黒い自動車タイヤは、ゴムコンパウンドから製造されています。
用途

ゴムコンパウンド

エラストマーは、形状を保ちながら弾性変形が可能なプラスチックです。元の形状に戻る特性を持っています。

熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に加えて、エラストマーは第三の主要なプラスチックグループとして位置づけられています。エラストマーは形状を保ちながらも弾性変形が可能なプラスチックであり、そのガラス転移点は室温以下にあります。これらのプラスチックは引張、せん断、圧縮の負荷を受けて変形しますが、その後は元の変形していない形状に戻ります。

化学的には、エラストマーは高分子であり、わずかな粗い架橋結合によって不可逆的に結合されています。熱可塑性エラストマーでは、これらの架橋結合は熱の影響下で解除できるため、熱可塑性の挙動を示します。

ゴムコンパウンドの改質により、エラストマーはお客様のニーズに合わせた硬度、架橋密度、使用温度で製造することが可能です。

典型的な用途

グアテマラでの発掘調査により、3世紀にはすでにマヤ文明がゴムの原料となるカウチュク(天然ゴム)を知っていたことが明らかになっています。18世紀以降、その用途はますます広がりを見せました。

1839年、チャールズ・グッドイヤーが加硫( vulcanization )プロセスを発見したことで、寒さや暑さの中でも安定した弾性特性が実現しました。これにより、技術用途での本格的な普及が可能となったのです。20世紀初頭には、ドイツの化学者たちが合成ゴムの製造に成功しました。

自動車・タイヤ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。

メリット

BUSSコンパウンドシステムは、以下のような具体的なメリットを提供します。

多翼式BUSSコ・ニーダー(混練機)を搭載したコンパウンド装置では、非常に多くの混合サイクルが実現されます。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、無数の層の入れ替えと、極めて短い処理長での優れた混合が達成されます。

BUSSのコンパウンド技術は、2~3箇所の供給位置への分割、サイドフィーダーなどの供給装置の活用、充填材の重量式供給、逆方向排気、そして優れた搬送効率により、高い充填材配合率を実現します。コ・ニーダーの穏やかなせん断速度により、高充填時に生じる高粘度も問題なく処理できます。

均一なせん断速度により、低温での制御された混合が可能になります。必要なせん断エネルギーだけが、その時の処理工程に応じて投入されます。代替のコンパウンドシステムと比較して、せん断速度の分布が狭いため、個々の粒子に対して均一なせん断プロファイルが保証されます。これにより、より少ないエネルギー投入で高品質な処理が実現します。

BUSSコ・ニーダーは、スクリュー全長にわたって均一で穏やかなせん断速度を実現します。そのため、温度範囲を狭く、かつ正確に維持することが可能です。他のコンパウンドシステムで発生しがちな温度ピークを回避し、工程全体を通じて精密な温度管理を実現します。これにより、高い製品品質と安定したプロセス制御が約束されます。

揮発性物質は、通常、プロセス部の末端または排出ユニットにおいて、真空脱気により除去されます。BUSSコ・ニーダー技術による多数の混合サイクル、せん断、および再配列により、コンパウンド表面が継続的に更新されます。この方法により、混入した空気や揮発性成分を高効率で最小限に抑えることができます。

BUSSコ・ニーダーでは、プロセス部に沿った任意の位置に取り付け可能なインジェクションボルトにより、液体成分を溶融ポリマー内の最適な位置に直接注入できます。混合プロセスは即座に開始され、ケーシング壁での汚れがなく、最短のプロセス長で混合が可能です。

コンパウンド製造への要件ゴムコンパウンド

エラストマーの従来の製造方法は、インターナルミキサーやロール機での混練です。この確立されたプロセスは、非常に高い柔軟性、最小限の配合比率でも正確なオフラインでのドージング、そして可変の滞留時間や混練時間といった利点を提供します。

しかしながら、高い比エネルギー、中間保管時間、そしてバッチ間の特性ばらつきといった制約があるため、コンパウンド装置による連続プロセスがその真価を発揮します。均一なプロセス条件、狭い滞留時間分布、そして工程の統合が、その典型的な強みです。

BUSSコ・ニーダーは、精密な温度管理、高充填剤でも優しくかつ優れた混合が可能な点、そして可塑剤オイルや試薬などの液体成分を最適な位置からプロセス空間に直接注入できる点で、さらに高い評価を得ています。

シリコーンエラストマーやフッ素エラストマーの混練システムとして、BUSSコ・ニーダーが幅広く使用されていることは、何十年にもわたり知られており、ユーザーから高く評価されています。

典型的なプラントレイアウト

ゴムコンパウンド製造のための標準的なコンパウンドシステムレイアウト

近年、BUSSコンパウンド技術には、多岐にわたる新たな応用分野が加わりました。その中心となるのは、工程の統合、要求仕様の拡大、そして代替配合成分の活用です。

これらの高度な要求は、精巧なプロセスによって受け止められ、実現されています。BUSSテクニカムでは、プロセスの開発、最適化、そしてスループット倍率10倍での初期スケールアップ段階まで実施可能です。

必要に応じて、2基のBUSSコ・ニーダーを組み合わせることもできます。その際、昇圧工程は混練プロセスから完全に切り離されます。これにより、各工程を独立して最適化できます。昇圧機構としては、通常、ペレタイジングや後工程用にフランジ接続された排出押出機が使用されます。

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、コンパウンドシステムの高い稼働率を実現します。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と、幅広いBUSSのプロセス専門知識により、BUSSコ・ニーダーシステムは、エラストマーやゴムコンパウンドのコンパウンド製造に最適な選択肢です。

COMPEO ゴムコンパウンド製造向けシステムレイアウト

弊社のCOMPEOショールームにて、ゴムコンパウンド向けの標準的なプラン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します。

もっと詳しく知る...

COMPEOシリーズ

COMPEOをご紹介します。これは、最新鋭のBUSSコ・ニーダー技術をベースにしたコンパウンド装置です。幅広い用途に対応する高い汎用性、プロセス設計における優れた柔軟性、そしてコンパウンド生産における真の付加価値を提供します。

プラントおよびシステムソリューション

BUSSのオーダーメイドコンパウンドシステム:お客様のニーズに合わせた最適なコンセプト、全コンポーネントの統合、精密な組み立て、そしてスムーズな立ち上げを実現します。豊富なノウハウを活かし、多様な材料用途に対応する持続可能なソリューションを提供いたします。