二軸スクリュ押出機の基礎から応用へ

自動車などの工業資材あるいは電子・光学部材、さらには医療福祉関連資材などに活用されているプラスチック製品には、高機能化・高付加価値化を目指す流れが急展開されている。これらの流れを陰で支えているのが各種の複合材やポリマーアロイの開発や生産に多用される二軸スクリュのコンパウンディング技術の急速な進展である。二軸スクリュ押出機は無機フィラーや繊維強化剤などのコンパウンディングに広く用いられているが、近年はナノサイズのフィラーや繊維に対する要求が高まっている。このような高度な要求に対処していくためには、二軸スクリュの形状や駆動トルクなどの装置面の進展、流動解析技術の進化などを活用するばかりでなく、二軸スクリュ押出システムが有する装置構造と各種材料との相乗的な関連をよく理解することが不可欠となる。 　本講演では、二軸スクリュ押出機を活用するための基本的な技術から研究開発、さらに生産現場への応用展開するための具体的な知見や活用事例、さらには、最近の技術動向などを解説する。 　押出機に関連する技術者・研究者を対象に二軸スクリュ押出機を用いたコンパウンディング技術の基本から応用までを解説する。二軸スクリュ押出機技術を活用するコンパウンディング技術は広範囲にわたるので、ある程度対象の分野を絞る必要がある。ここでは、高機能なフィラーのコンパウンディング技術に焦点を合わせての解説とする。講演のレベルは中級以上とする。高機能ポリマーアロイの創製技術については、別途、リアクティブプロセシング技術セミナーを開催する予定である。

1. 二軸スクリュ押出機設計技術の進展
   1. 二軸スクリュ押出機構造の急速な進歩
      1. 二軸スクリュの溝深さ比 (Do/Di) の増大とスクリュ長さ〔L/D〕の拡大
      2. スクリュ回転数の高速化とスクリュ駆動トルクの増大
2. 二軸スクリュ押出機に対する混練技術の進展
   1. 二軸スクリュ押出機を用いたコンパウンディング操作因子
   2. 剪断混合作用と伸長混合作用
3. 二軸スクリュの組み合わせ技術に関する進展
   1. 各種のスクリュエレメントと混練挙動
   2. ミキシングスクリュエレメントに対する新しい形状設計
4. 二軸スクリュ押出成形解析手法の進展
   1. 二軸スクリュ押出機内での溶融・混練過程の解析手法
   2. 二軸スクリュ押出成形理論解析手法
   3. 二軸スクリュの組み合わせを決定するための新しい手法
5. 二軸スクリュ押出機を活用したコンパウンディング技術の進展
   1. ガラス繊維に対するコンパウンディング技術
   2. ナノクレーに対するコンパウンディング技術
   3. カーボンナノチューブ (CNT) に対するコンパウンディング技術
   4. セルロースナノファイバー (CNF) に対するコンパウンディング技術
6. 二軸スクリュ押出機の運転・加工条件が複合材の特性に与える影響
   1. コンパウンディング操作条件とモルフォロジー制御
   2. 動的加硫ゴムに対する難燃剤のコンパウンディング例
7. 二軸スクリュ押出機部品に関する腐食・摩耗対応
8. 二軸スクリュエレメントの基本的な選定方法
9. コンパウンディングシステムのメンテナンス
• 質疑応答