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ViscoTec が Huntsman 製 Filling compound に使える混錬機を発表 Vol.119

2019-04-23

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FRPのプロが注目する「業界最新ニュース」Vol.119 2019/4/22

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<目次> ━━━━━━━━━━━━━━━━

・「FRP業界最新ニュース」

・お知らせ

・編集後記

<今週の「FRP業界最新ニュース」> ━━━━━━━━━━━━━━━━

今週のFRPのプロが注目する「業界最新ニュース」では、

「 ViscoTec が Huntsman 製 Filling compound に使える混錬機を発表」

ということについて述べてみたいと思います。

ViscoTec という設備メーカーが、
Huntsman 製の Filling compound の混錬と、
その混錬したものを吐出する設備を発表しました。

以下のURLでその内容を見ることができます。

Lightweight Construction: Automatic Dispensing of Void Fillers

また、動画もアップされており、
こちらを見るとよりイメージがしやすいかもしれません。

本メールマガジンをご覧になっている方は Filling compound というものが、
どのようなものかご存知でしょうか。

上記リリース記事中にもありますが、
これは Void Fillers ともいわれるようです。

この言い方がよりその様子を示していますが、要は

「空隙を充填するための充填接着剤」

のイメージです。

上記の動画で紹介されていた Araldite (R) 252 のデータシートを見てみましょう。

https://samaro.fr/pdf/FT/Araldite_FT_252_EN.pdf

Aerospace Adhesives と書かれていますね。

基本はエポキシベースのものが多いです。

Araldite (R) 252 は、この名称が主剤で、末番に-1が付くと硬化剤になるようです。

この主剤と硬化剤を重量比で100:40で混合すると、
Filling Compound ( Void Fillers )になります。

特性を見てみましょう。

最も特徴的なもの。それは

「比重の小ささ」

です。

およそ0.65と書かれています。

何故このように比重が小さいのかというと、
もちろんその名の通り多少の発泡もすると思うのですが(より正確には空気を抱き込んでしまう)、
それよりも

「フィラーが入れられている」

ということがポイントです。

上記で紹介した動画にも、途中で

Including microspheres ( polymeric / glass )

と書かれています。

このようなフィラーによって比重を抑えているのです。
もちろん、コストも抑えていると考えます。

基本的には室温硬化システムであり、
23℃であれば3日間。

加速させるため70℃にすれば2時間で硬化するようです。

昨今の熱硬化システムの高速化を考えるとかなりゆっくりですが、
それなりの接着性と機械、物理特性を発現させるタイプのものであれば、
一般的とみて問題ありません。

圧縮特性としては室温で40 MPa程度。

FRPと比較すると10分の1程度、
一般的なエポキシ樹脂と比較しても半分以下しかありませんが、
用途を考えればそれなりとみて良いでしょう。

さてその用途ですが、
元々航空機業界でいうと、

「ハニカムの隙間を埋める」

ということで使われてきました。

まさに充填材です。

充填材なので、求められることは確実にその場に存在すること、
そして周りと接着することです。

そしてハニカムはエンジンへの適用はもちろんですが、
航空機では内装材にもよく使われるため、
難燃性が不可欠。

それゆえ、北米における航空機の難燃性規格である FAR 25.853 の評価結果が記載されているのです。

最近も以下のコラムで関連する難燃性については記載したことがあります。

※ EN45545-2 で高い難燃性を示した PFA Composite

接着性のある材料なので保管にも気を遣います。
5から25℃の範囲で2年間と書かれている上、
浅い容器で混錬した方がポットライフ(柔らかさを保つ時間)が長くなるなど、
生き物に例えられる熱硬化性高分子故の要件がありますね。

当然ながら材料メーカーが上記の保証をしているからといって、
それがすべてのユーザーにとって有効かは別問題です。

場合によってはより厳しい要件が必要、
またはもっと緩くても大丈夫、ということもあるかと思います。

あくまでユーザーである企業できちんと材料要件を記載した材料規格を作成し、

「どのような要件を満たせば問題ないのか」

ということを規定することが、
品質安定はもちろん、何か問題が生じた際の検証データという解決の鍵を提供するために必要である、
ということを忘れてはいけません。

話を戻します。

この Filling compound で重要なこと。

それは、

「均一に混錬すること」

です。

ここで ViscoTec の技術が登場します。

主剤と硬化剤がであるシリンジ内で、
均一になるように混錬するのが技術のポイントですが、
この混錬そのものが非常に難しい。

動画にも書いてありますが、

「主剤と硬化剤は粘度が異なる」

とのこと。

粘性の異なるものを混ぜるというのは想像以上に大変です。

私も前職に居た頃にある部品の空間にFilling compoundを詰める際、
混錬が不十分でマーブル模様になってしまいました。

当時は道具も無かったので、手で必死に混ぜましたが、
それではだめだったようです。

ViscoTec の混錬機では主剤と硬化剤がら螺旋(らせん)状態で上から下に流れるように設定しており、
それらが流れながらお互い混ざり合うという形式です。

2液性の接着剤ではよくある混錬方法です。

このようにして均一化した Filling compound を安定して吐出する設備は、
航空機産業はじめ様々なところで活用できると考えているようです。

上記の動きから読み取るべき戦略は何でしょうか。

ここで紹介した戦略のポイントは、

「材料メーカーと設備メーカーが手を組む」

という所にあります。

材料メーカーは材料だけ売ればいいという形態が成立しないケースも出てきており、その際は

「材料をどのようなプロセスを経て使えばいいのか」

という所までを具体的に提示することで、
結果的に材料を購入するユーザーのすそ野を広げていこうという狙いがあります。

一般的に材料メーカー側が規模の大きい傾向があることから、
設備メーカー側から見てマーケットでの信頼性と大規模な顧客の存在がある程度確約できます。

それ故、設備メーカーも特注設備に関わっても開発資金の回収はできるだろう、
という目論見があるでしょう。

今後もこのような大手化学メーカーと、
特化技術を有する設備メーカーの連携は増えていくかもしれません。

 

<お知らせ> ━━━━━━━━━━━━━━━━

今後の登壇予定のセミナーを以下の通りご紹介させていただきます。
合わせて参加をご検討ください。

– 2019年6月20日(月)12:30-16:30

会場:日刊工業新聞社 東京本社 セミナールーム(東京・日本橋)

FRP製品開発フローと技術的なポイント

〈2019年6月20日 セミナー 〉FRP製品 開発フロー と技術的なポイント

– 月刊誌「 機械設計 」連載:2019年5月号発売中

2019年5月号が発売され、第5回目の連載記事が掲載されています。
ご興味ある方は購入をご検討ください。
今回は熱硬化と熱可塑の違いと留意点について書いています。

※題目 知っているようで知らない「熱硬化」と「熱可塑」の違い

http://pub.nikkan.co.jp/magazines/detail/00000863#index

 

<編集後記> ━━━━━━━━━━━━━━━━

先日、出張するにあたり東京駅から東海道新幹線を利用しました。

そこで新たな発見です。

大したことではないのですが(知っている方は知っているのかもしれませんが)、

「東京駅の新幹線ホームでは日経新聞が買えない」

ということです。

私自身は全国紙はあまり好きではなく、
定期購読しているのは地元埼玉新聞です。

地元のレアな記事や、時折知り合いが登場するなど、
ローカル感が好きです。
政治や経済、国際記事の記載内容のレベルも高く、
個人的には満足しています。

とはいえ経済状況の把握をするにあたっては日経は範囲が広い上、
記述内容も興味深いものが多いため、週に1、2回ほどは日経を買って、
移動中や空き時間に読んでいます。

ということで、今回もと狙ったのですが買えず、
生まれて初めて週刊誌のダイヤモンドを代わりに買ってみました。

内容についてですが…..。

一言で言うと若手、中堅の会社員が方が好みそうなネタはこういうものなのだろう、
という流れがわかったということです。
あと、身近な製品やサービスを多く紹介していますね。

たまには違う媒体のものを読んでみるのも面白いと感じました。

・ 著書/連載情報━━━━━━━━━━━━━━━━

月刊「機械設計」(日刊工業新聞社)「これからの設計に必須のFRP活用の基礎知識」連載中
http://pub.nikkan.co.jp/magazine_series/detail/0001

『CFRP製品設計の前提知識 ~CFRP業界の特殊性を踏まえた重要ポイント~』
http://www.johokiko.co.jp/ebook/BC170601.php

『CFRP ~製品応用・実用化に向けた技術と実際~』(共著)
http://www.johokiko.co.jp/publishing/BC160301.php

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