(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合室に攪拌翼軸を挿入し、該攪拌翼軸をシール部を介して前記混合室の片側に設けた軸受部で軸支するようにした混合機において、前記攪拌翼軸を中空構造にし、その中空部に前記混合室と軸受部との領域に渡るように誘導管を挿入すると共に、該誘導管の前記混合室側端部と前記中空部とを連通させ、さらに該中空部と前記軸受部の内部とを互いに連通させ、これら誘導管と攪拌翼軸の中空部と軸受部内部とを気体冷媒が流通する冷却ジャケットに構成した主剤と硬化剤とからなる硬化性ポリマー組成物の混合機。
【請求項２】
前記攪拌翼軸を前記軸受部に軸支される軸部と前記混合室に挿入される攪拌翼部とに分割自在にし、かつ前記誘導管の端部を前記攪拌翼部に連結した請求項１に記載の混合機。
【請求項３】
前記攪拌翼軸を前記軸受部に軸支される軸部と前記混合室に挿入される攪拌翼部とに分割可能に構成し、かつ前記誘導管の端部を前記攪拌翼部に対し回動自在にした請求項１に記載の混合機。
【請求項４】
混合機本体がロボットでハンドリング操作されるようにした請求項１に記載の混合機。
【請求項５】
主剤と硬化剤からなる硬化性ポリマー組成物が硬化性シリコーン組成物である請求項１〜４のいずれかに記載の混合機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、気体冷媒で液体冷媒と同等の冷却能力を与えることにより装置の軽量化を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混合機に関し、特に混合機本体をロボットでハンドリング操作するようにした小型の混合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主剤と硬化剤とからなる硬化性ポリマー組成物のような反応性の二液材料を攪拌翼を設けた混合機により混合する場合、攪拌翼や軸受部或いは軸受部のシール部が発生する摩擦熱により混合液の硬化反応が促進され、混合操作が円滑に行えなくなることがある。そのため、この種の混合機には外周壁に冷却ジャケットが設けられ、混合液を冷却することにより硬化反応を抑制するようにしている。  従来、混合機の冷却ジャケットの冷媒には、気体冷媒に比べて熱容量の大きな液体冷媒が使用されている。しかし、液体冷媒は気体冷媒に比べて比重が大きいため混合機全体の重量を増大させ、ロボットでハンドリングしながら移動操作するような構造の混合機の場合には、大型ロボットの使用を余儀なくされ、かつそのためにランニングコストも増大する結果になっていた。
【０００３】
このような混合機の重量問題を解決する対策として、冷却ジャケットに使用する冷媒を比重の小さな気体にすることが考えられる。しかし、気体冷媒は液体冷媒に比べて熱容量が小さいため、攪拌翼や軸受部等が発生する摩擦熱を冷却するには能力が不足し、反応性の二液材料の混合を円滑に行えなくなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の問題を解決し、熱容量の小さな気体冷媒を使用しながら液体冷媒と同等の冷却能力を備えることによって装置の軽量化を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、混合室に攪拌翼軸を挿入し、該攪拌翼軸をシール部を介して前記混合室の片側に設けた軸受部で軸支するようにした混合機において、前記攪拌翼軸を中空構造にし、その中空部に前記混合室と軸受部との領域に渡るように誘導管を挿入すると共に、該誘導管の前記混合室側端部と前記中空部とを連通させ、さらに該中空部と前記軸受部の内部とを互いに連通させ、これら誘導管と攪拌翼軸の中空部と軸受部内部とを気体冷媒が流通する冷却ジャケットに構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
このように攪拌翼軸を中空構造にし、その中空部に誘導管を挿入し、この誘導管端部と中空部とを連通関係にすると共に、さらに中空部と軸受部内部とを連通関係にし、これら誘導管、攪拌翼軸の中空部、軸受部内部を気体冷媒の冷却ジャケットに構成し、混合室内部から混合液を直接冷却するようにしたため、熱容量の小さな気体冷媒であっても混合機外周から液体冷媒で冷却する場合と同等の冷却能力を与えることができ、混合液の硬化反応を抑制することができる。また、比重の小さな気体冷媒を使用するため装置の軽量化が可能になる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の混合機を図に示す実施例によって説明する。
図１は、ロボットのハンドリングにより移動操作されるようにした本発明の実施例からなる小型混合機を示すものである。
図１において、１は円筒状の混合室、２は攪拌翼軸、３は軸受部である。混合室１は軸受部３に着脱自在に取り付けられ、かつ外周壁に主剤Ｍａの供給管４と硬化剤Ｍｂの供給管５を取り付けている。供給管４，５から混合室１内に供給された主剤Ｍａと硬化剤Ｍｂは、攪拌翼軸２により攪拌混合されながら混合液となり、端部の吐出口５から吐出されるようになっている。
【０００８】
攪拌翼軸２は軸受部３に軸支され、かつ軸受部３と混合室１との間にシール部７が設けられて、混合室１の混合液が軸受部３に浸入しないようになっている。攪拌翼軸２の軸端部には歯車９が固定され、この歯車９に図示しない動力源から入力された動力により攪拌翼軸２が回転駆動されるようになっている。
攪拌翼軸２は、軸受部３に支持された軸部２ａと、この軸部２ａに着脱自在に装着された攪拌翼２ｂから構成されている。また、攪拌翼軸２は内部が中空構造の中空部２ｃを有する構成になっており、さらにその中空部２ｃに誘導管８が同心状に挿入されている。
【０００９】
上記誘導管８の外端側には冷媒ノズル１０が軸シール１１を介して連結されている。また、誘導管８は内端側が攪拌翼２ｂの内壁に連結固定され、攪拌翼軸２と共に一体回転するようになっている。この誘導管８の内端近傍には、攪拌翼軸２の中空部２ｃに連通する通路１２が設けられ、攪拌翼軸２の軸部２ａには、軸受部３の内部３ａと中空部２ｃとを連通する通路１３が設けられ、さらに軸受部３には、その内部３ａと外部とを連通する通路１４が設けられている。
【００１０】
このように誘導管８と攪拌翼軸２の中空部２ｃと軸受部３の内部３ａとが互いに連通することにより冷却ジャケットを構成している。この冷却ジャケットに、冷媒ノズル１０から冷却空気等の気体冷媒が実線矢印のように誘導管８に供給され、内端から通路１２を経由して攪拌翼軸２の中空部２ｃに入り、次いで中空部２ｃを軸受部３側に逆流して通路１３から軸受部３の内部３ａに入り、さらに内部３ａから通路１４を介して外部へ流出することにより、混合室１やシール部７や軸受部３を混合機内部から冷却するようになっている。
【００１１】
このように気体冷媒が混合室１等を内部から冷却し、混合液を直接冷却するので、熱容量の小さな気体冷媒であっても、混合機外周壁から液体冷媒で冷却する場合と同等の冷却効果を混合液に対して得ることができる。また、比重の小さい気体冷媒を使用するため、全体重量を軽量化し、ロボットでハンドリングするような混合機の場合に、操作性を向上することができる。
【００１２】
この場合、気体冷媒の流動方向としては、上記実施例のように実線矢印方向に流してもよいが、これとは逆方向の破線矢印方向に流すようにしてもよい。前者の場合には、主として攪拌翼軸の冷却効果が高く、また後者の場合には主として軸受部の冷却効果を高くすることができる。
また、上述した実施例の混合機では、混合室１を軸受部３に対して着脱自在にし、さらに攪拌翼２ｂを軸部２ａに対して着脱自在にしているので、メンテナンスのために分解するときは、混合室１を離脱すると、攪拌翼２ｂと誘導管８とを同時に離脱することができ、分解組立作業を極めて容易にすることができる。
【００１３】
図２は、本発明の他の実施例を示すものである。この実施例では、誘導管８の先端にフッ素樹脂等の潤滑性樹脂からなる軸受部１５を取り付けることにより、攪拌翼２ｂの内壁に対し回動自在にしたものである。すなわち、図１の実施例では、攪拌翼軸２と誘導管８とが一体回転するのに対して、誘導管８を静止状態にし、攪拌翼軸２だけ回転駆動されるように構成したものである。
【００１４】
この実施例でも、誘導管８と攪拌翼軸２の中空部２ｃと軸受部３の内部３ａとが互いに連通して冷却ジャケットを構成する点は同じである。そして、この冷却ジャケットに、実線矢印方向或いは破線矢印方向に気体冷媒を流通させることにより、混合室１やシール部７や軸受部３を混合機内部から冷却して、混合液を直接冷却し、混合機外周から液体冷媒で冷却する場合と同等の冷却能力を得ることができる。
【００１５】
上述した本発明による混合機は、特に混合容量が小さく５００ｃｃ以下の比較的小型のものに適用する場合に有効である。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。
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように本発明による混合機は、攪拌翼軸を中空構造にし、その中空部に誘導管を挿入し、この誘導管端部と中空部とを連通関係にすると共に、さらに中空部と軸受部内部とを連通関係にし、これら誘導管、攪拌翼軸の中空部、軸受部内部を気体冷媒の冷却ジャケットに構成し、混合室内部から混合液を直接冷却するようにしたため、熱容量の小さな気体冷媒であっても混合機外周から液体冷媒で冷却する場合と同等の冷却能力を与えることができ、混合液の硬化反応を抑制することができる。
また、比重の小さな気体冷媒を使用するため装置を軽量化し、ロボットでハンドリングする混合機に使用する場合に有利にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例からなる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  軸部                        ２ｂ  攪拌翼
２ｃ  中空部                      ３  軸受部
３ａ（軸受部の）内部              ７  シール部
８  誘導管                        １２，１３，１４  通路
【図１】
0003604181.tif 000002
【図２】
0003604181.tif 000003