パワーボックス(熱硬化性樹脂製)
用途

熱硬化性樹脂向けコンパウンド技術

熱硬化性樹脂は、硬化後に三次元架橋構造を持つ硬質のポリマー材料です。

熱硬化性樹脂(デュロマーとも呼ばれます)は、硬化後に再成形が不可能なプラスチックです。これは、ポリマーを分類する3つのグループのうちの1つです。

ポリマーは、高分子鎖の架橋度合いに応じて、熱可塑性樹脂、エラストマー、または熱硬化性樹脂に分類されます。熱可塑性樹脂は架橋点を持たず、再加熱により溶融可能です。一方、エラストマーと熱硬化性樹脂は架橋構造を持つため溶融できず、分解温度(熱分解)を超えると分解します。20世紀初頭に開発されたフェノール樹脂であるベークライトは、初めて工業生産されたプラスチックとされています。

典型的な用途

熱硬化性樹脂(デュロプラスト)は、化学的な主原子価結合によって三次元的に強固に架橋された、硬くガラス状のポリマー材料です。架橋は、分岐点を持つ前駆体を混合する際に起こり、室温では触媒を用いた化学反応、高温では熱によって活性化されます。

この高い架橋密度は、熱硬化性プラスチック向けコンパウンド技術に高い要求を課します。この特性が、非常に高い熱力学的強度、優れた電気的特性、そして並外れた耐薬品性を実現しています。

これらの特性プロファイルから、コンパウンド技術の対応する応用分野が定義されます。例えば、高性能熱硬化性樹脂は自動車産業において、エンジンルーム内の技術部品や駆動系に使用され、大きな負荷下での耐熱性が特に高く評価されています。

電気工学の分野では、絶縁特性、優れた燃焼挙動、そして耐熱変形性の組み合わせが、その採用理由となっています。多様な媒体や液体に対する優れた耐性により、熱硬化性樹脂は食品用途と化学用途の両方で高く評価される選択肢となっています。

プラスチック産業向けの当社の可能性について、さらに詳しい情報をご提供いたします。

利点

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。

BUSSコ・ニーダーでのコンパウンド処理と排出ユニットでの昇圧を分離することで、低圧・低温での処理が可能になります。これにより、各プロセスゾーンに最適化されたスクリュー形状を構成し、理想的な温度プロファイルを実現できます。

均一なせん断速度により、コンパウンド装置内での混合を低温で制御しながら、必要なせん断エネルギーのみをプロセスに投入できます。代替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、制御されたエネルギー投入と均一で穏やかなせん断速度により、精密な温度管理を実現します。また、プロセス部に沿った適切な位置に設置された、ポリマーに囲まれた中空の混練ピンに組み込まれた熱電対により、温度を監視します。

最新世代の多翼型BUSSコンパウンド装置は、全体として低い比エネルギー投入量でありながら、より高い混練効果を実現します。これは、各プロセスゾーンに最適に調整された、より多くの混練サイクル数によるものです。溶融に必要なエネルギーは、ほぼ完全に機械的(散逸的)にせん断エネルギーとして投入されます。

BUSS Ko-Kneter(コ・ニーダー)は、回転運動と軸方向運動の重ね合わせにより、混練スクリューが伸長流動を生み出します。これにより、多数のせん断面が形成され、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。

コンパウンドに求められる要件熱硬化性樹脂

熱硬化性樹脂のコンパウンド工程では、ポリマー前駆体、ガラスやカーボンの強化繊維、充填材、または天然繊維が使用されます。多くの場合、最終的な架橋のための反応系も追加されます。

添加剤を優しく混練することに加え、架橋温度未満の絶対的な温度制限を守ることが中心的な要件です。これはBUSSのコンパウンド技術、特にBUSSコ・ニーダーによって見事に実現されます。その動作原理では、穏やかなせん断サイクルの後に必ず緩和シーケンスが行われます。最適なプロセス温度は、穴あき混練ピンを介した製品温度の正確な測定により、常に確認できます。

お客様の用途に合わせた材料ソリューションが、経済的な稼働寿命を実現します。経済的な処理量と、連続生産方式のすべての利点(非常に安定した再現性のある製品品質、高い設備稼働率と可用性)が、BUSSコ・ニーダー技術の卓越した適合性をさらに補完します。

製品は調合工程の後に圧延・破砕されます。フェノプラストやメラミン樹脂などの一部の製品群では、熱間造粒も可能です。これにより、他の調合方法と比べてさらなる生産性の向上が実現します。

幅広いBUSSコンパウンド技術の専門知識に支えられ、BUSSコ・ニーダーは熱硬化性樹脂の連続コンパウンドにおける最適な選択肢です。長年にわたり、多数の設備が現場に導入されている実績が、その証拠です。

COMPEO コンパウンド装置:熱硬化性樹脂コンパウンド用

弊社のCOMPEOショールームにて、熱硬化性樹脂製造のための標準的なプラントレイアウトをご覧いただけます。

当社のコ・ニーダーシリーズをご紹介します

BUSS コ・ニーダー世界中で

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、熱硬化性樹脂の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。

熱硬化性樹脂コンパウンド製造に使用されているコ・ニーダーの世界マップ

熱硬化性樹脂コンパウンド製造におけるコ・ニーダー導入台数

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