FRTP: 充填・強化熱可塑性樹脂
充填材を使用する理由は2つあります。それは、複合材料の特性を最適化することと、コストを削減することです。
充填材をプラスチックマトリックスに練り込む目的は、主に2つあります。1つは、コンパウンドの材料特性を意図的に向上させることです。例えば、通気性のあるフィルムや吸音性のあるパイプなどが挙げられます。もう1つは、コストを削減することです。
典型的な用途
充填材とポリマーマトリックスとの相互作用において、以下の3つの要因が中心的な役割を果たします。
- アスペクト比（長さ/厚さの比）が小さい粒子形状（例：ガラス球、CaCO₃、BaSO₄）は、通常、弾性率を向上させます。一方、アスペクト比が大きい粒子（例：タルク、ワラストナイト）は、引張強度、引き裂き強度、および弾性率の向上に寄与します。
- 粒子径分布は、充填材の混練性に影響を与えます。FRTPコンパウンドシステムにおいては、粒子間にはたらくファンデルワールス力（粒子径が1μm超の場合）と、Bussコ・ニーダー内で分散作用を示すせん断力（粒子径が10μm未満の場合）の両方が重要です。
- フィラーの表面積、より正確には比表面積（m²/g）は、フィラーとポリマー鎖の間にどれだけ多くの潜在的な結合点が存在するかを示します。表面積が大きいほど結合点が多くなり、その結果、機械的特性（高い剛性、引張強度、引き裂き強度、耐衝撃性）が向上し、コンパウンドの表面光沢も高まります。
もう一つの重要な要素として、表面コーティングが挙げられます。これにより、例えば凝集体の形成、材料ハンドリング時の流動性、そしてコンパウンド工程中の濡れ性を調整することが可能です。
利点
BUSSコンパウンドシステムは、FRTPコンパウンドに対し、以下のような具体的なメリットを提供いたします。
コンパウンド製造への要件繊維強化プラスチック向け
BUSSのプロセス技術は、繊維強化プラスチックの製造における鍵となります。材料の流れを最適に配分するだけでなく、充填剤の投入に伴う空気や湿気の流れを制御することが特に重要です。
そのため、プロセス形状をこれらの課題に最適に構成する必要があります。大きな自由容積とそれに対応するトルクにより、適切な構成を用いて、これらの繊維強化プラスチックを効率的に生産できます。
BUSSコ・ニーダーは、非常に広い運転範囲を持つ優れたオールラウンダー性能を備えています。そのため、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウムから、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムに至るまで、多種多様な関連プロセスを実行し、これらの充填剤を処理することが可能です。
BUSSコ・ニーダーの穏やかなせん断速度による嬉しい副次的効果として、従来のスクリュー式機械と比較して摩耗が大幅に低減されます。システム全体のモジュール式でカスタマイズ可能な構造により、BUSSコ・ニーダーは充填熱可塑性樹脂のコンパウンドに最適な選択肢となります。
典型的なプラントレイアウト
COMPEO システムレイアウト：FRTPコンパウンド製造向け
当社のCOMPEOショールームで、充填・強化熱可塑性樹脂の製造に適した標準的なプラントレイアウトをご覧いただけます。
BUSS コ・ニーダー
当社の特許取得済みコ・ニーダーは、現在世界中で導入されており、お客様のプラスチック製造を強力にサポートしています。BUSSのコンパウンドシステムを活用することで、FRTPコンパウンド製造におけるあらゆる高度な要求に対応することが可能です。
高性能コンパウンド製造におけるコ・ニーダーの導入台数
