ニーデックス

処理例 PROCESSING EXAMPLE

• 

  熱伝導性樹脂（アルミナ）

  成型加工性が良く軽量な樹脂に放熱フィラーを混ぜ込んだ熱伝導性材料の開発が注目されています。
  アルミナ/エポキシ樹脂複合材料を「ニーデックス」を用いて混練した結果です。強力なせん断力によるアルミナ粒子の破壊が懸念されますが、混練後のアルミナは粒度も粒子形状も変化することなく80Vol%まで混練ができます。

• 

  「ニーデックス」で混練したアルミナ/エポキシ樹脂複合材料の熱伝導率です。
  測定方法（定常法、非定常法）によって熱伝導率は変化しますが、アルミナ高充てんに伴い熱伝導率の上昇が見られます。

• 

  エポキシ樹脂封止材

  熱硬化性樹脂の場合、押出機で硬化させてしまうと復旧が非常に困難です。
  そのため、2本ロールが使用されますが、ロットむらや熟練工不足の問題を抱えていました。「ニーデックス」は熟練工の技術を必要とせず自動かつ連続で行うことが可能です。

• 

  カラートナー

  低融点ＷＡＸを含むカラートナーの2軸押出機との比較になります。二軸押出機はどれもＷＡＸの未分散が確認できます。近年プリンターのオイルレス化と艶の向上からワックスの添加量が増えています。
  「ニーデックス」は3～7％のすべてで、押出機に比べ非常に良い分散が確認出来ます。
  「ニーデックス」はワックスの増量とトナーの耐久性の向上に効果を発揮します。

• 

  セルロース繊維/樹脂複合材

  セルロースナノファイバーをはじめとする生物由来のセルロース繊維と樹脂との複合材は、樹脂素材としての汎用性・加工性を確保しつつ、セルロース繊維分を多く配合するほど廃棄時のCO2排出量を削減でき、樹脂使用量も減らせることから、次世代素材として特に注目されています。「ニーデックス」はセルロース繊維を50wt%以上の濃度でも混練が可能であり、脱炭素社会や循環型社会に貢献できます。

• 

  「ニーデックス」で混練したセルロース繊維/樹脂複合材は樹脂のみと比較して高い曲げ強度、弾性率を示します。樹脂で最も使用されているPPをベースに複合材を作製し曲げ強度試験を行ったところ、50wt%時で弾性率は約2.6倍、曲げ強度は約1.7倍と大きく向上できることが確認されました。

構造 STRUCTURE

• 

  連続型2本ロールは日本コークス工業だけ

  スパイラル状の溝を有する2本のジャケット付きロールをそれぞれ別のモーターで駆動する混練機です。ロール間に発生する強力なせん断作用により高分散を実現します。材料はロールの一端から供給し、スパイラル溝で圧縮・せん断作用を受けながらロールのニップ部に食い込みます。ニップ部での発熱とジャケットによる加熱により材料が溶融し、片側一方のロールに巻きつきながら、搬送されます。このときに圧縮・せん断作用を受けて凝集物が解砕されます。熱を嫌う材料や破壊されては困る副材料は後半部で添加することもできます。処理を終えた材料は、ペレットまたは帯状に取り出すことができます。

• 

  溝付きのロールが混合と搬送を促します

  右の写真は同条件で、溝がある場合とない場合のバンクの流れの状態を比較したものです。白い軟質ＰＶＣを練っている状態に、青い顔料を投入してロールを５回転させたときの比較です。溝無しロールはバンクでの混合作用がないため、バンク中央には白い原料がそのまま残っています。溝がある「ニーデックス」は溝の効果により、バンクでの混合作用が生じ、原料が良く混練されます。

• 

  2種類の取り出し方法

  材料はペレット状とひも状で取り出しが可能です。次工程に合わせて取り出し方法を選択できます。
  ストリップカッタは前ロール表面に巻き付いている材料に回転刃を押し付けて、材料をカットし、スクレーバにより帯状で取り出します。
  ペレタイザは多数の孔を設けたシリンダードラムを前ロールに押し付けることにより、材料は孔を通って内側に押し出されます。これを固定刃でカットすることでペレットが得られます。

• ニーデックスの混練

  下は「ニーデックス」で熱伝導性材料であるアルミナ/液状エポキシ樹脂複合材料を混練した動画です。
  高せん断力によってアルミナ充てん率80vol％程度の高充填の配合が可能です。
  アルミナ粉をスクリューフィーダー、液状エポキシ樹脂をギアポンプを用いて同時にロール間に供給しています。ロールに手を出すことなく安定した連続運転が可能です。
  アルミナ粉は摩耗性がありますが、「ニーデックス」では耐摩耗対策としてロールに超硬溶射が可能です。