1379343896  既製のPET素材で出来た透明な品物を加熱して加工(変形)したら、白くなってしまいました。

(1)元々は白くせずに加工したかったので、今回は不本意です。今後白くしないようにするには、或いは意図して白く加工するには、何に心がければ良いのでしたっけ?(ゆっくり冷やすか、急速に冷やすかだったと思うのですが、どちらでしたっけ?)
(2)透明に戻す方法があれば教えて下さい。
※今回の品物に関しては、白くなっても結果としては味があっていいかな?と考えており、(2)を教わっても直ちには試さない予定です。

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  • 登録:2013/09/17 00:04:56
  • 終了:2013/09/20 02:15:24

ベストアンサー

id:fowling-piece No.3

SPANIEL回答回数37ベストアンサー獲得回数82013/09/17 14:32:44

ポイント240pt

どのような加工をされたのでしょうか。
元の形状が分かりませんが、熱を加えたうえで平らな部分を押し出すような成型をされたということでしょうか。
そのような成型をされた場合、硬質の塩ビを曲げたときにできる白化(細かなひび割れ)とはちょっと思えません。
PET の白化について書かれた情報を探してみたのですが、このようなものが見つかりました。

PETボトルでお馴染みのプラスチックですが、実際はA-PET、C-PET、PET-Gなどそれぞれグレードが分かれています。接着用途ならA-PET、曲げが必要ならば、PET-Gとなります。 軽量かつ透明な素材ではありますが、案外ナイーブな素材で薬品に触れると白化する事もありますので、注意してください。

http://www.shinshi-kk.com/technology/

炉曲げ
・これはオーブンのような機械に板そのものを入れてぐにゃぐにゃに熱し、取り出した後、
型に添わせて形を作っていく成形加工の一種です。
・量産にはあまり適さないです。(加工はひとつずつ)
・板の厚みは問いませんが、ペットにおいては再生ペットと呼ばれるA-PETは
炉に入れると白くなりやすいので、ペットを炉で曲げるというのは通常はせず、やるとすれば
バージンのG-PETに限られます。

http://www.kyoeikagaku.com/detail/sodansitsu.html

玩具のケースに使われるような素材であればバージンではなくリサイクル素材が含まれていると思われますし、薬品は使われていないと思われますので熱による白化だと考えられます。
ですから元に戻すのは、ほぼ無理だと思います。
(軟化させるまで温度を上げて改めて型にはめれば消えるかもしれませんが、元の形を保てなくなります。)


私自身では PET 素材の曲げ加工をしたことがありませんので、実際にされている方を探してみました。

バーナーを用いて樹脂を熱間曲げ加工する際の、(私なりの)注意点をまとめると次のようになります。

<樹脂の熱間曲げ加工時の注意点>
 (1)火力は強くしすぎない。火力が強いと、樹脂内部や表面に気泡や白濁が起こってしまう。
 (2)R状に曲げる場合、半径の外周側を炙る。樹脂が熱膨張する方をRの外側とするため。
 (3)曲げたい部分のみを熱する。換言すると、曲げなくても良い部分には火を当てない。
 (4)同じ部分のみに火を当て続けない。曲げたい部分全体を、まんべんなく火に当てる。
 (5)成形したあとは、急冷させることでその形状を保持させる。空冷でも水冷でも可。

http://minkara.carview.co.jp/en/userid/132018/blog/30085358/

1.5mm という板厚なので質問であげられているものに比べると随分と厚いはずですが、熱加工できれいに曲げができているのが分かります。

なんじゃ、このデコボコは・・(゜o゜;

http://plamodayo.blog119.fc2.com/?no=60

こちらは逆に失敗された方です。
熱湯に漬け込んでから型にはめて曲げたのだと思います。
熱湯では温度が高過ぎて表面が柔らかくなりすぎたのでしょう。
因みに曲げによる微細なひび割れによる白化を起こしにくいということも分かります。
(ポリスチレンに比べて。)

しょうがないので、またホームセンターに行ってPS(ポリスチレン)のプラ板を買ってきました。
ところが、ここで又もや問題が発生します。
曲げRの小さいところで材料が白濁してしまうのです。
PETではこのようなことにはなりませんでした。因みにPETはしっかり折り曲げても白くなりません。

http://plamodayo.blog119.fc2.com/?no=60



次回に備えてですが曲げの温度が大事なようです。
PET の物性値を乗せているページがあります。
その中で「荷重たわみ温度」というのが、柔らかくなって曲げられるようになり始める温度です。

70-104 (1.8MPa)

http://www.kda1969.com/pla_material/pla_mate_pet2b.htm

68度

http://www.shinshi-kk.com/pdf/technology.pdf

70度付近から軟化し始めるようですからこのあたりの温度よりも高くなりすぎないことに注意をすることと、成型した後は急冷させて形を保持させることが大切なのではないでしょうか。

もし今回の質問のケースが平らなものを打ち出すようなことをやっているのであれば薄い素材ではかなり難しいと思います。
成型に使われるのは 270度近辺らしいので柔らかくするところまではできたとしてもきれいに厚みを保ったまま延ばすにはかなりきれいな金型ときちんとした圧着する設備が必要だと思われます。

 PET樹脂は、溶融温度が270℃近辺で、成形温度は、270~280℃であり、比較的高温で射出成形を行います。この樹脂の特徴の一つとして、流動性があります。融点以上では流動性が良好ですが、固化が始まると一気に流動がしにくくなります。

http://koza.misumi.jp/mold/2011/03/499_pet.html
id:Kityo

 ご推察どおり、熱を加えて平らな部分を押し出すような加工をしました。具体的には電熱器で焙って、お玉でぐいぐいと押しました。
 以前に同様な工作をして白化しなかった時との差分は「火力は強くしすぎない」と言われると心当たりがあり、以前は中火・今回は短時間で済ませたくて強火にしたのが悪かったのだと思います。白化させたくないときは中火でじっくり…なのでしょう。多分。
 A-PET~PET-Gなどのグレードで白化し易さが変わると言うのは、今後留意します。恐らく白化し易さだけでなく色々性質が違うのでしょうね。今回の回答を頂くまで、入手性が抜群に良い飲料のペットボトルを試しに使って加工方法を検討したりもしていたのですが、あてにならない場合もあると言うことですね。
 回答ありがとうございます。

2013/09/20 02:14:42

その他の回答(2件)

id:NAPORIN No.1

なぽりん回答回数4647ベストアンサー獲得回数8512013/09/17 00:22:13

ポイント40pt

no title1ページ目の右欄参照
透明プラスチック材料 ?包装用、光関連機器用が主用途? | 製品・サービス | 三菱化学株式会社
目に見えないほど小さい結晶をたくさんつくるといいようです。
たぶん、ガラス転移温度以上の成形温度に熱して望みの形に成形して急冷でよいとおもいます。
 
造核剤・透明化剤|ADEKA 
このようなぞうかくざいをまぜて結晶化を促進させています。(普通はすでに配合されている)

id:Kityo

 回答ありがとうございます。
 第1URLの右欄…は僕には難し過ぎましたが、第2URLのページの「PET」のところに書いてある内容は僕に丁度良いレベルで以前からのうる覚えの知識を思い出すのに丁度良いレベルでした。
 第3URLの造核剤と言うイディオムはこれまで会ったことのないものでした。

2013/09/20 01:37:49
id:holoholobird No.2

holoholobird回答回数574ベストアンサー獲得回数1042013/09/17 06:55:11

ポイント20pt

>既製のPET素材で出来た透明な品物を加熱して加工(変形)したら、白くなってしまいました。
加工する際に、その部分に小さなひび割れが多数できたせいです。
http://www.shoei-chem.co.jp/knowledge105.html
の白化現象が詳しいです。

>(1)元々は白くせずに加工したかったので、今回は不本意です。今後白くしないようにするには、或いは意図して白く加工するには、何に心がければ良いのでしたっけ?

加熱して曲げるのではなく、曲げてから加熱してください。
加熱することでひび割れが解けて消えます。

加熱してから曲げても、温度が低下している状態で応力をかけても層は剥離します。

>(ゆっくり冷やすか、急速に冷やすかだったと思うのですが、どちらでしたっけ?)

プラスチックに関してはゆっくり冷やしても急速に冷やしても熱伝導率が低いので変わりありません。加熱してひび割れを消すことのほうが重要です。

>(2)透明に戻す方法があれば教えて下さい。
※今回の品物に関しては、白くなっても結果としては味があっていいかな?と考えており、(2)を教わっても直ちには試さない予定です。

適当に曲げた後、白くなったところを加熱してください。
その後常温で冷まします。

id:Kityo

 回答ありがとうございます。
 素材によってはそのようなプロセスでの白化もありそうですし、加熱してひびを消すと言う方法はそのようなプロセスでの白化を元に戻せそうです。今回の僕の工作には当てはまらないように思いましたが、いずれ活用させて頂くかも知れません。

2013/09/20 01:47:58
id:fowling-piece No.3

SPANIEL回答回数37ベストアンサー獲得回数82013/09/17 14:32:44ここでベストアンサー

ポイント240pt

どのような加工をされたのでしょうか。
元の形状が分かりませんが、熱を加えたうえで平らな部分を押し出すような成型をされたということでしょうか。
そのような成型をされた場合、硬質の塩ビを曲げたときにできる白化(細かなひび割れ)とはちょっと思えません。
PET の白化について書かれた情報を探してみたのですが、このようなものが見つかりました。

PETボトルでお馴染みのプラスチックですが、実際はA-PET、C-PET、PET-Gなどそれぞれグレードが分かれています。接着用途ならA-PET、曲げが必要ならば、PET-Gとなります。 軽量かつ透明な素材ではありますが、案外ナイーブな素材で薬品に触れると白化する事もありますので、注意してください。

http://www.shinshi-kk.com/technology/

炉曲げ
・これはオーブンのような機械に板そのものを入れてぐにゃぐにゃに熱し、取り出した後、
型に添わせて形を作っていく成形加工の一種です。
・量産にはあまり適さないです。(加工はひとつずつ)
・板の厚みは問いませんが、ペットにおいては再生ペットと呼ばれるA-PETは
炉に入れると白くなりやすいので、ペットを炉で曲げるというのは通常はせず、やるとすれば
バージンのG-PETに限られます。

http://www.kyoeikagaku.com/detail/sodansitsu.html

玩具のケースに使われるような素材であればバージンではなくリサイクル素材が含まれていると思われますし、薬品は使われていないと思われますので熱による白化だと考えられます。
ですから元に戻すのは、ほぼ無理だと思います。
(軟化させるまで温度を上げて改めて型にはめれば消えるかもしれませんが、元の形を保てなくなります。)


私自身では PET 素材の曲げ加工をしたことがありませんので、実際にされている方を探してみました。

バーナーを用いて樹脂を熱間曲げ加工する際の、(私なりの)注意点をまとめると次のようになります。

<樹脂の熱間曲げ加工時の注意点>
 (1)火力は強くしすぎない。火力が強いと、樹脂内部や表面に気泡や白濁が起こってしまう。
 (2)R状に曲げる場合、半径の外周側を炙る。樹脂が熱膨張する方をRの外側とするため。
 (3)曲げたい部分のみを熱する。換言すると、曲げなくても良い部分には火を当てない。
 (4)同じ部分のみに火を当て続けない。曲げたい部分全体を、まんべんなく火に当てる。
 (5)成形したあとは、急冷させることでその形状を保持させる。空冷でも水冷でも可。

http://minkara.carview.co.jp/en/userid/132018/blog/30085358/

1.5mm という板厚なので質問であげられているものに比べると随分と厚いはずですが、熱加工できれいに曲げができているのが分かります。

なんじゃ、このデコボコは・・(゜o゜;

http://plamodayo.blog119.fc2.com/?no=60

こちらは逆に失敗された方です。
熱湯に漬け込んでから型にはめて曲げたのだと思います。
熱湯では温度が高過ぎて表面が柔らかくなりすぎたのでしょう。
因みに曲げによる微細なひび割れによる白化を起こしにくいということも分かります。
(ポリスチレンに比べて。)

しょうがないので、またホームセンターに行ってPS(ポリスチレン)のプラ板を買ってきました。
ところが、ここで又もや問題が発生します。
曲げRの小さいところで材料が白濁してしまうのです。
PETではこのようなことにはなりませんでした。因みにPETはしっかり折り曲げても白くなりません。

http://plamodayo.blog119.fc2.com/?no=60



次回に備えてですが曲げの温度が大事なようです。
PET の物性値を乗せているページがあります。
その中で「荷重たわみ温度」というのが、柔らかくなって曲げられるようになり始める温度です。

70-104 (1.8MPa)

http://www.kda1969.com/pla_material/pla_mate_pet2b.htm

68度

http://www.shinshi-kk.com/pdf/technology.pdf

70度付近から軟化し始めるようですからこのあたりの温度よりも高くなりすぎないことに注意をすることと、成型した後は急冷させて形を保持させることが大切なのではないでしょうか。

もし今回の質問のケースが平らなものを打ち出すようなことをやっているのであれば薄い素材ではかなり難しいと思います。
成型に使われるのは 270度近辺らしいので柔らかくするところまではできたとしてもきれいに厚みを保ったまま延ばすにはかなりきれいな金型ときちんとした圧着する設備が必要だと思われます。

 PET樹脂は、溶融温度が270℃近辺で、成形温度は、270~280℃であり、比較的高温で射出成形を行います。この樹脂の特徴の一つとして、流動性があります。融点以上では流動性が良好ですが、固化が始まると一気に流動がしにくくなります。

http://koza.misumi.jp/mold/2011/03/499_pet.html
id:Kityo

 ご推察どおり、熱を加えて平らな部分を押し出すような加工をしました。具体的には電熱器で焙って、お玉でぐいぐいと押しました。
 以前に同様な工作をして白化しなかった時との差分は「火力は強くしすぎない」と言われると心当たりがあり、以前は中火・今回は短時間で済ませたくて強火にしたのが悪かったのだと思います。白化させたくないときは中火でじっくり…なのでしょう。多分。
 A-PET~PET-Gなどのグレードで白化し易さが変わると言うのは、今後留意します。恐らく白化し易さだけでなく色々性質が違うのでしょうね。今回の回答を頂くまで、入手性が抜群に良い飲料のペットボトルを試しに使って加工方法を検討したりもしていたのですが、あてにならない場合もあると言うことですね。
 回答ありがとうございます。

2013/09/20 02:14:42

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