材料替え時の炭化物（黒点）対策

2026年7月31日

黒点異物（炭化物）がなぜ発生するのか

樹脂は高温状態で長時間加熱されると熱分解（劣化）を起こしやすい特性を持っています。
材料替えを行う際、シリンダーの温度設定を切り替えますが、もしシリンダー内に微量でも以前生産の樹脂が残った状態で加熱が続くと、その樹脂はは焦げ付き、やがて硬い「炭化物」へと変化してしまいます。

「前の材料をすべて押し出せば良いのでは？」と思われるかもしれませんが、射出成形機のスクリューやノズル周辺には、樹脂が流れにくい僅かな隙間（デッドスペース）が存在します。
特にABSのような粘り気のある樹脂は、金属表面やスクリューの溝に薄い膜のように張り付きやすく、通常の押し出しだけでは完全に排出されません。

最も厄介な「時間差」での剥離混入

この現象が調達担当者様や現場を最も悩ませる理由は、「時間差で不良が発生する」という点です。材料を切り替え、数ショット試し打ちをして「問題なく綺麗になった」と判断して量産をスタートしたとします。しかし、デッドスペースでじわじわと焦げ付いていた炭化物が、後から流れてくる樹脂の圧力や温度変化によって突如として剥がれ落ち、製品に「黒点」として混入してしまうのです。

これが、シビアな外観が求められる白物製品や艶あり製品において、突発的な不良率悪化を引き起こす最大の原因となります。

黒点異物が出やすくなるタイミング

一概には言えませんが、ABSなど熱劣化しやすく粘性の高い樹脂を成形した後は、スクリューやチェックリング、ノズル周辺などの滞留部に樹脂が残り、熱によって炭化しやすくなります。

その後、PCなど比較的流動特性の異なる樹脂へ切り替えた場合は、シリンダー内の流れ方の違いから炭化物が表面化せず、問題なく生産できてしまうケースもあります。

しかし、そのさらに後でPPなど流動性の高い樹脂へ切り替えると、それまで滞留していた炭化物が剥がれ落ち、多量の黒点異物として製品に現れることがあります。

このように、黒点は直前に生産した材料ではなく、数工程前に使用した樹脂が原因となることも少なくありません。

これが、現場でよく経験する「時間差で発生する炭化物（黒点）の剥離現象」です。

炭化物による黒点異物の解決方法

「スクリューを抜いて掃除しましょう。」
そんな当たり前の方法は、ここでは書きません。

できることなら、スクリューを抜かずに炭化物を除去したい。それが現場の本音ではないでしょうか。

※本記事は、有限会社豊和化学が実際の成形現場で経験した事例をもとにご紹介しています。製品形状や設備仕様、使用樹脂によって最適な方法は異なりますので、実施の際は設備メーカー・材料メーカーの推奨条件をご確認ください。

① 高粘度PPへ置換し、バレル温度を段階的に約330℃まで上げて炭化物を浮かせる。　
（滞留させないようにしてください）
② 浮いてきた炭化物を、ガラス繊維入り洗浄材で掻き出す。
※洗浄材の推奨温度を必ず確認してください。
③ アクリル樹脂を流し、残った炭化物をさらに除去する。
※アクリル樹脂も温度管理が重要です。
④ 滞留型パージ材を投入し、アクリル樹脂を十分に置換する。
⑤ 生産予定の樹脂の設定温度へ戻し、本番材料で十分にパージしてから生産を開始する。

※上記は一例であり設備、使用原料により異なりますので例として記載しました

パージ材だけに頼らない理由

パージ材は非常に便利な材料です。
しかし、パージ材を投入すれば、すべての炭化物や黒点が除去できるわけではありません。
実際の現場では、

スクリューの溝
チェックリング周辺
ノズル内部
デッドスペース

などに長期間滞留した炭化物は、パージ材だけでは剥がれないことがあります。
そのため、一時的に黒点が止まったように見えても、生産開始から数時間後や翌日に再び黒点が発生するケースも少なくありません。
豊和化学では、「パージ材を使うこと」ではなく、「炭化物を浮かせて、掻き出し、完全に置換すること」を重視しています。

そのため、