MFR・MVR

メルトマスフローレイト(MFR)、メルトボリュームレイト(MVR)はともに、熱可塑性樹脂の溶融時の流動性を表す数値です。 シリンダ内で溶融した樹脂を、一定の温度と荷重条件のもと、シリンダ底部に設置された規定口径のダイスから10分間あたり押し出される樹脂量を測定します。 値はそれぞれ、g/10min (MFR)とcm³/10min(MVR)の単位で表示されます。試験方法としては、押出物を手動で切取るA法と、自動で時間(or距離)測定するB法があります。 A法はMFRが0.1～25 (g/10min)の材料に適用されて、B法は0.1～50 (g/10min)の材料に適用されます。 また、MI(Melt Index)はMFRと同意語で、ポリオレフィン業界で使用されていました。

ある一定の時間間隔で押出物を切取り、一連の切取り片の質量を測定して、以下の計算式によりMFRを求めます。

MFR…メルトマスフローレイト (g/10min) m…切取り片の平均質量 (g) t…試料の切取り時間間隔 (s) 600…基準時間の秒数 (＝10分)

ピストンが所定の距離を移動する時間を測定し、以下の計算式よりMVR及びMFRを求めます。 規格ではa)距離 測定とb)時間測定の方法がありますが、DJKではb)の測定方法にのみ対応をしています。

MVR…メルトボリュームレイト (cm³/10min) L…所定のピストン移動距離 (cm) t…測定時間の平均値 (s) 427…ピストンとシリンダの平均断面積0.711 (cm²)×基準時間の秒数600 (s) ρ…試験温度での溶融密度 (g/cm³)

m…ピストンが距離Lを移動して押出す押出物の質量 (g)

MFRとは溶融流動性の尺度のことで、分子量と相関性があります。 一般には、MFRの数値が大きいほど材料の分子量が 小さく、流動性が良いことを意味します。 逆に、MFRの数値が小さいほど材料の分子量が大きく、流動性が低いことを意味します。 また、樹脂の流動性は、せん断速度に依存します。 MFR測定時のせん断速度は、通常の射出成形等の加工時のせん断速度よりはるかに小さいので、射出成形加工時の流動性挙動と一致しません。 MFRは一定荷重で樹脂の流動性を調べますが、キャピラリーレオメータでは、一定のせん断速度で溶融粘度を測定します。 せん断速度を数水準とって、[せん断速度 VS 溶融粘度]のデータを採取します。一般に、温度一定では、せん断速度が大きくなると樹脂の溶融粘度が減少するため、粘度を比較するときはせん断速度を特定する必要があります。