ダイスウェルとは？

ダイスウェル（押出物膨張）はプラスチック加工、特にポリマー押出で一般的に見られる現象です。ポリマー材料の流れをダイに押し込み、所望の製品形状を得ます。この現象は、ポリマーの弾性、すなわち高分子系が収縮・膨張できる性質に関連します。高分子のランダムコイルがキャピラリーダイに入ると収縮が生じ、キャピラリー内で部分的に緩和した後、キャピラリーによる拘束がなくなる出口で回復します。

膨張の影響は非常に大きくなる場合があり、特にポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）や、一部のポリアミドおよびポリエステルで顕著です。

膨張は一部のポリマープロセス、特にブロー成形において重要です。膨張が不十分でも過大でも、加工上の問題や最終製品の欠陥につながる可能性があります。ISO 11443は、キャピラリーレオメータ用アクセサリを用いてダイスウェルを測定する方法を規定しています。

試験例：炭酸カルシウム充填LLDPEのダイスウェル

ダイスウェル試験の実施依頼を受けました。当社のキャピラリーレオメータにダイスウェルテスターアクセサリを装着し、炭酸カルシウムを充填したLLDPE試料を試験しました。測定は、キャピラリーダイの下に設置したレーザーシステムで行い、押出物の直径を測定します。

せん断速度の増加に伴いダイスウェルも増加し、加工時のせん断速度では直径が25%増加しました。弾性に影響する主要パラメータである温度を変え、さらに異なるキャピラリーダイでダイスウェルを測定することで、所望の最終製品形状を実現するために最適なプロセス条件を提案できました。