sponsored by 三星工業
このサイトは三星工業をスポンサーとして、Zenken株式会社が運営しています。
樹脂は粘度が高く、気泡が抜けにくいなどの理由から撹拌脱泡が難しい材料に分類されます。当ページでは、樹脂を処理する際に発生しやすい課題とその対策、さらに適した撹拌脱泡機の選び方について整理しました。実際の導入事例もあわせて紹介します。
樹脂は種類ごとに流動性・揮発性・反応性が大きく異なるため、ラボと量産で同じ結果を得にくい材料です。特に高粘度タイプや温度影響を受けやすい樹脂では、撹拌時の負荷増大や気泡残りなどの問題が顕在化しやすく、安定した品質を保つためには適切な装置選定とプロセス管理が欠かせません。ここでは、樹脂を撹拌・脱泡する際に起こりやすい代表的な課題を整理します。
樹脂は高粘度であるため、撹拌中に発生した気泡が抜けにくく、硬化後のピンホールや強度低下、外観不良につながる可能性があります。特にプロペラ式などの羽根を用いた方式では空気を巻き込みやすく、脱泡を別工程で行う必要が生じることもあります。
さらに、材料特性によっては気泡が樹脂内部に閉じ込められやすく、真空脱泡を行っても十分に除去できないケースも見られます。
フィラー（充填剤）や顔料を含む樹脂では、せん断力の不足や材料の粘度差によって粒子が均一に分散せず、凝集や沈降が起こることがあります。特に高粘度樹脂や比重差の大きい配合では、外周部だけが混ざり中心部の流動が不足し、成分の偏りやダマが生じやすい状態になりがちです。
こうした分散不良が続くと、導電性・強度・耐熱性などの物性が安定しにくくなり、最終的には外観ムラや性能ばらつきの原因となります。
撹拌による摩擦熱で温度が上昇すると、熱硬化性樹脂では反応が進行し、硬化が始まるリスクがあります。さらに温度の変動によって粘度が変化し、撹拌効率や脱泡性能が低下する場合があるため、処理条件の管理が欠かせません。
樹脂と一口に言っても、配合成分や反応性、粘度特性によって撹拌の難易度は大きく変わります。特に充填剤を多く含むタイプや温度影響を受けやすい材料は、一般的な撹拌方式では均一化や脱泡が難しいことがあります。ここでは、実務でも「撹拌しにくい」とされる代表的な樹脂の例を挙げます。
撹拌しにくい樹脂は、高粘度で流動性が低く、せん断力が材料全体に伝わりにくい特性を持ちます。フィラーや添加剤を多く含む高充填タイプでは、粒子の凝集や沈降が起こりやすく、均一な分散が困難になります。
その一方で、近年は高いせん断力を安定して発揮できる装置も登場しており、従来は処理が難しかった樹脂でも狙った分散性や脱泡状態を得やすくなっています。
三星工業の撹拌脱泡機「ハイ・ローターシリーズ」は、独自の自公転機構により、高粘度樹脂の撹拌・脱泡を高いレベルで実現します。
自転と公転の比率を2：1に設計することで、樹脂内部まで強力なせん断力を均一に伝え、粘度の高い材料でも短時間で効率的に混合・分散が可能です。さらに、自転軸の角度を15〜60°の範囲で自由に調整できるため、材料特性や粘度に合わせて適切な撹拌流動を形成できます。
加えて、最大20L×4cupの大容量処理に対応し、真空脱泡機能と冷却機能を併せ持つことで、温度上昇や硬化反応を抑制し、量産スケールまで、安定した品質とラボからの高い再現性を維持することができます。
導入装置：HR040-04A
組成：粉体+高粘度樹脂
200Pa·sを超える高粘度樹脂に粉体を多く配合する必要があり、従来の撹拌装置では十分な分散力が得られず、均一な混練が困難になっていました。また、量産対応時には処理時間が長くなり、生産効率が低下。
さらに、既存設備はメンテナンス頻度が高くコストも膨らむという問題を抱えており、高粘度対応と耐久性を両立できる新たなミキサーの導入が急務となっていました。
高粘度樹脂でも粉体を均一に分散できる強力なせん断力を実現しました。自公転比率2：1の高分散性能により、これまで課題だった混練ムラを解消。
また、4cup同時処理構造によって生産効率が大幅に向上し、量産対応もスムーズに。さらに、装置の高い耐久性と安定稼働により、年間のメンテナンスコストを大幅削減し、高粘度材料の分散品質と生産性、経済性を同時に改善する結果となりました。
撹拌脱泡機を使用する製造現場や研究・開発の現場では、「量産が難しい」「処理に時間がかかる」「高粘度素材がうまく混ざらない」など、さまざまな課題が生じていることと思います。
当メディアでは、そうした課題解決に貢献する三星工業の「ハイ・ローターシリーズ」の特長と価値を、より多くの方に知っていただくことを目的としています。研究・開発現場の効率化とさらなる技術発展に寄与できれば幸いです。
