製品導入例

高い技術力を要するBMCの混練押出し

今回ご紹介するのは、トーシンのニーダーをご採用いただいている会社様の事例です。お客様の素材は、BMC(バルク・モールディング・コンパウンド)です。ニーダーと押出機を用いての混練押出しについて、ぜひ、ご参考にしていただければと思います。

バルク・モールディング・コンパウンド(以下、BMC)というのは、不飽和ポリエステル樹脂を主成分とした熱硬化性成形材料です。

〈不飽和ポリエステエル樹脂は一般的にガラス繊維などの補強材を充填剤とした成形品で、いわゆるFRP(繊維強化プラスチック)と言われるものです。〉

BMCは寸法安定性が極めて高く、大型の成形品に使われます。この素材の具体的な用途としては、バスタブなどの住宅用品、自動車部品のリフレクターや、モーターの封止材などがあります。このBMCの製造工程の「樹脂と充填剤の混練」「成形前の予備成形押出し」に弊社混練装置と押出機を使用し、混練押出し加工をしています。

BMCのニーダー混練で強度対策と異物混入対策

BMCは補強材として主にガラス繊維が入りますが、そのガラス繊維の破損を考慮する必要があります。樹脂と充填剤の混練にはせん断が必要です。しかしせん断をかけすぎると繊維の破損があり、求める強度が出ない事になります。その為、最適なクリアランス(槽~ブレード先端の隙間)で製作する事が必要です。

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また大型の成形品に使用されるため、少しでも異物が混入すると不良品で大量の材料が無駄になってしまいます。

(バスタブなどは真っ白で、異物など何ひとつない状態が通常当たり前ですよね。)そういった異物対策として、材料と接する箇所には硬度をあげる特殊な表面処理を施工したりもします。

BMCの二軸押出機による押出し(予備成形)

BMCは大型の成形品向けという事もあり、数100リットルの大型ニーダーの使用が一般的です。その為ニーダーから一括される材料も大きい為、次の成形工程に送る前には弊社の間口の大きい二軸押出機が使用されます。

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数100リットルの大型ニーダーからの排出材を一括で受け、先端より所定の形状で押出します。近年では押出し後のコンベヤに秤をつけ、計量しながら所定の重量でカットする【自動計量切断】機能をそなえた押出機も増えてきております。

BMC材料の混練押出しは、温度上昇に注意

トーシンでは、BMC材料のようにいくつかのポイントが重要になる素材においても、その素材にあわせた混練押出し装置の製作ができるのが強みです。

以前には同じ熱硬化性のコンパウンドをペレットにするというテーマもいただきました。基本連続生産でペレット製造の場合、押出機を使用しますが、熱硬化性の押出しは材料硬化のリスクがあります。ある程度材料を可塑化させる為には熱が必要ですが、押出機はせん断や圧でかならず熱が発生し、温度が上がりすぎると硬化します。
つまり、相反する条件をクリアさせることになるわけです。

・・正直なところ押出機で材料硬化させた事もありますが、それはそれで恐ろしい事になります。(場合によっては部品の切断、再製作も必要)。そういった問題もありながらも、バランスの合った設計で熱硬化性の造粒も実現しています。

いかにして、お客様の素材を混練押出し加工するか。当社では、常に試行錯誤と工夫を重ねながら最適な機械を製造し続けています。

混練機に関してはトーシンまでお問い合わせ下さい。

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