(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合室に横置きした攪拌翼軸を前記混合室の片側にシール部を介して設けた軸受部に軸支し、前記軸受部側の混合室端部に主剤と硬化剤をそれぞれ吐出する二つの供給口を設けると共に、該軸受部側とは反対側の混合室端部に混合液の排出口を設けた横型混合機において、前記二つの供給口のうち一方の吐出方向を前記攪拌翼軸に垂直な方向に対して前記軸受部側に傾斜させ、他方の吐出方向を前記攪拌翼軸に垂直な方向に対して前記排出口側に傾斜させた主剤と硬化剤とからなる硬化性ポリマー組成物の横型混合機。
【請求項２】
前記排出口側に吐出方向を傾斜させた供給口の近傍に、その吐出供給液を前記排出口側に付勢する強制付勢機構を設けた請求項１に記載の横型混合機。
【請求項３】
前記強制付勢機構を、前記攪拌翼軸に固定した円板に供給液を前記排出口側へ指向させる傾斜面または平面を設けて構成した請求項２に記載の横型混合機。
【請求項４】
前記強制付勢機構を、前記混合室の内周面に供給液を前記排出口側へ指向させる傾斜面を設けて構成した請求項２に記載の横型混合機。
【請求項５】
前記強制付勢機構を、前記排出口側へ供給液を指向させるスクリュー機構から構成した請求項２に記載の横型混合機。
【請求項６】
前記主剤と硬化剤のいずれか一方が硬質充填剤を含有し、該硬質充填剤を含有した方の供給液を、前記攪拌翼軸に垂直な方向に対して前記排出口側に吐出方向を傾斜させた供給口から吐出するようにした請求項１に記載の横型混合機。
【請求項７】
主剤と硬化剤とからなる熱硬化性ポリマー組成物が硬質充填剤を含有する硬化性シリコーン組成物である請求項１〜６のいずれかに記載の横型混合機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シール部を損傷することなく小型化可能にした主剤と硬化剤とからなる硬化性ポリマー組成物の横型混合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、攪拌翼軸を横置きした二液反応型材料の横型混合機では、混合室に対する主剤と硬化剤との供給口が攪拌翼軸の軸受部を設けた側に設けられ、また混合後の混合液の排出口は軸受部とは反対側の端部に設けられている。しかし、攪拌翼軸の軸受部には、供給液の浸入を防止するためにシール部が設けられ、このシール部が摩擦熱を発生するため、混合室に供給された混合液がその摩擦熱により硬化反応を早め、シール部のシール機能を低下させてしまうという問題があった。
【０００３】
この問題を解決する対策としては、混合室に対する主剤と硬化剤の供給口を、それぞれ攪拌翼軸の軸方向に対して大きく離すことによって、混合後の混合液がシール部に接触しないようにすればよい。しかし、主剤の供給口と硬化剤の供給口とを攪拌翼軸の軸方向に大きく離せば離すほど無駄な空間が増加するため装置が大型化し、コスト高になることが避けられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、攪拌翼軸を横置きした横型混合機において、その構成をコンパクトにしながら攪拌翼軸のシール部を損傷しないようにした主剤と硬化剤とからなる硬化性ポリマー組成物の横型混合機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、混合室に横置きした攪拌翼軸を前記混合室の片側にシール部を介して設けた軸受部に軸支し、前記軸受部側の混合室端部に主剤と硬化剤をそれぞれ吐出する二つの供給口を設けると共に、該軸受部側とは反対側の混合室端部に混合液の排出口を設けた横型混合機において、前記二つの供給口のうち一方の吐出方向を前記攪拌翼軸に垂直な方向に対して前記軸受部側に傾斜させ、他方の吐出方向を前記攪拌翼軸に垂直な方向に対して前記排出口側に傾斜させたことを特徴とするものである。
【０００６】
このように主剤と硬化剤との二つの供給口のうち、一方の吐出方向を攪拌翼軸に垂直な方向に対して軸受部側に傾斜させ、また他方の吐出方向を攪拌翼軸に垂直な方向に対して混合液の排出口側に傾斜させたことにより、両供給口を攪拌翼軸軸方向に接近したコンパクトな配置にしても、主剤と硬化剤との両液の混合位置をシール部から離れた場所にすることができる。また、その結果として混合液がシール部に接触することがないためシール部を損傷させず、シール機能の長期維持を可能にする。
【０００７】
また、上記構成において、吐出方向を攪拌翼軸に垂直な方向に対して混合液排出口側に傾斜させた側の供給口の近傍に、前記排出口側に供給液を指向させる強制付勢機構を設けるようにすれば、上述したシール部の損傷防止効果を一層向上することができる。
また、主剤と硬化剤とのいずれか一方に微粉末状シリカ等の硬質充填剤を含有させた場合は、その硬質充填剤を含有した側の供給液を、攪拌翼軸に垂直な方向に対して混合液の排出口側に吐出方向を傾斜させた供給口から吐出するようにすれば、その硬質充填剤がシール部に侵入することがなく、シール部や攪拌翼軸が削り取られないためシール機能の長期維持を可能にする。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を図に示す実施例によって説明する。
図１は、本発明の実施例からなる横型混合機であり、１は円筒状の混合室、２は攪拌翼軸である。攪拌翼軸２は、その攪拌翼２ａを混合室１内に横置きし、かつ他端を図示しない駆動源に連結するように軸受部３により片持ち支持されている。混合室１と軸受部３との境界には、混合室１内の液体が軸受部３に浸入しないようにシール部４が設けられている。
【０００９】
円筒状の混合室１の軸受部３側には、その外周壁に主剤と硬化剤の供給口５，６が、それぞれ逆止弁８と９を介して設けられている。また、軸受部３と反対側の混合室１の端部には、混合液の排出口７が設けられている。二つの供給口５，６は、いずれか一方に主剤が供給され、他方に硬化剤が供給される。一方の供給口５は、その吐出方向が攪拌翼軸２に垂直な方向に対して軸受部３側に傾斜し、また他方の供給口６は、その吐出方向が攪拌翼軸２に垂直な方向に対して排出口７側に傾斜している。
【００１０】
上記のように二つの供給口５，６は、吐出方向が互いに反対方向に遠ざかるようになっているので、例え両供給口５，６が攪拌翼軸２の軸方向で互いに接近する位置に配置されていても、主剤と硬化剤との二液が最初に混合する位置を、シール部４から可なり軸方向下流側に離れた位置にすることができる。
したがって、主剤と硬化剤の混合液がシール部４に接触することがないばかりでなく、シール部４の摩擦熱によって硬化反応を促進され、そのシール部４のシール機能を低下させることもない。また、両供給口５，６の位置が、攪拌翼軸２の軸方向に対し可及的に接近して配置されるため軸方向長さが短くなり、装置を非常にコンパクトにすることができる。
【００１１】
また、本発明の混合機に供給する主剤と硬化剤には、そのいずれか一方に増量剤として湿式シリカ等の研磨性を有する硬質充填剤を含有させる場合がある。このように供給液に研磨性の硬質充填剤を配合した場合は、その充填剤を配合した側の供給液を供給口６から吐出させるようにするとよい。このように排出口７側に傾斜した供給口６側から、上記供給液を吐出することにより、硬質充填剤含有の供給液がシール部４に侵入することがなくなり、そのシール部４や攪拌翼軸２が研磨材に削り取られて早期にシール機能を低下させることがなくなる。
【００１２】
上述した本発明の横型混合機において、混合液排出口７側に傾斜させた供給口６から吐出する供給液を、さらに排出口７側に強制指向させる強制付勢機構を設ければ、上記シール部の損傷防止効果を一層向上させることができる。
図２〜図６は、このような強制付勢機構を設けた本発明による横型混合機を例示するものである。
【００１３】
図２に示す強制付勢機構は、供給口６の吐出口に近接して設けた攪拌翼軸２上の円板２０に鍔型の傾斜面２０ａを形成し、この傾斜面２０ａを排出口７に対面させるように構成したものである。この傾斜面２０ａは、供給口６から吐出した供給液をシール部４へ流れ込まないようにすると共に、排出口７側へ付勢するように作用する。
【００１４】
図３に示す強制付勢機構は、供給口６の吐出口に近接して設けた攪拌翼軸２上の円板２１に垂直面２１ａを形成し、この垂直面２１ａを排出口７に対面させるように構成したものである。この垂直面２１ａも、供給口６から吐出した供給液をシール部４へ流れ込まないようにすると共に、排出口７側へ付勢するように作用する。
【００１５】
図４に示す強制付勢機構は、混合室１の内周壁を、供給口６の吐出口に近接する部分でシール部４側に向けて半径を小さくするような円錐状の傾斜面２２に形成し、またその円錐状の傾斜面２２に対面する円板２３の外周面を円錐状に形成したものである。この強制付勢機構は、供給液を円板２３による遠心力によって外周方向に付勢すると共に、円錐状の斜面２２によって排出口７側に強制付勢する作用を行う。
【００１６】
図５に示す強制付勢機構は、図４の実施例と同様の傾斜面２２を有するが、この傾斜面２２を供給口６が開口する側の内周壁面だけに限定して設けるようにしたものである。
また、図６に示す強制付勢機構は、供給口６に対応するように攪拌翼軸２上に設けた円板２３の外周にスクリュー２３ａを設けたものである。このスクリュー機構によって混合液を排出口７側へ指向させ、シール部４に流入するのを防止することができる。
【００１７】
上述した本発明による横型混合機は、特に混合容量が小さく５００ｃｃ以下の比較的小型の混合機に適用する場合に有効である。特に微粉末状シリカを含有する硬化性シリコーンゴム組成物の混合手段として適用したときに有効である。また、主剤と硬化剤との混合比を略１：１にした硬化性ポリマー組成物を混合する場合に顕著な効果を発揮することができる。また、主剤と硬化剤の粘度として１０〜５００００センチポイズの範囲のものを混合する場合において一層効果的である。
【００１８】
本発明に使用される主剤と硬化剤からなる硬化性ポリマー組成物とは、主剤と硬化剤とが混合された状態にして常温下に放置するか、或いは加熱すると架橋反応が進行して増粘し硬化するような組成物をいう。室温硬化性ポリマー組成物、熱硬化性ポリマー組成物のいずれでもよく、硬化後にゴム状になるものでも、硬質の樹脂状になるもののいずれでもよい。
【００１９】
かかる硬化性ポリマー組成物の代表例としては、硬化性シリコーン組成物、ポリウレタン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、不飽和ポリエステル樹脂組成物、シラン変性ポリエーテル組成物、ポリサルファイド組成物等が例示される。こらのうちでも、特に硬化性シリコーン組成物が好ましい。
硬化性シリコーン組成物としては、（Ａ）（ａ）１分子中に２個以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、（ｂ）補強性充填剤、（ｃ）白金系触媒を主成分とする主剤と、（Ｂ）（ｄ）１分子中に２個以上のケイ素原子結合水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、（ｂ）の補強性充填剤を主成分とする硬化剤とからなり、これら（Ａ），（Ｂ）両成分を配合して、この混合物を加熱すれば硬化してゴム状弾性体になり得る組成物、すなわち熱硬化性シリコーンゴム組成物を挙げることができる。
【００２０】
かかる熱硬化性シリコーンゴム組成物は当業界では付加反応硬化型シリコーンゴム組成物と呼称されていて周知である。かかる熱硬化性シリコーンゴム組成物は、５０℃以上に加熱すると硬化が促進され、シリコーンゴムガスケット等のシリコーンゴム成形品になる。
熱硬化性シリコーン組成物がフォームを形成するようなものである場合には、上記主剤若しくは硬化剤にシリコーンゴム発泡体の発泡性付与成分として公知の発泡成分、例えば１分子中に２個以上のシラノール基を有するオルガノポリシロキサン、その他有機系発泡剤を加えたものを使用することができる。
【００２１】
なお、主剤中の（ａ）成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとしては、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体等がある。これら（ａ）成分の粘度は、２５℃において１００〜１００，０００センチポイズが好ましい。
【００２２】
（ｂ）成分の補強性充填剤は、熱硬化性シリコーンゴム組成物の硬化物の機械的強度を高めるために配合されるもので、例えば乾式法シリカ、湿式法シリカ等の微粉末状シリカ、カーボンブラック、コロイド状炭酸カルシウム等が例示される。
（ｃ）成分の白金系触媒としては、塩化白金酸、塩化白金酸をアルコールやケトン類に溶解したもの、塩化白金酸とアルケニルシロキサン、ジケトン等との醋化合物が例示される。
【００２３】
また硬化剤中の（ｄ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のメチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルキロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端メチルハイドロジェンシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体等が例示される。この（ｄ）成分の粘度は、２５℃において１〜１０，０００センチポイズであるのがよい。
【００２４】
この（ｄ）成分の配合量は、この（ｄ）成分中のケイ素原子結合水素原子の合計量と（ａ）成分中の全アルケニル基の合計量とのモル比が（０．５〜：１）：（２０：１）となるような量が好ましい。この比が（０．５：１）よりも小さくなると良好な硬化が得難くなり、この比が（２０：１）を越えると、硬化速度が速すぎて取り扱いが難しくなる。
【００２５】
さらに硬化性シリコーン組成物としては、（Ａ’）（ｅ）両末端シラトル基封鎖のオルガノポリシロキサン、（ｂ）補強性充填剤、（ｃ）縮合反応促進触媒を主成分とする主剤と、（Ｂ’）（ｆ）加水分解性基含有オルガノシラン若しくはオルガノシロキサンオリゴマーと、（ｂ）補強性充填剤を主成分とする硬化剤とからなり、これら（Ａ’），（Ｂ’）両成分を混合して、この混合物を室温にて放置すれば硬化してゴム状弾性体となり得る組成物、すなわち室温硬化性シリコーンゴム組成物が挙げられる。かかる室温硬化性シリコーンゴム組成物は、当業界において周知である。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明による横型混合機は、硬化性ポリマー組成物の主剤と硬化剤の二つの供給口のうち、一方の吐出方向を攪拌翼軸に垂直な方向に対して軸受部側に傾斜させ、また他方の吐出方向を攪拌翼軸に垂直な方向に対して混合液の排出口側に傾斜させるようにしたため、両供給口を攪拌翼軸の軸方向にコンパクトに接近配置したとしても、両液がシール部近傍で混合しないようにすることができる。その結果、硬化した混合液の付着によってシール部を損傷しないようにするので、シール機能の長期維持を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例からなる横型混合機の縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施例からなる横型混合機の縦断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例からなる横型混合機の縦断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例からなる横型混合機の縦断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例からなる横型混合機の縦断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例からなる横型混合機の縦断面図である。
【符号の説明】
１  混合室                        ２  攪拌翼軸
２ａ  攪拌翼                      ３  軸受部
４  シール部                      ５，６  供給口
７  排出口                        ２０，２１，２３  円板
２１ａ  垂直面                    ２０ａ，２２  傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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