JP3825911B2 - 粘性体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粘性体の製造方法に係わり、更に詳しくは湿気硬化型一液性シーリング材等の粘性体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シーリング材の製造方法としては、一定量毎（所謂バッチ単位）にシーリング材を製造する回分方式が知られているが、この回分方式は、移動式混合容器に液体成分（例えば、ウレタンプレポリマーや変性シリコン等）に、補強・充填材である粉体成分（例えば、クレー，タルク，炭酸カルシュウム等）を供給し、常圧下において粉体成分を供給して所定の粘度に混合し、また、混合後は、移動式容器を外して次工程へ移動して充填ラインへと供給していた。
【０００３】
ここで使用される混合機としては、１軸式，２軸式（偏芯，プラネタリー，ディスパー翼），３軸式，４軸式と各製品の粘度、分散度合い、並びに製品の要求特性により選択されているのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上記の回分方式における製造方法の場合には、以下のような種々の問題を挙げることが出来る。
▲１▼．混合・分散工程における攪拌は常圧下で行われるため、翼形状、及びその周速度により混合サイクルが決まり時間の短縮を図ることが出来ない。
【０００５】
▲２▼．混合工程から混合容器を次工程へ移動することにより、
(a).特に湿気硬化型の速硬化の製品においては、移動ならびに次工程の段取りのための時間で大気中に晒されているため、品質上の問題を引き起こす。
(b).次工程への供給時には、一般に加圧板にて、若しくはポンプ等を使用して材料を押出すが各工程間での残量が出ることにより良品率が下がる。
(c).作業工数が上がる。
(d).混合容器、及びミキサー翼等の材料接触部の洗浄作業が発生する。
【０００６】
▲３▼．他のシーリング材の製造方法として、ニーダー，２軸混合機、また他の連続混合機による連続製造方法が知られているが、大量生産向けで品種切替え等の切替え作業には、多大な工数がかかり難しい。
【０００７】
この発明の目的は、加圧下で、かつ減圧状態の密閉ケーシング内で原料を混合するので、未分散部分が少なく、短時間に混合でき、従って作業時間の短縮化を図ることが出来ると共に、次工程への段取り作業等の工数削減も図ることができ、回分方式でありながら連続生産も可能で、品種切替え時においても洗浄作業を伴うことなく、連続的に製造することが出来る粘性体の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、湿気硬化型のシーリング材を製造する際、予め減圧し、かつ脱気した加圧混合可能な混合機のケーシング内に、低圧真空下で減圧した粉体成分を粉体計量タンク内から供給すると共に、送液ポンプにより定量の液体成分を供給して混合・分散を行い、その後、前記混合・分散させた材料に、少なくとも一種類以上の粉体小原料と液体小原料とをそれぞれ供給する際、粉体小原料を収容した粉体小原料ホッパ内の空気と、液体小原料を収容した液体小原料供給タンク内の空気とをそれぞれ窒素ガスにより置換した後に投入し、この状態で前記減圧された混合機のケーシング内で加圧混合を行って最終製品の粘度調整を行うことを要旨とするものである。
【０００９】
ここで、前記混合機のケーシングを密閉状態のもとに、硬化剤を添加混合し、色付けを除く最終製品として混合・分散し、次工程の充填ラインへ加圧押出しながら移送して粘性体を排出し、連続的に次のサイクルの混合を行い、更に製造工程中の品種切替え時に、共通可能な主原料材毎にケーシングに接続した配管から次工程のストレージへと供給し、洗浄作業を行うことなく連続的に生産を行うものである。
【００１０】
この発明は、上記のように構成され、粘性体を製造する場合に、縦型ケーシング、もしくは横型ケーシングにて加圧混合により容積を可変でき、また攪拌翼を横型ケーシングの場合には前後進でき、縦型ケーシングの場合には回転しながら昇降できるような加圧混合可能な混合機を用いて行うものである。
【００１１】
また、上記混合機には、粉体成分の供給用には減圧可能（５Torr前後の低真空域）な計量ホッパ，及び供給装置を連結し、またポリマーや可塑材等の液体成分についてはポンプにて計量器を介して定量供給する。この場合、規定混合比率以下で、かつ粉体成分を液体成分よりも多く投入し、ケーシングを減圧させた状態で加圧混合を所定時間行って混合・分散を行うものである。
【００１２】
更に添加材等の粉体小原料については、供給ホッパを設けると共に、窒素置換にてホッパー内の空気を追い出し混合機に供給可能に接続すると共に、液体小原料については、同方法、またはポンプ及び計量計を介して定量供給するように接続する。
【００１３】
また、混合後の粘性体の材料については、次工程のストレージタンク並びに供給配管を設けて各品種毎に別ラインにて供給可能とする。
【００１４】
以上のように、従来のような移動式の混合容器を使用しないことにより、次工程への段取り作業等の工数を削減することができ、また常圧下の混合容器内では粉体供給後の工程にて未混合・未分散部分が発生し、その部分の掻き取り作業が発生するが、この発明においては、１ＭＰａ以下の加圧下で、かつ密閉容器内で混合するため未分散部分が無く、かつ混合作業時間も従来に比較して約１／２以下で行うことが出来るものである。
【００１５】
更に、空気中の水分を吸って硬化する湿気硬化型のシーリング材においては、減圧下にて、若しくは窒素加圧にて供給混合することにより、回分方式でありながら連続的に生産でき、品種切替えにおいても洗浄を伴うことなく作業を行うことが可能となる。更に良品率については極限を、また工数についても削減することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図１は、この発明を実施した粘性体Ｗ（この実施形態では、シーリング材）の製造工程を示す概略構成図を示し、この実施形態における混合機１は、一般にプレスミキサーと呼称される混合機で、減圧（１ＭＰａ以下）した状態で加圧混合により容積を可変にできるもので、混合された粘性体は、混合機１に接続された複数本の供給配管２を介して密閉容器３や、次工程の図示しないストレージタンクに供給可能となっている。
【００１７】
この発明の実施形態では、混合機１として横型ケーシングを使用し、加圧混合により容積を可変すると共に、攪拌翼は前後進できるものを使用しているが、この実施形態に限らず、縦型ケーシングを使用して、加圧混合により容積を可変にすると共に、攪拌翼は回転しながら昇降できるような混合機を使用することも可能である。
【００１８】
前記減圧下で、加圧混合可能な混合機１のケーシング１ａには、粉体成分（例えば、クレー，タルク，炭酸カルシュウム等）の供給ライン４と、液体成分（例えば、ウレタンプレポリマーや変性シリコン等）の供給ライン５と、複数の粉体小原料供給ライン６及び複数の液体小原料供給ライン７とが接続されている。
【００１９】
前記粉体成分の供給ライン４は、粉体原料Ｗを収容した粉体計量タンク８の下部排出口８ａに定量フィーダー９，供給配管１０及び定量スクリューフィーダー１１を介して混合機１のケーシング１ａに接続され、前記粉体計量タンク８及びケーシング１ａには、減圧用のポンプＰ１，Ｐ２が接続されている。また粉体計量タンク８は、粉体供給用に減圧（５Torr前後の低真空域）可能である。
【００２０】
そして、粉体計量タンク８内の粉体原料Ｗは、減圧すると共に脱気した状態のケーシング１ａ内へ所定量供給される。
【００２１】
また、液体成分の供給ライン５は、数種類の液体原料Ｑ（ポリマーや可塑材等）を収容したそれぞれの供給タンク１２と混合機１のケーシング１ａとを結ぶ供給配管１３に、送液ポンプ１４と流量計１５とをそれぞれ配設し、上記と同様にケーシング１ａ内へ送液ポンプ１４の圧力により液体原料Ｑが供給される。
【００２２】
更に、前記混合機１のケーシング１ａに接続される複数の粉体小原料供給ライン６は、供給配管１６に粉体小原料ホッパ１７を設け、窒素置換装置１８から送り込む窒素（Ｎ₂ ）により粉体小原料ホッパ１７内の空気を置換した後、ケーシング１ａ内へ吸引可能とするものである。
【００２３】
また、複数の液体小原料供給ライン７は、上記粉体小原料と同様にケーシング１ａ内へ吸引可能としたライン化または供給配管１９に液体小原料供給タンク２０を設け、窒素置換装置２１から送り込む窒素（Ｎ₂ ）により液体小原料供給タンク２０内の空気を置換した後、送液ポンプ２２及び流量計２３を介してケーシング１ａ内へ送り込むようにしている。
【００２４】
粘性体Ｗの製造工程は、以上のように構成され、次に、粘性体の製造方法について説明する。
【００２５】
まず、混合機１のケーシング１ａ内を減圧させた状態で、粉体成分Ｗと液体成分Ｑとを規定混合比率以下で、かつ粉体成分Ｗを液体成分Ｑよりも多く投入する。一般に粉体成分Ｗと液体成分Ｑとの規定混合比率は、 100：70で、この発明の実施形態では、混合機１のケーシング１ａ内に、最初に投入する粉体成分Ｗと液体成分Ｑとの比率は、 100：40に設定する。
【００２６】
そして、前記ケーシング１ａを加圧させた状態（１ＭＰａ以下の加圧下）で加圧混合を所定時間行って混合・分散を行い、その後、液体成分Ｑの残量を供給し、加圧混合を行うと共にケーシング１ａ内に、少なくとも一種類以上の粉体小原料Ｗａと液体小原料Ｑａとを規定比率まで投入しながら加圧混合を行って最終製品の粘度調整を行うことにより粘性体を製造する。
【００２７】
即ち、混合機１のケーシング１ａを密閉状態のもとに、硬化剤を添加混合し、色付けを除く最終製品として混合・分散し、次工程の充填ラインへ加圧押出しながら移送して粘性体を排出し、連続的に次のサイクルの混合を行う。
【００２８】
また、湿気硬化型のシーリング材を製造する場合には、減圧し、かつ脱気した加圧混合可能な混合機１のケーシング１ａ内に、粉体計量タンク８内を低圧真空下（５Torr前後）で減圧して粉体成分Ｗを供給すると共に、液体成分Ｑは送液ポンプ１４により流量計１５を介して定量供給しながら混合・分散を行い、その後、小原料添加物の供給は、上記と同様に窒素ガスにより空気を置換した後、前記混合機１のケーシング１ａを減圧して供給し、加圧混合を行って最終製品の最終粘度調整を行うことにより粘性体を製造する。
【００２９】
以上のような方法により粘性体を製造することにより、製造工程中の品種切替え時に、共通可能な主原料材毎にケーシングに接続した配管から次工程のストレージへと供給し、洗浄作業を行うことなく連続的に生産を行うことが可能となるものである。
【００３０】
【発明の効果】
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。
(1).従来のような移動式の混合容器を使用しないことにより、次工程への段取り作業等の工数を削減することができる。
(2).常圧下の混合容器内では粉体供給後の工程にて未混合・未分散部分が発生し、その部分の掻き取り作業が発生するが、この発明においては、1MPa以下に減圧したケーシングで、かつ密閉容器内で加圧混合するため未分散部分が無く、かつ混合作業時間も従来に比較して約１／２以下で行うことが出来る。
(3).空気中の水分を吸って硬化する湿気硬化型のシーリング材においては、粉体小原料と液体小原料とをそれぞれ供給する際、粉体小原料ホッパ内の空気及び液体小原料供給タンク内の空気を窒素ガスにより置換した後に投入し、この状態で加圧混合を行って最終製品の粘度調整を行うので、シーリング材が硬化することなく、回分方式でありながら連続的に生産できる。
(4).種切替えにおいても洗浄を伴うことなく作業を行うことが可能となる。
(5).良品率については極限を、また工数についても削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施した粘性体の製造工程を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 混合機 １ａ ケーシング
２ 供給配管 ３ 密閉容器
４ 粉体成分の供給ライン ５ 液体成分の供給ライン
６ 粉体小原料供給ライン ７ 液体小原料供給ライン
８ 粉体計量タンク ８ａ 下部排出口
９ 定量フィーダー １０ 供給配管
１１ 定量スクリューフィーダー １２ 供給タンク
１３ 供給配管 １４ 送液ポンプ
１５ 流量計 １６ 供給配管
１７ 粉体小原料ホッパ １８ 窒素置換装置
１９ 供給配管 ２０ 液体小原料供給タンク
２１ 窒素置換装置 ２２ 送液ポンプ
２３ 流量計 Ｗ 粉体原料
Ｑ 液体原料 Ｐ１，Ｐ２ 減圧用のポンプ

Claims (3)

1. 湿気硬化型のシーリング材を製造する際、予め減圧し、かつ脱気した加圧混合可能な混合機のケーシング内に、低圧真空下で減圧した粉体成分を粉体計量タンク内から供給すると共に、送液ポンプにより定量の液体成分を供給して混合・分散を行い、その後、前記混合・分散させた材料に、少なくとも一種類以上の粉体小原料と液体小原料とをそれぞれ供給する際、粉体小原料を収容した粉体小原料ホッパ内の空気と、液体小原料を収容した液体小原料供給タンク内の空気とをそれぞれ窒素ガスにより置換した後に投入し、この状態で前記減圧された混合機のケーシング内で加圧混合を行って最終製品の粘度調整を行うことを特徴とする粘性体の製造方法。
2. 前記混合機のケーシングを密閉状態のもとに、硬化剤を添加混合し、色付けを除く最終製品として混合・分散し、次工程の充填ラインへ加圧押出しながら移送して粘性体を排出し、連続的に次のサイクルの混合を行う請求項１に記載の粘性体の製造方法。
3. 製造工程中の品種切替え時に、共通可能な主原料材毎にケーシングに接続した配管から次工程のストレージへと供給し、洗浄作業を行うことなく連続的に生産を行う請求項１または２に記載の粘性体の製造方法。

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