高導電性コンパウンド製の衛星放送受信アンテナ
用途

高導電性コンパウンド

低い電気抵抗により、静電気の帯電を防止します。

プラスチックは他の素材に比べて多くの利点があります。しかし、導電性がないため、特定の用途ではそのメリットを活かせない場合があります。

特に、爆発の危険があるエリアや、電子部品の包装・取り扱い、さらには無線信号の伝送において、導電性の欠如は機能の不全や著しい低下を引き起こす可能性があります。静電気が帯電するリスクが生じるのです。

このように帯電した素材が火花放電を起こすと、溶剤と空気の混合気体や粉塵と空気の混合気体など、爆発性雰囲気を爆発に至らせる恐れがあります。そのため、こうした用途では、この種のプラスチックは使用できません。

典型的な用途

プラスチックの利点を活かすため、特殊な導電性付与剤を添加します。これにより、導電性が大幅に向上し、電気抵抗が著しく低減されます。

この処理により、例えばPE(ポリエチレン)の電気抵抗値は1016Ωから< 104Ωまで低下します。プラスチックは電気を通すようになります。アースを取れば、静電気の帯電を確実に防止できます。例えば燃料電池では、高導電性コンパウンドがバイポーラプレートの材料として使用されています。

エレクトロニクス業界向けの当社の可能性について、さらに詳しくご紹介します。

利点

BUSSのコンパウンドシステムは、高導電性コンパウンドの製造において、以下のような具体的なメリットを提供いたします。

コ・ニーダーでの混合は、後段の排出ユニットにおける圧力の発生とは独立して行われます。そのため、これら二つの工程をそれぞれ個別に最適化することが可能です。これにより、低圧・低温での処理と、最適なペレット化が実現します。同時に、温度管理は常に確実に行われます。

BUSS Ko-Kneter(コ・ニーダー)は、混練スクリューの回転運動と軸方向運動の重ね合わせにより、伸長流動を生み出します。これにより、多数のせん断表面が形成され、チャンネルを越えた混合が実現します。その結果、非常に優れた分散混合が保証されます。

多翼のBUSSコ・ニーダーでは、高い混合サイクル数が実現されます。独自のスクリュー形状により、コンパウンドの最大限の分割と再折り畳みが可能となり、非常に短い処理長で無数の層の入れ替えと優れた混合が達成されます。

BUSSコ・ニーダー(混練機)の適度なせん断速度により、制御可能なせん断と低い温度プロファイルが実現します。そのため、繊維やカーボンブラックなどの高構造性充填材の構造が、他のシステムに比べて大幅に損なわれにくくなります。その結果、機械的・電気的特性が向上し、流動性が改善され、高価な添加剤の使用量も低減されます。

幅広いレシピを1つのスクリュー構成で処理することは、課題となる場合があります。しかし、BUSSコ・ニーダー技術は、この特異な能力で知られています。その理由は、通常、同等のシステムの半分の長さしかないプロセス長、穏やかで調整可能なせん断速度、そしてスクリュー構成の設計における高い柔軟性にあります。

コンパウンド加工への要件高導電性プラスチック

これらの特殊な特性プロファイルは、コンパウンド工程によって実現されます。そのため、処理プロセスには非常に高度な要件が求められます。導電性の値は、室温はもちろん、高温の動作条件下でも確実に維持されなければなりません。

高構造性カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、カーボンファイバーは、その構造を保持しつつ、極めて均一に分散させる必要があります。これにより、導電性ネットワークが形成されます。使用されるポリマーは、可能な限り分解を抑えなければなりません。さらに、コンパウンドに架橋性が求められる場合もあります。

これらの、時には相反する要件は、巧妙に設計されたプロセスによって確実に制御されています。

BUSSコ・ニーダーは、こうした特に要求の厳しい材料のコンパウンドにおいて、長年にわたりその実績を証明してきました。BUSSコ・ニーダーが提供する、穏やかで均一、かつ必要に応じて具体的に調整可能なせん断速度と、それに伴う精密な温度管理が、ここで中心的な役割を果たします。溶融ゾーンでは、ポリマー成分に過度な負荷をかけることなく、必要最小限のエネルギーだけが投入されます。

典型的なプラントレイアウト

導電性向上剤は、高い折り畳み効果により、極めて短い処理長さの中で最適に分散されます。プロセスの最後には、必要に応じて繊維状の導電性材料が追加され、解繊・被覆されることで、最大限の繊維長を維持し、導電性ネットワークにおける適切な特性を確保します。これにより、非常に狭い処理条件や最高粘度においても、最適な特性プロファイルを実現できます。

BUSSコ・ニーダーの二段階システムにより、コンパウンド工程と圧力形成工程は明確に分離されます。そのため、各工程を独立して最適化することが可能です。BUSSコ・ニーダーの開閉可能なハウジングは、迅速なアクセスを保証し、システムの高い稼働率を実現します。

モジュール式でカスタマイズ可能なシステム構成と、幅広いBUSSのプロセス専門知識により、BUSSコ・ニーダーは要求の厳しい高導電性コンパウンドのコンパウンド製造に最適な選択肢となり、高い投資の安全性を提供します。

COMPEO コンパウンド装置:高導電性コンパウンドのコンパウンド製造に最適です。

弊社のCOMPEOショールームにて、高導電性コンパウンド製造のための標準的なシステムレイアウトをご覧いただけます。

COMPEOコンパウンドシリーズをご紹介いたします。