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2014/06/13(金) 10:30 開催

二軸押出機での分散性向上を目的とした、分散品質のスケールアップ技術 【大阪開催】

基本情報

日 時: 2014/06/13(金) 10:30 〜 16:30
会 場: 大阪市立中央会館 2F 第4会議室
住 所: 大阪市中央区島之内2-12-31

イベント内容

実験機では出来たけど、実機で同じ品質が出ない。これまでの多くの技術者が抱える問題点です。
スケールアップは、スケール比で押出量などが得られる技術ですが、こと分散品質に関しては、同じ品質レベルを実現することが目的となります。これを品質のスケールアップと呼んでいます。
従来、スケールの異なるせん断分散機では、同一品質にならないことが、既に理論的に実証されています。しかし、何とかしたいという法則(これを緩和則と呼んでいる)を作り出して、当たらずとも遠からず程度の同一レベル品質を達成する技術が解明されてきました。講演者は、長らくこの技術開発に取り組んできましたが、実践した有力な緩和則の詳細を説明します。
さらに、講演者は、ここ20年ほどスケールアップの必要のない分散技術の開発に取り組んでいます。従来のせん断分散の技術を超える新しい分散技術のことですが、近い将来、われわれはせん断応用技術からの脱却が必要であろうと感じているからです。
このあたりの詳細技術も合わせて説明します。聞いていただく方々の近未来の技術展開に大きな参考になるものと考えています。
プログラム
1.無機フィラーコンパウンドの特性
  1-1 無機フィラーのみを樹脂中に分散する場合の物性変化
    ①分散とは凝集破壊が主目的で、一次粒子の破壊ではない
    ②凝集粒子の被破砕特性 
  1-2 TPRのみを樹脂中に分散する場合の物性変化
  1-3 曲げ剛性と衝撃強度を同時に向上させる混練
    ①3元樹脂(Polymer, Elastomer, 無機Filler)による実現
     一括混練法とエラストマー混練法の違い
 タンデム混練方法と混練エレメントを工夫した2軸押出機混練方法
    ②無機フィラーの粒子径を小さくする場合の特性
    ③Sub-micron分散、Nano分散の実用化:3元樹脂に代わる新技術
    ④無機フィラーのみの混練で、曲げ剛性と衝撃強度が同時に向上する
     (これが目的とするNano分散である)
2.なぜナノ分散によって曲げ剛性と衝撃強度が同時に向上するのか
    ①Bound Polymer, Rubber発生のメカニズムと補強特性
    ②EPR添加の場合の強度発生のメカニズムと補強特性
    ③Sub-micron分散でも強度向上効果の得られる領域が存在する。
3.2軸押出機と連続混練機
    ①2軸押出機と連続混練機のせん断特性
    ②2軸押出機に傾注する現在の混練分野の盲点
      充填混練(2軸押出機)の高速化の落とし穴。
    ③せん断機種の補われるべき技術特性
4.せん断流動分散では、なぜ品質相似が出来ないのか
  4-1 スケールアップ
    ①挙動の相似と品質の相似
    ②高分子分散で分散品質に係わる相似則が応用できない理由
    ③緩和則の理解と応用
    ④有効混練時間の考え方
    ⑤分散パラメータとこれを緩和則へする応用技術
    ⑥従来の分散パラメータと新しい分散パラメータ
    ⑦解析要因のα1、α2の解析の実際
    ⑧カーボンブラック分散での応用例
    ⑨FWIを例にした緩和則応用の実際
  4-2 α1、α2解析法を用いた2軸押出機の操作特性
    ①せん断品質平面の表示と品質等価曲線
    ②各種材料に対する品質等価曲線の特性
    ③その法則から外れる材料特性(たとえばCB)
  4-3 せん断流動分散の不均一性を補う緩和則の実際
    ①混練の有効時間に寄与する要因
    ②T関数の解析と応用
    ③真空混練技術
    ④黄金分割理論
5.伸長流動分散では、ほぼ均一分散ができる
    ①Utracki理論と橋爪理論の違いと実証実験
    ②Capillary numberの応用
    ③せん断流動分散と伸長流動分散の適応領域
    ④均一分散の実際
    ⑤Nylon中へのHDPE分散への応用
    ⑥2種エラストマー分散への応用
6.分散における不均一性内在技術と、ほぼ内在しない技術
  6-1 内在技術の代表:せん断分散技術
  6-2 ほぼ内在しない技術
    ①コンパウンド系:スラリー分散技術、プルトルージョン技術
    ②ポリマーブレンド系:伸長流動分散技術
7.ナノ分散技術の応用
  7-1 無期ナノ分散が得られる4方法とその評価
    ①In situ法
    ②層間挿入法
    ③高せん断法(産業技術総合研究所)
    ④スラリー分散技術(橋爪)
7.2均一分散か否か
8.完全均一分散技術の例:長繊維ペレット成形技術の実際
    ①全く新しい分散概念(非せん断流動分散、非伸長流動分散)
    ②PPGの物性、 曲げ剛性と衝撃強度を同時達成
    ③アスペクト比の大きい繊維を残すFRTP応用技術
    ④自動車部品への応用
    ⑤世界1000億円市場への展開の実際
9.質疑応答

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