(57)【要約】【課題】粘稠液状物である常温硬化型ポリウレタンを効率的に均一に混合するに有効な混合槽を提供することである。【解決手段】混合槽の回転軸に少なくとも３枚の下記の機能を奏する羽根を取り付けた混合槽であり、羽根は、▲１▼垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根、▲２▼水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根、▲３▼上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根であって、均一な混合と泡を巻き込んだ混合物が得られ、弾性舗装材として使用し、均一で、良好な弾性表面が得られる。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の粘稠液状物又は粘稠液状物と固形物を攪拌混合する混合槽であって、攪拌軸からのアームの先端に羽根を取り付けて攪拌混合する粘調液混合用ミキサーにおいて、
攪拌軸からの少なくとも３本のアームの先端に、
▲１▼垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根、
▲２▼水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根、
▲３▼上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根、
を組合わせ、且つ▲１▼の機能を有する羽根にゴム板を取り付け、羽根と混合槽の底面壁および内面壁との間のクリアランスを無くするようにしてなることを特徴とする粘稠液混合用ミキサー。
【請求項２】
垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根▲１▼が、板状で面内に多数の孔を穿ち、羽根と混合槽の底面壁および内面壁との間のクリアランスを無くするようにゴム板を取り付けた形状であり、アームに羽根の正面が羽根の進行方向に対して、ほぼ直角、かつ底面に対して、ほぼ垂直に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の粘稠液混合用ミキサー。
【請求項３】
水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根▲２▼が、平面図で先端が三角形の舟形の形状であり、アームに三角形の先端を羽根の進行方向に向けて取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の粘調液混合用ミキサー。
【請求項４】
上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根▲３▼が、
板状であり、正面図で板の上辺を混合槽の内壁側から攪拌軸の方向にＬ字状となるように切り取った形状であり、アームに羽根の進行方向に対して攪拌層の内壁側および底面方向が先行するように斜めに取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の粘調液混合用ミキサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘稠液状物を混合し、更には粘稠液状物に粉末及び／又はチップ状固形物を混合する粘稠液混合用ミキサーに関するものである。詳しくは、少なくとも３種の機能を有する攪拌羽根を用い、羽根毎にそれぞれ異なった機能を有するこれらの混合用羽根の相乗効果により、粘稠液状混合物を効率よく均一に混合する混合槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリウレタン材料を用いて弾性鋪装面を施工する工事は、常温硬化型ポリウレタン樹脂を用いる場合、ポリウレタンプレポリマー、活性水素含有化合物を含有する硬化剤、及びその他施工の種類などに応じて粉末及び又はチップ状固形物などを施工現場において混合して用いられる。
市販のポリウレタンプレポリマー及び硬化剤は、粘稠物質であり、これらを混合する混合物の粘度も、かなり高い。舗装工事に用いるに際しては、これらを均一に混合して用いないと未硬化部分を生じ、良好な舗装表面を得ることができない。
施工現場に運搬可能な混合槽として、通常、モルタルミキサーと称される混合機が使用されている。しかしながら、モルタルミキサーは、モルタル、砂、砕石等を水で練りこむことを目的として考案されているため、垂直の２ないし３枚の羽根と槽壁の間にはクリアランスがある。
このような混合槽では、高粘度の混合物を攪拌すると、混合物が槽壁に付着し、均質な混合が極めて困難である。特にポリウレタン材料に適用する場合には、ポリウレタンプレポリマーと硬化剤を均一に混合しないと槽壁に付着したものが、舗装表面に未硬化部分を生じ好ましくない影響を与える。
そのため、ポリウレタン材料を用いる舗装の施工現場では、バケツ等の容器にポリウレタン材料等を仕込み、ハンドミキサーを用いて混合する方法が常用されている。
しかしながら、この方法では、粘稠な材料間の混合が困難であり、また、均一に混合しない状態での容器壁への付着などが避けられず、止む無く、一度練り込んだものを別の容器に移し再度練り込む、いわゆる、２度練り等の方法により均一な混合が行なわれていた。しかし、この方法でも均一な混合に長時間を必要とし、また２度練りしたものであっても鋪装に用いて、未硬化部分が生じるなど充分に満足できる舗装結果が得られない場合があり、混合効率に限界があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、鋪装工事の施工現場で常温硬化型ポリウレタン材料である粘稠液状物を、均一に且つ効果的に混合可能な混合用ミキサーを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決すべく、粘稠液状物、さらに該液状物に粉体やチップ状固形物を含む混合物を均一に混合するための混合槽を提供することを目的として、特に攪拌羽根の形状について鋭意検討し、攪拌槽の回転軸に、羽根毎にそれぞれ異なる役割を持った少なくとも３枚の羽根取り付け、これらを回転させることにより、本発明の課題を解決できること、更に、驚くべきことに、本発明の粘調液混合用ミキサーでは、近年望まれている、粘稠液に空気を抱き込ませる作用効果が優れたものであることを見出し、本発明を完成させるに到った。
すなわち、本発明は、
１．少なくとも１種の粘稠液状物又は粘稠液状物と固形物を攪拌混合する混合槽であって、攪拌軸からのアームの先端に羽根を取り付けて攪拌混合する粘調液混合用ミキサーにおいて、
攪拌軸からの少なくとも３本のアームの先端に、
▲１▼垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根、
▲２▼水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根、
▲３▼上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根、
を組合わせ、且つ少なくとも▲１▼の機能を有する羽根にゴム板を取り付け、羽根と混合槽の底面壁および内面壁との間のクリアランスを無くするようにしてなることを特徴とする粘稠液混合用ミキサー、
２．垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根▲１▼が、板状で面内に多数の孔を穿ち、羽根と混合槽の底面壁および内面壁との間のクリアランスを無くするようにゴム板を取り付けた形状であり、アームに羽根の正面が羽根の進行方向に対して、ほぼ直角、かつ底面に対して、ほぼ垂直に取り付けられたことを特徴とする１項記載の粘稠液混合用ミキサー、
３．水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根▲２▼が、平面図で先端が三角形の舟形の形状であり、アームに三角形の先端を羽根の進行方向に向けて取り付けたことを特徴とする１項記載の粘調液混合用ミキサー、
４．上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根▲３▼が、板状であり、正面図で板の上辺を混合槽の内壁側から攪拌軸の方向にＬ字状となるように切り取った形状であり、アームに羽根の進行方向に対して攪拌層の内壁側および底面方向に先行するように斜めに取り付けたことを特徴とする１項記載の粘調液混合用ミキサー、
である。
本発明の粘稠液混合用ミキサーでは、羽根毎に各々の役割を持った複数の混合用羽根が一本の回転軸を中心に構成されて、回転させる事によって複数の粘調な液体又は粘稠な液体と粉体及び又はチップ状固体とを均一に混合し、その粘調液中に細かい泡状の空気を抱き込ませることができる。そのため、舗装に使用して未硬化部分を生じることが無く、また、弾性の優れた舗装表面を得ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の粘稠液混合用ミキサーの特徴は、それぞれが下記の機能を奏する少なくとも３枚の羽根を回転軸に取り付けた槽である。
１）垂直面での複層的液切りする機能を有する攪拌羽根。
２）水平面での単層的液分けする機能を有する攪拌羽根。
３）上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根。
【０００６】
以下、図を参照して本願発明を説明する。
垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根▲１▼とは、具体的には、図１〜図３に示す板状の羽根である。
これらの図は、図１が正面図、図２がＡ−Ａ’線切断断面図及び図３がＢ−Ｂ’線切断断面図を示す。
攪拌槽に取り付けて槽の内周壁面及び底面に接する位置となる羽根板（１）の縁にはゴム板（３）を取り付け、これにより羽根と槽とのクリアランスをなくする。羽根板には、不定型の複数個の孔（２）を穿つ。孔の形状、大きさ、数及び位置等は特に限定されない。例えば、図１に示すような正方形〜矩形の孔を数段及び数列に穿ったようなものが挙げられる。この羽根は、特に制限されないが、板の正面が羽根の進行方向に対して、略直角に、かつ、底面に対してほぼ垂直に取り付けるのが好ましい。
この羽根は、混合槽内の粘稠液を、孔を通して、槽の底面に対して水平面及び垂直面での縦横に複層的液切りの効果をもたらす。
孔（２）により液切りされた複数の液流の間には瞬間的に空間を生じ、そこに空気を巻き込む効果を生じる。また、羽根のゴム板と槽内面壁との間にはクリアランスが無く、ポリウレタン材料が未混合の状態で槽壁に付着するのを防止できる。
【０００７】
水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根▲２▼とは、図４〜６に示す先端が三角形の船型の羽根である。これらの図は、図４が平面図、図５が正面図、図６がＣ−Ｃ’線切断断面図を示す。
羽根は、攪拌軸のアームにその先端が羽根の進行方向に対向する位置で取り付けるが、特に細かな限定はなく、例えば、図１０のミキサー平面図に示すような方向に取り付ければよい。
この羽根は、粘稠液を羽根の進行方向に槽の底面に対し垂直な面で分断し攪拌する。羽根の先端の角度は、特に限定は無く、好ましくは鋭角であり、且つ、図６の断面図に示すように先端が底部方向に傾斜していると、粘度が高くなるほど液分けの効果が優れている。
しかし、その傾斜が無くても液わけの効果は充分に得られる。三角形羽根の後方両端の幅（以後、羽根の幅と言う）は、図４の先端の角度と羽根の長さにより決まるが、羽根の幅は攪拌槽の半径の１／２〜３／４程度が好ましい。その角度が大きいと単層的液わけの作業効率が低下し、攪拌及び混合効率の点で好ましくない。
【０００８】
上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根▲３▼とは、図７〜図９に示す形状である。図７が平面図、図８が正面図、図９が側面図を示す。図８の正面図に示すように羽根の進行方向からみて変形Ｌ字型の羽根である。
この羽根は、攪拌軸のアームに進行方向に向け羽根の下方が突き出るように斜めに（図７及び図９はこの状態の平面図及び側面図を示す）、且つ、羽根の攪拌槽の内面側壁から中心に向け、側壁に近い端が先行するように斜めに取り付けられる（図１０）。
この形状及び取り付けられた羽根は、稼動時に粘稠液を攪拌槽の底面部から持ち上げ、羽根の進行方向の後方に槽の中心方向に向かうように落下せしめて立体的分離と混合を計る。
この攪拌羽根の特異な形状は、槽の回転により粘稠液が槽の外に飛び出すのを抑制し、粘稠液を槽の中心部に向けて飛ばし、粘稠液に立体的混合効果と羽根の後方で生じる空隙に空気を巻き込む効果を与える。
【０００９】
３種の羽根を攪拌槽の攪拌軸に取り付ける順序には特に限定はないが、好ましくは図１０の混合槽（３１）の平面図に示すように攪拌軸（３２）からのアーム（３３）に攪拌羽根▲１▼から▲３▼の順序に取り付ける。
この順序に取り付けると粘稠液の縦横方向の混合と攪拌が円滑に可能である。特に粘稠液に空気を取り込むことが望ましい場合は、羽根▲３▼の後が羽根▲１▼となるように取り付けるのが特に好ましい。
勿論、必要に応じて羽根▲１▼〜▲３▼の外に他種の羽根を取り付けてもよい。
各羽根は、攪拌槽の攪拌軸に好ましくは等間隔になるようにアームを介して取り付ける。アームの形状や取り付け方法は特に限定は無く、通常、この技術分野で多用される材料及び形に取り付ける。しかしながら、羽根▲１▼及び▲２▼はその進行方向に対して、羽根の正面又は先端が直角になるように取り付ける。羽根▲３▼は所望の角度に斜めに取り付ける。
【００１０】
以上のような本発明の混合槽ミキサーは、粘稠液状物、又は係る液状物と粉末及び又はチップ状固形物を、空気を巻き込みながら効率的に混合する。混合物はミキサーの底に設けられた取り出し口（３４）から排出して舗装に用いられる。得られた混合物は、未硬化物の生成がなく、均一に混合され、また空気が高率的に取り込まれているので、舗装に用いて均一な舗装表面が得られ、かつ高い弾性を有する舗装を可能にする。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
図面１０に示すように３種の攪拌羽根を取り付けた粘調液混合用ミキサーを製作した。２液混合常温硬化型ウレタンエラストマー原液（注１）１８０ｋｇを予め３０秒間攪拌後、ゴム粉（注２）を５４ｋｇ挿入して３分間混合した。
混合物をアスファルト基盤の上に、厚さ８ｍｍでレーキを用いて敷きならした。得られた２９ｍ２の舗装表面は、均質で、未硬化部分は全く観察されなかった。すなわち、本発明の混合槽により均一な混合が可能であることを確認できた。また、表面を素足で触れて感じる弾性の感じは優れたものであった。
（注１）２液混合常温硬化型ウレタンエラストマー；三井武田ケミカル製  主剤；Ｐ−３０６  硬化剤；ＴＳＲ９２０ＣＭ使用
（注２）ゴム粉；廃タイヤリサイクル品
比較例１
実施例１と同様の２液型常温硬化型ウレタンエラストマーとゴム粉を、舗装工事用の大型バケツでハンドミキサを用いて混合した。
この場合、ミキサーをあらゆる方向及び位置に動かしかき混ぜた。
同様のレーキで同様の基盤上に敷き均し表面を観察した。
多少所々に未硬化部分を生じ、舗装表面が均質でないのが観察された。素足で触れた表面の感じには実施例１の場合に比べ、多少劣るものであった。
【００１２】
実施例２
本発明の粘調液用ミキサーを使用して、２液混合常温硬化型ウレタンエラストマー原液１８０ｋｇに整泡材（注３）１．８ｋｇを加えて予め３０秒間攪拌後、ゴム粉を５４ｋｇ挿入して３分間混合した。その結果、大気中の空気を抱き込んでそれを細分化せしめた均一な混合物が得られた。
（注３）整泡材；三井化学産資株式会社製  ＭＫ添加材
【００１３】
【発明の効果】
本発明の粘調液混合機によって、鋪装材料として使用される粘稠な液状物であるポリウレタン材料、またはこの材料に粉末又はチップ状固形物を効率的に均一に混合することができる。また、攪拌によりポリウレタン材料中に空気を巻き込むことが可能であり優れた鋪装材料を効率的に提供できる。
また、施工現場に持ち込み均一な混合が可能であるため、施工面に未硬化部分を生じることなく均質な舗装表面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根の正面図を示す。
【図２】垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根のＡ−Ａ’線切断断面図を示す。
【図３】垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根のＢ−Ｂ’線切断断面図を示す。
【図４】水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根の平面図を示す。
【図５】水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根の正面図を示す。
【図６】水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根のＣ−Ｃ’線切断断面図を示す。
【図７】上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根の平面図を示す。
【図８】上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根の正面図を示す。
【図９】上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根の側面図を示す。
【図１０】混合槽の平面図を示す。
【符号の説明】
１：垂直面での複層的液切りをする機能を有する攪拌羽根▲１▼。
２：羽根▲１▼に穿れた孔。
３：羽根▲１▼に取り付けられたゴム板。
１１：水平面での単層的液分けをする機能を有する攪拌羽根▲２▼。
２１：上下層間の入れ替え交換機能を有する攪拌羽根の平面図▲３▼。
３１：攪拌槽。
３２：攪拌軸。
３３：アーム。
３４：混合物取り出し口。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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