー回転数を算出することを特徴とする請求項4に記載の熱可塑性エラストマーの加工条件設定方法。 In the step of setting the extrusion process condition, the correlation data between the preset radial velocity M and the screw rotation speed of the extruder is compared with the previously calculated radial velocity M, and the calculated radial radius is checked. The method for setting processing conditions for a thermoplastic elastomer according to claim 4, wherein the screw rotation number corresponding to the rate M is calculated . 所定の温度範囲で振動周波数および振動振幅を変化させて、所定の混練り条件で製造された熱可塑性エラストマーにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、熱可塑性エラストマーの複素粘性率η*(η)と、せん断速度の異なる二つのせん断領域の熱可塑性エラストマーの複素弾性率G*を求める測定手段と、
上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)、見かけの活性化エネルギーをEaとして、粘弾性材料の温度依存性を表す式(1)に基づいて熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを算出する第1の演算手段と、
先に求めた二つの複素弾性率G*の比に基づいて、粘弾性特性のせん断速度依存性を表す複素弾性率G*の変化率G*rを算出する第2の演算手段と、
見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に算出した見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する第3の演算手段と、
同一配合で且つ混練り条件の異なる複数の熱可塑性エラストマーを用いて特定の押出加工条件下で押出成形を行った場合のそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲が予め設定されている記憶手段と、
上記第1,2の演算手段で算出された見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値と、上記記憶手段に記憶された活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲とを個別に比較して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の押出加工性の評価を行う判定手段と、
上記第3の演算手段で算出された動径率Mに基づいて、特定の押出成形品を押出成形するのに適した熱可塑性エラストマーの押出吐出量を算出する吐出量算出手段と、
上記判定手段により押出加工性が良好であると判定された押出成形品について、吐出量演算手段で算出された押出吐出量に基づいて当該押出成形品の押出加工条件を設定する条件設定手段と、
を備えたことを特徴とする熱可塑性エラストマーの押出吐出量制御装置。
The thermoplastic elastomer is controlled on the basis of the stress acting against the shearing force by controlling the shearing force applied to the thermoplastic elastomer produced under the predetermined kneading conditions by changing the vibration frequency and vibration amplitude within the predetermined temperature range. Measuring means for determining the complex viscosity η * (η) and the complex elastic modulus G * of the thermoplastic elastomer in two shear regions having different shear rates ;
Equation (1) representing the temperature dependence of the viscoelastic material, where T and R are the temperature and gas constant at the time of the measurement, the viscosity is η, the complex viscosity is η * (η), and the apparent activation energy is Ea. A first calculating means for calculating an apparent activation energy Ea of the thermoplastic elastomer based on
A second computing means for calculating a rate of change G * r of the complex elastic modulus G * representing the shear rate dependence of the viscoelastic property based on the ratio of the two complex elastic modulus G * obtained previously ;
On the correlation data in which the correlation between the allowable width of the apparent activation energy Ea and the allowable width of the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is determined in advance, the apparent activation energy Ea and the complex elasticity previously calculated If you specify the measured point positions with the value of the rate G * change rate G * r, the calculated relative positional relation between the measured point positions and the midpoint of the tolerance on the correlation data as dynamic diameter ratio M 3 computing means;
Apparent activation energy Ea and complex elasticity that can be molded in the extrusion process for each of the cases where extrusion molding is performed under specific extrusion conditions using a plurality of thermoplastic elastomers having the same composition and different kneading conditions Storage means in which each allowable range of the rate of change G * r of the rate G * is preset;
The apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated by the first and second calculating means, and the activation energy Ea and the complex elastic modulus G stored in the storage means A judging means for evaluating the extrudability of an extruded product made of a thermoplastic elastomer by individually comparing each allowable range of the change rate G * r of *
A discharge amount calculating means for calculating an extrusion discharge amount of a thermoplastic elastomer suitable for extruding a specific extrusion-molded product based on the radial rate M calculated by the third calculation means;
Condition setting means for setting the extrusion processing conditions of the extruded product based on the extrusion discharge amount calculated by the discharge amount calculation means for the extrusion molded product determined to have good extrudability by the determination means;
A device for controlling an extrusion discharge amount of a thermoplastic elastomer, comprising:
上記吐出量算出手段は、予め設定されている動径率Mと押出機のスクリュー回転数との相関データと、先に算出した動径率Mとを照合して、その算出した動径率Mに見合ったスクリュー回転数を算出する一方、
上記条件設定手段は、押出機による押出成形開始に先立って先に算出したスクリュー回転数を押出機に付与するものであることを特徴とする請求項6に記載の熱可塑性エラストマーの押出吐出量制御装置。
The discharge amount calculation means collates correlation data between a preset radial rate M and the screw rotation speed of the extruder with the previously calculated radial rate M, and calculates the calculated radial rate M. While calculating the screw rotation speed suitable for
7. The extrusion discharge amount control for a thermoplastic elastomer according to claim 6, wherein the condition setting means gives the extruder the screw rotational speed calculated before the start of extrusion molding by the extruder. apparatus.
所定の温度範囲で振動周波数および振動振幅を変化させて、所定の混練り条件で製造された熱可塑性エラストマーにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、熱可塑性エラストマーの複素粘性率η*(η)と、せん断速度の異なる二つのせん断領域の熱可塑性エラストマーの複素弾性率G*を求める測定工程と、
上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)、見かけの活性化エネルギーをEaとして、粘弾性材料の温度依存性を表す式(1)に基づいて熱可塑性エラストマーの見かけの活性化エネルギーEaを算出する工程と、
先に求めた二つの複素弾性率G*の比に基づいて、粘弾性特性のせん断速度依存性を表す複素弾性率G*の変化率G*rを算出する工程と、
先に算出した見かけの活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rの値と、予め設定されている活性化エネルギーEaおよび複素弾性率G*の変化率G*rのそれぞれの許容範囲とを個別に比較して、熱可塑性エラストマーを素材とする押出成形品の押出加工性の評価を行う判定工程と、
上記判定工程での押出加工性の評価結果が良好であることを条件に、見かけの活性化エネルギーEaの許容幅と複素弾性率G*の変化率G*rの許容幅との相関を予め定めてある相関データ上において、先に求めた見かけの活性化エネルギーEaと複素弾性率G*の変化率G*rの値をもって実測点位置を指定した場合に、その相関データ上での許容幅の中間点と実測点位置との相対位置関係を動径率Mとして算出する工程と、
この動径率Mに基づいて、特定の押出成形品を押出成形するのに適した熱可塑性エラストマーの押出吐出量を算出する吐出量算出工程と、
を含み、
上記吐出量算出工程で算出された押出吐出量となるように押出機を制御するとともに、上記判定工程で成形加工不可能と判定された場合に熱可塑性エラストマーの混練り条件を変更することを特徴とする熱可塑性エラストマーの加工管理方法。
The thermoplastic elastomer is controlled on the basis of the stress acting against the shearing force by controlling the shearing force applied to the thermoplastic elastomer produced under the predetermined kneading conditions by changing the vibration frequency and vibration amplitude within the predetermined temperature range. Measuring the complex viscosity η * (η) and the complex elastic modulus G * of the thermoplastic elastomer in two shear regions having different shear rates;
Equation (1) representing the temperature dependence of the viscoelastic material, where T and R are the temperature and gas constant at the time of the measurement, the viscosity is η, the complex viscosity is η * (η), and the apparent activation energy is Ea. Calculating the apparent activation energy Ea of the thermoplastic elastomer based on
A step of calculating a rate of change G * r of the complex elastic modulus G * representing the shear rate dependence of the viscoelastic property based on the ratio of the two complex elastic modulus G * obtained previously;
Each of the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * calculated previously, and the preset activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G *, respectively. A judgment process for evaluating the extrudability of an extruded product made of a thermoplastic elastomer as a raw material by individually comparing the allowable range;
A correlation between the allowable width of the apparent activation energy Ea and the allowable width of the change rate G * r of the complex elastic modulus G * is determined in advance on the condition that the evaluation result of the extrudability in the determination step is good. When the actual measurement point position is designated with the apparent activation energy Ea and the change rate G * r of the complex elastic modulus G * obtained previously on the correlation data, the allowable width on the correlation data is determined. Calculating a relative positional relationship between the intermediate point and the measured point position as a radial rate M;
A discharge amount calculating step for calculating an extrusion discharge amount of a thermoplastic elastomer suitable for extruding a specific extrusion-molded product based on the radial rate M;
Including
The extruder is controlled so as to be the extrusion discharge amount calculated in the discharge amount calculation step, and the kneading condition of the thermoplastic elastomer is changed when it is determined that the molding process is impossible in the determination step. The processing management method of thermoplastic elastomer .
上記吐出量算出工程では、予め設定されている動径率Mと押出機のスクリュー回転数との相関データと、先に算出した動径率Mとを照合して、その算出した動径率Mに見合ったスクリュー回転数を算出することを特徴とする請求項8に記載の熱可塑性エラストマーの加工管理方法。 In the discharge amount calculating step, correlation data between a preset radial rate M and the screw rotation speed of the extruder is compared with the previously calculated radial rate M, and the calculated radial rate M is checked. The method according to claim 8, wherein a screw rotation number suitable for the calculation is calculated .
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