グラフェンが静かに産業界に浸透、比類なき性能を発揮

産業用化学プラントのオーナーが知る通り、貯蔵タンクに関わる事故の約10%は、異種材料が互いに相対運動する際に発生する静電気によるものです。タンクの充填・排出時や内容物の混合・撹拌時のあらゆる製品移動――特に石油系液体の場合――が、液体とタンク壁の間に静電荷を生成します。FRPタンク壁は絶縁体として働き、液体内に静電荷を蓄積させます。そこに「適切な」大気条件が重なると、爆発につながる着火火花が発生します。

従来対策の課題

このよく知られたリスクに対処するため、FRPタンクメーカーは歴史的に、樹脂への帯電防止フィラー（通常カーボンブラックや導電性マイカ）、またはタンク内壁へのカーボンベール、ステンレス鋼接地線との組み合わせで、静電荷を放散させてきました。しかし、これらフィラーの使用には問題があります。最大30%のフィラー比率が必要となり、FRPウェットアウトを困難にし、樹脂硬化速度を低下させます。また、最良の効果を得るには、カーボンフィラーが部品全体に均一に分散し、電気的不連続がないことを確保する必要があります。完成ラミネート表面のクラックも電気的不連続を引き起こす可能性があります。

OCSiAlのグラフェンナノチューブソリューション

OCSiAl（ルクセンブルク・ルーデランジュ、米国オハイオ州コロンバス）は異なるアプローチを提供します。同社のTUBALLグラフェンナノチューブ（単層カーボンナノチューブ：SWNTの一種）は、貯蔵タンク内外で静電荷を放散させることでESD保護を提供します。あるOCSiAlパートナー顧客は、従来15%の導電性カーボンブラックを使用していましたが、わずか0.5%のTUBALL MATRIX 204（グラフェンナノチューブプレディスパーサントレート）に置き換えました。湿度に依存せず、不均一分散による「ホットスポット」もない、永久的で安定した体積抵抗率10⁶ Ω・cm未満を達成。さらに、カーボンブラック不使用により、製品のカラーバリエーション拡大が可能になりました。

別のパートナーは、TUBALLベースのエポキシコーティングシステムを発売。高可燃性物質を貯蔵するタンクのライニング向けに静電気放散機能を持たせたものです。このメーカーは、エポキシシステム中の30%導電性マイカを、わずか0.3%のTUBALL MATRIX 201濃縮品に置き換え。10⁶～10⁷ Ω・cmの安定した体積抵抗率を達成しました。

TUBALL SWNTは極めて低用量で効率を発揮するため、このような大幅な添加量削減による総合的コスト削減の見込みは、コーティングプロバイダーとタンクメーカーの双方にメリットをもたらすとOCSiAlは述べています。さらに、同社のグラフェンナノチューブ濃縮品は、カーボンブラックフィラーのような粉塵・粉末がなく、ごく少量添加でホスト樹脂の機械的特性への影響を最小限に抑えます。

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