JP2004073965A

JP2004073965A - 真空攪拌装置

Info

Publication number: JP2004073965A
Application number: JP2002235931A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Yanagi; 柳　宏二郎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】塗料等の小ロット生産を経済的に行うために、洗浄工程が不要でバッチ毎の生産性を向上させると共に、内包する気泡や低沸点物を取り除き、均一に配合物を混合できる機能をもち、その結果、塗工した際に混合ムラや発泡といった欠点の無い塗料等の調整が可能な真空攪拌装置を提供する。
【解決手段】真空容器蓋体３と真空容器本体２とが上下に開割、閉合可能にされた真空容器と、真空容器蓋体３に真空シールドされた回転攪拌手段とを備えた真空攪拌装置であって、真空容器本体内に、流動体収納容器１が、流動体の攪拌が可能なように配置された真空攪拌装置。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空攪拌装置に関するもので、例えば、塗料等を調製する際に内包する気泡や低沸点物を取り除く為に使用される真空攪拌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗料等、塗エして使用する混合物を調製する為の混合装置は、例えば塗料を塗工した際に混合ムラや発泡といった欠点の無い塗料を調製する目的で、内包する気泡や低沸点物を取り除き、均一に配合物を混合できる機能が必要な為に、真空条件下において攪拌し得る、上下に分割可能な真空容器を用いた真空攪拌装置が使用されてきた（実開平１−１７０４０３号公報参照）。
一方、近年、工業用の塗料は、塗料樹脂の重合や着色を原料から一貫生産してそのまま塗工するといった大量生産型の生産方式よりも、配合物を変更し、得られる塗膜の物性や、着色剤の変更によるカラーバリエーションを増やすといった付加価値をつける為に、小ロットで塗料を調製する小ロット生産方式が増えてきている。
この、塗料等の小ロット生産を経済的に行うという点では、従来の真空攪拌装置は、上記公報に記載の如く、真空容器の真空容器本体に直接塗料を投入する方法を取っていたので、バッチ毎に容器の洗浄をする必要があり小ロット生産の生産性が低いものであった。また、洗浄が不十分であると、着色塗料の場合は色の再現性が悪くなったり、また硬化性の塗料の場合、容器内で経時にて硬化した塗料が異物となり、塗工の際の不具合の原因となった。洗浄性を確保するために、真空容器本体の内面をバフ仕上げや電解研磨等により鏡面に仕上げ、出来るだけ洗浄し易い様に工夫していたが、これだけでは洗浄は完全にはできるものではなく、洗浄の工程は不可欠であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、塗料等の小ロット生産を経済的に行うために、洗浄工程が不要でバッチ毎の生産性を向上させると共に、塗料等に内包する気泡や低沸点物を取り除き、均一に配合物を混合できる機能をもち、その結果、塗工した際に混合ムラや発泡といった欠点の無い塗料等の調製を可能にする真空攪拌装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１記載の発明は、真空容器蓋体と真空容器本体とが上下に開割、閉合可能にされた真空容器と、真空容器蓋体に真空シールドされた回転攪拌手段とを備えた真空攪拌装置であって、真空容器本体内に、流動体収納容器が、流動体の攪拌が可能なように配置されてなることを特徴とする真空攪拌装置を提供する。
【０００５】
また、請求項２記載の発明は、真空容器本体の内壁から突出する如く、流動体収納容器に対する複数のテーパーガイドが設けられていることを特徴とする請求項１の真空攪拌装置を提供する。
【０００６】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明において使用される、真空容器本体側にドラム缶や石油缶など流動体収納容器を内部に設置する為の位置固定用のガイドについては、流動体収納容器が真空容器本体の内部の一定場所に自然に収まる構造を有するものが好ましい。例えば、真空容器本体の内壁に、テーパー状の挿入ガイドレールを設けることにより、常に一定の場所に収まるようにする。
【０００７】
また、ドラム缶の様に重量物容器に液体を入れたまま内部に設置する際、真空容器本体と設置したドラム缶の中心が一致するように、自由車を取り付けたり、ベアリング等により真空容器本体を自由に水平移動できる構造を持たせるようにしてもよい。
【０００８】
また、本発明において、ベースレジン重合の際の低沸点化合物を含有したりする場合に、真空操作を開始した直後にかなりの体積の増大を起こすことがあり、真空操作時に流動体収納容器の高さ以上に液面が上昇し、混合物が内部に設置した流動体収納容器の外に出ることを防ぐ目的で、真空ポンプと攪拌真空容器をつなぐ真空配管中に真空破壊用のリーク弁を設ける構造を取ることが望ましく、段階的に真空度を上昇させていくことが望ましい。
【０００９】
また、リーク弁の作動は、タイマー式のシーケンス回路を用いて数段階に分けてリーク弁を作動させる方式や、圧力スイッチや液面の上昇を感知する光電管等の非接触変位計、静電容量タイブ等の接触式液面レベルセンサーを用いることで可能としる方法をとることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
塗料は、ベースレジンを一旦、ドラム缶や石油缶など流動体収納容器に詰めてから、更に、配合を変更して再調製したり、塗料ベースで商品化するケースがある。加工業者においては、ドラム缶や石油缶など流動体収納容器で入荷する為、充填容器をそのまま攪拌に使用できる様な攪拌機を工夫することで、容器の洗浄工程を省略できる。ところが、一般的に輸送用に供する容器は、真空に耐えうる圧力設計はされておらず、また、微細なピンホール等もありそのまま真空容器とすることは出来ない。
そこで、本発明では、真空攪拌装置の真空容器本体の中に流動体収納容器ごと設置し、その上から、攪拌部を備えた真空容器蓋体を閉合して攪拌する為の構造をとっている。
【００１１】
また、攪拌効率を上げるため、攪拌羽根は塗料液体を入れた容器の内壁とクリアランスを出来るだけ小さくすることが必要であり、あるいは高粘度の液体を高剪断の羽根で攪拌する場合、液体に受ける慣性で真空容器本体内部で液体を入れた容器が動いて攪拌羽根に当たる場合がある。したがって、容器が可動することを防ぎ、共振点においては攪拌機そのものの安定性が欠けることをさけるため、、液体容器内部に設置する真空容器本体を固定は確実にする必要がある。
固定する方法は、内部に設置した容器が一定の場所に収まるように真空容器本体の内面からジャッキのようなもので数カ所から固定する方法や、容器内壁から取り付けたクランプにて固定する方法の様に、一旦内部に設置した後、その場で固定する方法でもよいが、自然に内部の一定の場所に設置容器が収まる構造を有する方が好ましく、本発明に於いては、真空容器本体の内壁に、テーパー状の挿入ガイドレールを設けることにより、常に一定の場所に収まるように工夫した。
【００１２】
また、ドラム缶の様に重量物容器を液体を入れたまま内部に設置するには、ドラム缶上部を例えば３点指示の吊り上げ冶具を用いてホイスト等で持ち上げた後、真空容器本体の内部に設置するが、この際、ドラム缶のつり下げ冶具の位置と真空容器本体の中心がずれた場合、容器に無理な応力を与えてしまうので変形等のおそれがある。このような場合、真空容器本体が内部に設置容器の中心と合うように、自由車を取り付けたり、内部に設置ステージにベアリング等で真空容器本体を自由に水平移動できる構造を持たせるようにしてもよい。
【００１３】
（実施例１）
本実施例では、着色塗料の硬化剤配合・混合に用いるドラム攪拌用の真空攪拌装置について説明する。本発明の真空攪拌装置は、図１に示すとおり、攪拌機本体とこれに付随する真空を保持するためのユニットから構成される。
真空攪拌装置本体は、塗料入りドラム缶１を内部に設置する為の真空容器本体２と、真空容器蓋体３とが上下に開割、閉合可能にされた真空容器１５と、真空容器蓋体３に真空シールドされた回転攪拌手段とを備えている。回転攪拌手段は、真空容器蓋体３に設けられた攪拌軸５を有し、この攪拌軸５には攪拌羽根６が取りつけられているとともに攪拌動力４に連結されている。
【００１４】
ここで真空容器本体２には、ドラム缶をホイスト等で垂直に持ち上げた後容器内に納めるときに常に所定の位置に納まるように、容器内側には、図２に示すような、テーパーガイド１１を有している。このことにより、ドラム缶をどの様な位置から降ろしても、ドラム缶１はガイドに沿って真空容器本体２の所定の場所に納めることが出来るようにされている。又、真空容器本体２の底部に設けられた移動用の自由車１２をフリーにしている為、ドラム缶を降ろす際に、ホイストを容器の降ろす位置に合わさなくても、自然に容器がドラムの自重により移動して、無理な応力がかかることなく、常に所定の位置にドラム缶１を降ろすことが出来るようにされている。
【００１５】
真空ユニットの構造は、図１（ｂ）に示すように、真空配管中にリーク弁７を設け、更に動力電源にタイマー制御１０のシーケンス回路を導入して、リーク弁７の作動を行う機能を導入している。真空破壊弁は、真空容器に直接設けても液面の過上昇を回避する上では有効な手段となるが、その場合、真空破壊の際に外気が目的の混合液の入っている容器の中に吸い込まれるため、異物の混入や、真空状態に外気を吸入させることにより真空容器内で急拡大を起こす外気の結露などが、混合液の中に汚染物として混入する恐れがある為、真空配管９中に設けることが望ましい。
【００１６】
以上の構造の真空攪拌装置を用いて、着色印刷用の塗料を作製した。
先ず、以下の原材料を準備した。
２液ウレタン型塗料主剤；コバルトブルー系（粘度、常温にて約３０００ｃｐｓ）１２０Ｋｇ
硬化剤；イソシアネート系　　　　１０Ｋｇ
これらの塗料の内、着色主剤は、上部のフタの外れるオープンドラム缶１に予め１２０Ｋｇ計量したものを準備し、ホイストを用いて真空容器本体２に内部に設置した後、ドラム缶１のフタを空けて、その状態で、計量した配合液（硬化剤）石油缶を用いて投入した。
その後、Ｏリングを介して真空容器本体２と真空容器蓋体３を真空攪拌できる状態に閉合した。
真空ポンプを作動させてから１分間に１０秒毎真空破壊するように、５分間リーク弁７を作動させた後、１５分間７６０ｍｍＨｇの真空度で塗料を攪拌した。
【００１７】
（比較例１）
実施例１と同じ塗料を、真空攪拌を実施しなかったことを除いては、実施例１と同様にして攪拌を実施した。
【００１８】
（比較例２）
従来の市販の真空攪拌装置（真空釜に直接接液する状態の真空容器中で真空攪拌を実施するタイプ：井上製作所製、ＢＤＭ−４００）を用いて、実施例１と同じ塗料を攪拌した。
【００１９】
［評価結果］
各塗料を、グラビア方式にて、塗布量１０ｇ／ｍ２にてラインスピード４０ｍ／分の速度で印刷し、８０℃の乾燥炉にて１分間乾燥を行った。
実施例１、比較例２で得た塗料を用いて印刷したものは、気泡の混入もなく、椅鹿な印刷面を得ることが出来たが、比較例１で得た塗料においては、気泡の混入による発泡現象が見られ、真空攪拌による破泡による効果が明らかであった。
【００２０】
又、実施例１に於いては、攪拌後の流動体収納容器は、そのまま廃棄もしくは、再生業者に引き渡すため、攪拌装置の洗浄は攪拌羽根６のみであり、連続して攪拌装置を稼働させること出来たが、比較例２の場合、真空容器本体の洗浄が必要であり、接液面積が大きいため、洗浄を実施するには約３０分の時間と、洗浄のための溶剤が必要であり、かなりの時間と洗浄剤を有するものであった。
【００２１】
この結果からもわかるように、本発明の真空攪拌装置においては、脱泡処理を必要とする塗料や接着剤等の流体調製において、洗浄不足による汚染物による汚染防止、攪拌装置のバッチ数処理の効率化と言った観点からも、効率的な小ロット高精度混合を可能とする攪拌装置である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の真空攪拌装置は、上記のとおり構成されているので、塗料や接着剤等の小ロット生産に際し、洗浄工程が不要でバッチ毎の生産性を向上させると共に内包する気泡や低沸点物を取り除き、均一に配合物を混合できるので、塗工した際に混合ムラや発泡といった欠点の無い塗料等を調製し得る。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空攪拌装置を示す一部を切り欠いた模式的正面図であり、（ａ）　は真空容器本体２と真空容器蓋体３が開割されている状態、（ｂ）は閉合された状態を示す。
【図２】本発明の真空攪拌装置本体における、真空容器本体の構造を示す図であり、（ａ）　は真空容器本体の模式的平面図、（ｂ）は模式的横断面図である。
【図３】本発明の真空攪拌装置における、攪拌羽根が取り付けられた攪拌軸の模式的平面図。
【００２４】
【符号の説明】
１ドラム缶（流動体収納容器）
２真空容器本体
３真空容器蓋体
４攪拌動力
５攪拌軸
６攪拌羽根
７リーク弁
９真空配管
１０タイマー
１１テーパーガイド
１２自由車
１３　Ｏリング
１４塗料
１５真空容器

Claims

真空容器蓋体と真空容器本体とが上下に開割、閉合可能にされた真空容器と、真空容器蓋体に真空シールドされた回転攪拌手段とを備えた真空攪拌装置であって、真空容器本体内に、流動体収納容器が、流動体の攪拌が可能なように配置されてなることを特徴とする真空攪拌装置。
真空容器本体の内壁から突設する如く、流動体収納容器に対する複数のテーパーガイドが設けられていることを特徴とする請求項１記載の真空攪拌装置。