JP2013142116A - ラテックスフォームの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、より簡易な装置を用いてより少ない工程、およびより短い作業時間で生産性良く製造できるラテックスフォームの製造方法を提供する。
【解決手段】ゴムまたは樹脂のラテックス１１を、攪拌機の攪拌シャフト２に、当該攪拌シャフトの中心軸Ｌ１の方向と直交させて取り付けられる円板３と、当該円板の周方向に、前記攪拌シャフトを中心として放射状で、かつ前記円板と直交させて取り付けられた複数の平板状の翼体４とを備えたディスクタービン翼１を用いて攪拌する工程を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴムまたは樹脂のラテックスを攪拌により泡立たせてラテックスフォームを製造するための製造方法に関するものである。

ゴムや樹脂のラテックスは、種々の物品の形状に加工するための加工性に優れる上、強度等に優れた物品を形成できるため、例えばゴム手袋（ゴム製のものだけでなく、樹脂製の手袋をも含む。以下同様。）等の様々な用途において形成材料として広く利用されている。
例えば、前記ゴム手袋の立体形状に対応した型をラテックス中に浸漬して引き上げることで、当該型の表面に前記ラテックスを付着させたのち、ゴムのラテックスの場合は型ごと加熱して加硫させ、樹脂のラテックスの場合は乾燥させ、さらに必要に応じて硬化させたのち型から脱型すると、前記型の複雑な立体形状に対応したゴム手袋を製造することができる。

また、前記ラテックスを攪拌により泡立たせて空気を含ませたラテックスフォームとし、当該ラテックスフォームを前記ゴム手袋等の物品の形成材料として用いると、形成した物品を多孔質構造として柔軟性等の特性を向上したり、液吸収性等の新たな特性を付与したり、さらには物品を軽量化したりできるという利点がある。
ラテックスフォームを用いて形成する物品の付加価値は、物品中に含まれる気泡のサイズ（平均気泡径）や量（気泡含有率）によって決まる。そのため、これらを左右するラテックスフォームの平均気泡径や気泡含有率のコントロールが重要である。

特に平均気泡径が重要であり、当該平均気泡径が小さく気泡が緻密であるほど、物品の強度等を適度な範囲に維持しながら、同じ気泡含有率で比較した場合に相対気泡表面積を増加できるため、多孔質構造とすることによる前記液吸収性等の特性をさらに良好に発現させることができる。
例えばゴム手袋では、その表面を多孔質構造として液吸収性を付与することにより、ウエットグリップ性を向上することができる。その際、形成材料であるラテックスフォームの平均気泡径が小さい方が、形成されるゴム手袋の平均気泡径を小さくでき、液吸収性を向上できるため好ましい。具体的には、平均気泡径は３００μｍ以下、中でも１００μｍ以下程度であるのが好ましい。

ただし加工性や物品の強度等の観点からは、ラテックスフォームの気泡含有率は小さいほど好ましい。具体的には、気泡含有率は６０体積％以下、中でも４０体積％以下程度であるのが好ましい。
ラテックスを泡立たせる方法は、化学発泡法と物理発泡法に大別される。
このうち化学発泡法では、加熱や化学反応によってガスを発生する発泡剤を使用する。前記発泡剤をラテックス中に配合し、前記加熱等によって発泡剤からガスを発生させてラテックス中に含ませることにより、当該ラテックスを泡立たせることができる。

また物理発泡法としては、例えばラテックス中に直接に空気を吹き込む方法や、ラテックスを攪拌して泡立たせる、すなわち液面から下のラテックス（液）と上の空気とを気液混合することで、前記空気をラテックス中に気泡として含ませる方法等が知られている。
一般に物理発泡法は、化学発泡法に比べて発泡剤を必要としない分、材料コストを低減できるという利点があるものの、ラテックスフォームの平均気泡径や気泡含有率をコントロールするのが難しいとされている。

この問題を解決するために、種々の方法が検討されている。
例えば特許文献１においては、ラテックス中にガスを吹き込んで泡立たせた後、発生した気泡を、攪拌翼としてプロペラ翼を備えた攪拌機を用いて攪拌して分散させることが検討されている。また特許文献２では、ラテックスを、連続機械発泡機や家庭用ミキサー等を用いて攪拌して泡立たせることが検討されている。

これらの方法によれば、ラテックス中の気泡を、通常よりある程度は細かくすることが可能であると考えられる。
しかし発明者の検討によると、これらの方法では、依然として気泡を十分なレベル、例えば前記のようにゴム手袋に良好な液吸収性等を付与できるレベルまで微細化できない場合がある。また、工程数が増加したり装置が複雑化したりするとともに、作業に要する時間が長くなってラテックスフォームの生産性が低下し、生産コストが上昇するといった問題も生じる。

特開２０１１−１６６２号公報 特開２００７−２３１４２８号公報

本発明の目的は、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、より簡易な装置を用いてより少ない工程、およびより短い作業時間で生産性良く製造できるラテックスフォームの製造方法を提供することにある。

前記課題を解決するため、発明者は、ラテックスを攪拌によって泡立たせるために用いる攪拌機について種々検討した。
その結果、前記攪拌機の攪拌シャフトに取り付ける攪拌翼として、前記攪拌シャフトに、当該攪拌シャフトの中心軸の方向と直交させて取り付けられる円板（ディスク）と、当該円板の周方向に、前記攪拌シャフトを中心として放射状で、かつ前記円板と直交させて取り付けられた複数の平板状の翼体とを備えたディスクタービン翼を用いればよいことを見出した。

すなわち、前記ディスクタービン翼を攪拌シャフトに取り付けた攪拌機を用いてラテックスを攪拌した場合には、気液混合によってラテックス中に気泡を発生させることができるだけでなく、発生させた気泡を、前記翼体からラテックスに与えられる強いせん断力によって細かく分散させて微細化させることもできる。
そのため、前記ディスクタービン翼を備えた攪拌機を用いた攪拌のみを実施するだけで、他の工程を必要とせずに短時間で、ラテックスをより細かく泡立たせることができ、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、これまでよりも生産性良く製造することが可能となる。

したがって本発明は、ゴムまたは樹脂のラテックスを攪拌により泡立たせてラテックスフォームを製造するための製造方法であって、
前記攪拌のために、攪拌シャフト、および当該攪拌シャフトと一体回転する攪拌翼を備えた攪拌機を用いるとともに、前記攪拌翼として、前記攪拌シャフトに、当該攪拌シャフトの中心軸の方向と直交させて取り付けられる円板と、当該円板の周方向に、前記攪拌シャフトを中心として放射状で、かつ前記円板と直交させて取り付けられた複数の平板状の翼体とを備えたディスクタービン翼を用い、
前記ディスクタービン翼をラテックス中に浸漬した状態で前記攪拌シャフトを回転させることにより、前記ラテックスを攪拌することを特徴とするラテックスフォームの製造方法である。

前記本発明の製造方法においては、前記ディスクタービン翼の、翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように、前記攪拌シャフトを回転させて前記ラテックスを攪拌するのが好ましい。
これにより、ディスクタービン翼の翼体からラテックスにさらに強いせん断力を与えて、より一層短時間で効率よく、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを製造することができる。

また本発明の製造方法においては、前記ラテックスを、一定の内径Ｄを有する円筒形で、かつその中心軸を鉛直方向に向けて配設したバッチ式開放型の攪拌槽内に収容し、当該攪拌槽の中心軸と攪拌機の攪拌シャフトの中心軸とを互いに一致させるとともに、前記攪拌シャフトに取り付けたディスクタービン翼を、攪拌前のラテックスの液面から前記ディスクタービン翼を構成する円板までの間の、前記中心軸の方向の距離ｈと、前記内径Ｄとの比ｈ／Ｄが０．５以上、１．５以下を満足する範囲内となるように前記ラテックス中に浸漬した状態で、前記攪拌シャフトを回転させて前記ラテックスを攪拌するのが好ましい。

ディスクタービン翼のラテックスへの浸漬量を規定する前記比ｈ／Ｄが０．５未満では、当該浸漬量が十分でなく、前記ディスクタービン翼が、ラテックスの液面にかなり近い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが強くなり過ぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に高くなって、当該ラテックスフォームを形成材料として用いて物品の形状に加工する際の加工性が低下したり、形成される物品の強度等が低下したりするおそれがある。

一方、比ｈ／Ｄが１．５を超える場合には前記浸漬量が過剰になって、ディスクタービン翼が、ラテックスの液面よりもかなり深い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが弱くなりすぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に低くなって、液吸収性等の所望の特性に優れた物品が得られないおそれがある。

これに対し、前記比ｈ／Ｄを前記０．５以上、１．５以下の範囲内とすると、ディスクタービン翼のラテックスへの浸漬量と、攪拌による気液の混合の度合いとを適度な範囲に維持することができる。
そのため、ラテックスフォームの気泡含有率を好適な範囲内として、その加工性をより一層向上したり、当該ラテックスフォームを用いて形成される物品の強度等や、あるいは液吸収性等の特性をさらに向上したりすることが可能となる。

本発明によれば、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、より簡易な装置を用いてより少ない工程、およびより短い作業時間で生産性良く製造するための製造方法を提供することが可能となる。

本発明のラテックスフォームの製造方法に使用する攪拌機の要部である、ディスクタービン翼の一例の外観を示す斜視図である。 本発明のラテックスフォームの製造方法のうち、前記図１の例のディスクタービン翼を使用して、ラテックスを泡立たせる工程の一例を示す断面図である。

図１は、本発明のラテックスフォームの製造方法に使用する攪拌機の要部である、ディスクタービン翼の一例の外観を示す斜視図である。
図１を参照して、この例のディスクタービン翼１は、攪拌機（図示せず）の攪拌シャフト２に、当該攪拌シャフト２の中心軸Ｌ１の方向と直交させた状態で着脱自在に取り付けられる円板３と、当該円板３の周方向の、この例では６箇所に等間隔に、前記攪拌シャフト２を中心として放射状で、かつ前記円板３と直交させて取り付けられた矩形平板状の翼体４とを備えている。

前記円板３の中心には、その内径が攪拌シャフト２の外径と略一致し、当該攪拌シャフト２が挿通される通孔５を備えた筒状のボス６が一体に設けられている。前記円板３、ボス６、および通孔５は、互いに同心状に設けられている。また円板３は、前記ボス６、および通孔５の中心軸（図では攪拌シャフト２の中心軸Ｌ１と一致する）の方向と直交させて、当該ボス６と一体に設けられている。

またボス６には、その外周面から、通孔５に臨む内周面にかけてネジ穴７が貫通されている。
ボス６の通孔５に攪拌シャフト２を挿通した状態で、ネジ穴７にネジ（図示せず）を螺合させて締め付けることにより、円板３を、前記攪拌シャフト２の中心軸Ｌ１の方向と直交させた状態で固定することができる。また前記ネジの締め付けを緩めることにより、前記円板３を、攪拌シャフト２から取り外すことができる。

なお図の例のディスクタービン翼１は、６枚の翼体４を供えているが、翼体４の枚数は任意に設定できる。
翼体４の枚数が多いほど、先に説明したせん断力による、気泡を微細化する効果を向上できるが、その反面、ディスクタービン翼１を所定の回転数で回転させるのにより大きな動力を要することになる。そのため、翼体４の枚数は４枚以上、６枚以下程度であるのが好ましい。

また、各翼体４の形状や寸法は特に限定されないものの、当該翼体４の形状は、ラテックスにせん断力を与えて気泡を微細化する効果を向上することを考慮すると、図のように矩形平板状であるのが好ましい。
また、前記矩形平板状の翼体４の各辺の寸法が大きいほど、前記ラテックスにせん断力を与えて気泡を微細化する効果を向上できるが、その反面、ディスクタービン翼１を所定の回転数で回転させるのにより大きな動力を要することになる。そのため、縦横いずれの辺の寸法も、ディスクタービン翼１の翼直径ｄ（中心軸Ｌ１から翼体４の径方向外方先端１３までの、前記中心軸Ｌ１と直交方向の寸法の２倍に相当）の０．２倍以上、０．３倍以下程度であるのが好ましい。

図２は、本発明のラテックスフォームの製造方法のうち、前記図１の例のディスクタービン翼を攪拌シャフト２に取り付けた撹拌機を、バッチ式開放型の攪拌槽と組み合わせて使用して、ラテックスを泡立たせる工程の一例を示す断面図である。
図２を参照して、前記攪拌槽８は、一定の内径Ｄを有する円筒形で、かつその中心軸Ｌ２を鉛直方向に向けて配設されている。前記攪拌槽８の、鉛直方向の上端は開口９とされ、下端は底部１０として閉じられている。

この例の工程では、まず前記攪拌槽８内に、ラテックスフォームのもとになる所定量のラテックス１１を収容する。
次に、図１および図２を参照して、前記攪拌槽８内に、当該攪拌槽８の中心軸Ｌ２と、攪拌機（図示せず）の攪拌シャフト２の中心軸Ｌ１とを互いに一致させた状態で、当該攪拌シャフト２の先端に取り付けたディスクタービン翼１を、前記ラテックス１１中に浸漬する。

この際、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、前記中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが、前記攪拌槽８の内径Ｄとの比ｈ／Ｄで表して０．５以上、１．５以下を満足する範囲内となるように、前記ディスクタービン翼１の、ラテックス１１中への浸漬量を設定するのが好ましい。

前記比ｈ／Ｄが０．５未満では、ディスクタービン翼１の、ラテックス１１中への浸漬量が十分でなく、前記ディスクタービン翼１が、ラテックス１１の液面１２にかなり近い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが強くなり過ぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に高くなって、当該ラテックスフォームを形成材料として用いて物品の形状に加工する際の加工性が低下したり、形成される物品の強度等が低下したりするおそれがある。

一方、比ｈ／Ｄが１．５を超える場合には前記浸漬量が過剰になって、ディスクタービン翼１が、ラテックス１１の液面１２よりもかなり深い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが弱くなりすぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に低くなって、液吸収性等の所望の特性に優れた物品が得られないおそれがある。

これに対し、前記比ｈ／Ｄを前記０．５以上、１．５以下の範囲内とすると、ディスクタービン翼１のラテックス１１への浸漬量と、攪拌による気液の混合の度合いとを適度な範囲に維持することができる。
そのため、ラテックスフォームの気泡含有率を好適な範囲内として、その加工性をより一層向上したり、当該ラテックスフォームを用いて形成される物品の強度等や、あるいは液吸収性等の特性をさらに向上したりすることが可能となる。

なお、これらの効果をより一層向上することを考慮すると、前記比ｈ／ｄは、前記範囲内でも０．７以上であるのが好ましく、１．０以下であるのが好ましい。
ディスクタービン翼１の翼直径ｄは、攪拌槽８の大きさに応じて任意に設定できる。ただし攪拌効率を向上することを考慮すると、前記翼直径ｄと、攪拌槽８の内径Ｄとの比ｄ／Ｄが０．３以上、０．４以下の範囲内となるように、当該翼直径ｄと、攪拌槽８の内径Ｄとを設定するのが好ましい。

また、図の例ではディスクタービン翼１を１つだけ、攪拌シャフト２の先端に取り付けているが、攪拌槽８の深さ、および当該攪拌槽８内に収容するラテックス１１の量等によっては、１つの攪拌シャフト２に２つ以上のディスクタービン翼１を取り付けてもよい。
その際には、ラテックス１１の液面１２に近い、攪拌シャフト２の上側に取り付けた、ラテックス１１の液面１２に近い方のディスクタービン翼１の浸漬量が、前記比ｈ／Ｄの範囲を満足するように設定すればよい。

次いで前記浸漬状態で、図示しない攪拌機を駆動させて攪拌シャフト２を回転させ、当該攪拌シャフト２の先端に取り付けられたディスクタービン翼１によってラテックス１１を攪拌する。
そうすると、前記攪拌によって液面１２から下のラテックス１１と上の空気とを気液混合することで、前記空気をラテックス１１中に気泡として含ませるとともに、当該気泡を、ディスクタービン翼１の翼体４からラテックス１１に与えられる強いせん断力によって細かく分散させて微細化させることができる。

そのため、前記攪拌のみを実施するだけで、他の工程を必要とせずに短時間で、ラテックスをより細かく泡立たせることができ、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、これまでよりも生産性良く製造することができる。
なお前記攪拌シャフト２の回転数は、ディスクタービン翼１の、翼体４の径方向外方先端１３の線速で表して１００ｍ／分以上、特に２５０ｍ／分以上に設定するのが好ましい。

線速を前記範囲内とすることで、ディスクタービン翼１の翼体４からラテックス１１にできるだけ強いせん断力を与えて、より一層短時間で効率よく、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを製造することが可能となる。
なお線速は、攪拌による気液混合の度合いが強くなり過ぎて、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に高くなるのを防止すること等を考慮すると、前記範囲内でも５００ｍ／分以下、特に４５０ｍ／分以下に設定するのが好ましい。

攪拌の時間、温度等は、攪拌するラテックスの種類や粘度等に応じて任意に設定することができる。
このうち攪拌の温度（ラテックスの液温）は、例えば攪拌中にラテックス中のゴムが完全に加硫してしまうのを防止しながら、当該ラテックスを良好に泡立たせて、ラテックスフォームを効率よく製造すること等を考慮すると室温（５〜３５℃）程度であるのが好ましい。

また攪拌の時間は、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、できるだけ効率よく製造することを考慮すると、３０分間以上であるのが好ましく、２時間以下であるのが好ましい。
前記製造方法によって製造するラテックスフォームのもとになるラテックスとしては、各種のゴムや樹脂等を含み、様々な物品の形成材料として使用可能な種々のラテックスがいずれも使用可能である。

前記のうちゴムのラテックスとしては、例えば天然ゴムラテックス、脱蛋白天然ゴムラテックス、ニトリルゴム（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）ラテックス、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、およびクロロプレンゴムラテックス等の１種または２種以上が挙げられる。
前記ゴムのラテックスには、当該ゴムを加硫させるための加硫剤（硫黄等）の他、加硫促進剤、加硫促進助剤（酸化チタン等）、老化防止剤、充てん剤、分散剤、安定剤、界面活性剤等の各種添加剤を配合してもよい。

また発泡剤、マイクロカプセル、起泡剤等を配合して、ラテックスを、前記攪拌、つまり物理発泡法によって泡立たせるとともに、前記発泡剤等を用いた化学発泡法によって泡立たせることもできる。
また樹脂のラテックスとしては、例えば、塩化ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等の、エマルション化（ラテックス化）が可能な樹脂のエマルション（ラテックス）の１種または２種以上が挙げられる。

前記樹脂のラテックスには、さらに老化防止剤、充てん剤、分散剤、安定剤、界面活性剤等の各種添加剤を配合してもよい。
またゴムのラテックスと同様に発泡剤、マイクロカプセル、起泡剤等を配合して、ラテックスを、前記攪拌、つまり物理発泡法によって泡立たせるとともに、前記発泡剤等を用いた化学発泡法によって泡立たせることもできる。

本発明によれば、ゴムまたは樹脂のラテックスを、前記のようにディスクタービン翼を備えた攪拌機を用いて攪拌するだけで、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、より短い作業時間で生産性良く製造することが可能となる。

以下に本発明を、実施例、比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明の構成は、これらに限定されるものではない。なお実施例、比較例のラテックスフォームの製造は、いずれも２３℃の環境下で実施した。
〈実施例１〉
（ラテックスの調製）
天然ゴムラテックスに、当該天然ゴムラテックス中のゴム分（固形分）１００質量部あたり、アンモニアカゼイン０．５質量部、オレイン酸カリウム１質量部、水酸化カリウム１質量部、硫黄１質量部、ジブチルカルバミン酸亜鉛１質量部、酸化亜鉛０．５質量部、および酸化チタン３質量部を配合して、ラテックスフォームの原料としてのラテックスを調製した。なお、前記各成分のうち水溶液で供給されるものは、その中の有効成分の量を上記に記載した。

（攪拌工程）
前記ラテックスを収容する攪拌槽８としては、図２に示すように、内径Ｄが１４０ｃｍの円筒形で、かつその中心軸Ｌ２を鉛直方向に向けて配設されるとともに、鉛直方向の上端が開口９とされ、下端が底部１０として閉じられた、容量５００Ｌのものを用いた。
また攪拌翼としては、図１、図２に示すように、撹拌機（図示せず）の攪拌シャフト２に、当該攪拌シャフト２の中心軸Ｌ１の方向と直交させて取り付けられる円板３と、当該円板３の周方向に、前記攪拌シャフト２を中心として放射状で、かつ前記円板３と直交させて取り付けられた６枚の矩形平板状の翼体４とを備え、翼直径ｄが５０ｃｍであるディスクタービン翼１を用いた。

当該翼直径ｄと、攪拌槽の８の内径Ｄとの比ｄ／Ｄは０．３６であった。
攪拌シャフト２の先端に取り付けた前記ディスクタービン翼１を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが１２０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬した。

前記距離ｈと、攪拌槽の８の内径Ｄとの比ｈ／Ｄは０．８６であった。
次いで攪拌機を駆動させて、攪拌シャフト２を２００ｒｐｍの回転数で回転させて１時間攪拌することでラテックスを泡立たせてラテックスフォームを製造した。
前記攪拌時のディスクタービン翼１の、翼体４の径方向外方先端１３の線速は３１４ｍ／分であった。

〈実施例２〉
攪拌シャフト２の回転数を６０ｒｐｍ、ディスクタービン翼１の、翼体４の径方向外方先端１３の線速を９４ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスフォームを製造した。
前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄも実施例１と同じ０．８６であった。

〈実施例３〉
ディスクタービン翼１を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが６０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬したこと以外は実施例１と同様にしてラテックスフォームを製造した。

前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは０．４３であった。
〈実施例４〉
ディスクタービン翼１を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが２１０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬したこと以外は実施例１と同様にしてラテックスフォームを製造した。

前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは１．５であった。
〈比較例１〉
ディスクタービン翼１に代えて、略楕円状でかつねじりを加えた３枚の翼体が、中心軸Ｌ１の方向に対してそれぞれ傾斜させて筒状のボスに固定された、翼直径ｄが５０ｃｍの、３枚翼のプロペラ翼を用いた。

前記プロペラ翼を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、当該プロペラ翼のボスの、各翼の取り付け部までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが６０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬した。
前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは実施例３と同じ０．４３であった。

そしてこの状態で攪拌機を駆動させて、攪拌シャフト２を２００ｒｐｍの回転数で回転させて１時間攪拌することでラテックスを泡立たせてラテックスフォームを製造した。
前記攪拌時のプロペラ翼の、翼体の径方向外方先端の線速は３１４ｍ／分であった。
〈比較例２〉
ディスクタービン翼１に代えて、矩形平板状の４枚の翼体が、中心軸Ｌ１の方向に対してそれぞれ傾斜させて筒状のボスに固定された、翼直径ｄが５０ｃｍの、４枚翼のパドル翼を用いた。

前記パドル翼を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、当該パドル翼のボスの、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の中心位置までの間の、前記中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが６０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬した。
前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは実施例３と同じ０．４３であった。

そしてこの状態で攪拌機を駆動させて、攪拌シャフト２を２００ｒｐｍの回転数で回転させて１時間攪拌することでラテックスを泡立たせてラテックスフォームを製造した。
前記攪拌時のパドル翼の、翼体の径方向外方先端の線速は３１４ｍ／分であった。
〈ラテックスフォームの特性測定〉
前記各実施例、比較例で製造したラテックスフォームの平均気泡径、および気泡含有率を、下記の方法によって測定した。なお測定は、いずれも２３℃の環境下で実施した。

（平均気泡径）
製造したラテックスフォームを少量、シャーレ上にサンプリングし、デジタルマイクロスコープを用いて画像を撮影し、画像解析した。すなわち、撮影した画像中から任意で５０個の気泡を選び、それぞれの気泡の直径を２点間距離測定モードによって測定した結果から平均値を算出して平均気泡径（μｍ）とした。

（気泡含有率）
製造したラテックスフォームを、メシリンダーで体積が１００ｍｌになるように計量し、その質量を測定して、当該ラテックスフォームの見かけ比重を求めた。
そしてこの見かけの比重と、ラテックスフォームのもとになるラテックスの真比重とから気泡含有率（体積％）を算出した。

結果を表１に示す。

表１の実施例１〜４と比較例１、２の結果より、攪拌翼としてディスクタービン翼を用いることにより、他の攪拌翼を用いた場合に比べて、製造されるラテックスフォームの平均気泡径を大幅に小さくすることができ、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、さらに気泡を分散させる工程を必要とせずに、より短い作業時間で生産性良く製造できることが判った。

また実施例１、３、４と実施例２の結果より、同じ攪拌時間で平均気泡径をできるだけ小さくすることを考慮すると、前記ディスクタービン翼の、翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように、前記攪拌シャフトを回転させるのが好ましいことが判った。
さらに実施例１、２と実施例３、４の結果より、気泡含有率を抑制することを考慮すると、前記ディスクタービン翼のラテックスへの浸漬量は、ｈ／Ｄが０．５以上、１．５以下となるように設定するのが好ましいことが判った。

１ ディスクタービン翼
２ 攪拌シャフト
３ 円板
４ 翼体
５ 通孔
６ ボス
７ ネジ穴
８ 攪拌槽
９ 開口
１０ 底部
１１ ラテックス
１２ 液面
１３ 径方向外方先端
Ｄ 内径
ｄ 翼直径
ｈ 距離
Ｌ１、Ｌ２ 中心軸

前記課題を解決するため、発明者は、ラテックスを攪拌によって泡立たせるために用いる攪拌機、および撹拌槽について種々検討した。
その結果、下記の構成により、前記課題を解決しうることを見出した。
前記攪拌機の攪拌シャフトに取り付ける攪拌翼として、前記攪拌シャフトに、当該攪拌シャフトの中心軸の方向と直交させて取り付けられる円板（ディスク）と、当該円板の周方向に、前記攪拌シャフトを中心として放射状で、かつ前記円板と直交させて取り付けられた複数の平板状の翼体とを備えたディスクタービン翼を用いる。
前記撹拌槽として、一定の内径Ｄを有する円筒形で、かつその中心軸を鉛直方向に向けて配設したバッチ式開放型の攪拌槽を用い、前記攪拌槽の中心軸と攪拌機の攪拌シャフトの中心軸とを互いに一致させる。

前記攪拌シャフトに取り付けたディスクタービン翼を、攪拌前のラテックスの液面から前記ディスクタービン翼を構成する円板までの間の、前記中心軸の方向の距離ｈと、前記内径Ｄとの比ｈ／Ｄが０．５以上、１．５以下を満足する範囲内となるように前記ラテックス中に浸漬した状態で、前記攪拌シャフトを、前記翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように回転させて前記ラテックスを攪拌する。
すなわち、前記ディスクタービン翼を攪拌シャフトに取り付けた攪拌機を前記撹拌槽と組み合わせて、前記比ｈ／Ｄ、および線速を満足する浸漬状態でラテックスを攪拌した場合には、気液混合によってラテックス中に気泡を発生させることができるだけでなく、発生させた気泡を、前記翼体からラテックスに与えられる強いせん断力によって細かく分散させて微細化させることもできる。
そのため、前記ディスクタービン翼を備えた攪拌機を用いた攪拌のみを実施するだけで、他の工程を必要とせずに短時間で、ラテックスをより細かく泡立たせることができ、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、これまでよりも生産性良く製造することが可能となる。

したがって本発明は、ゴムまたは樹脂のラテックスを攪拌により泡立たせてラテックスフォームを製造するための製造方法であって、
前記攪拌のために、攪拌シャフト、および当該攪拌シャフトと一体回転する攪拌翼を備えた攪拌機を用いるとともに、前記攪拌翼として、前記攪拌シャフトに、当該攪拌シャフトの中心軸の方向と直交させて取り付けられる円板と、当該円板の周方向に、前記攪拌シャフトを中心として放射状で、かつ前記円板と直交させて取り付けられた複数の平板状の翼体とを備えたディスクタービン翼を用い、
前記ラテックスを、一定の内径Ｄを有する円筒形で、かつその中心軸を鉛直方向に向けて配設したバッチ式開放型の攪拌槽内に収容し、当該攪拌槽の中心軸と攪拌機の攪拌シャフトの中心軸とを互いに一致させるとともに、前記攪拌シャフトに取り付けた前記ディスクタービン翼を、攪拌前のラテックスの液面から前記ディスクタービン翼を構成する円板までの間の、前記中心軸の方向の距離ｈと、前記内径Ｄとの比ｈ／Ｄが０．５以上、１．５以下を満足する範囲内となるように前記ラテックス中に浸漬した状態で前記攪拌シャフトを、前記翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように回転させることにより、前記ラテックスを攪拌することを特徴とするラテックスフォームの製造方法である。

前記本発明の製造方法においては、前記ディスクタービン翼の、翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように、前記攪拌シャフトを回転させて前記ラテックスを攪拌することにより、ディスクタービン翼の翼体からラテックスにさらに強いせん断力を与えて、より一層短時間で効率よく、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを製造することができる。

また本発明において、ディスクタービン翼のラテックスへの浸漬量を規定する比ｈ／Ｄが前記範囲に限定されるのは、下記の理由による。
すなわち比ｈ／Ｄが０．５未満では、当該浸漬量が十分でなく、前記ディスクタービン翼が、ラテックスの液面にかなり近い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが強くなり過ぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に高くなって、当該ラテックスフォームを形成材料として用いて物品の形状に加工する際の加工性が低下したり、形成される物品の強度等が低下したりする。

一方、比ｈ／Ｄが１．５を超える場合には前記浸漬量が過剰になって、ディスクタービン翼が、ラテックスの液面よりもかなり深い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが弱くなりすぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に低くなって、液吸収性等の所望の特性に優れた物品が得られない。

この際、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、前記中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが、前記攪拌槽８の内径Ｄとの比ｈ／Ｄで表して０．５以上、１．５以下を満足する範囲内となるように、前記ディスクタービン翼１の、ラテックス１１中への浸漬量を設定する。

前記比ｈ／Ｄが０．５未満では、ディスクタービン翼１の、ラテックス１１中への浸漬量が十分でなく、前記ディスクタービン翼１が、ラテックス１１の液面１２にかなり近い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが強くなり過ぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に高くなって、当該ラテックスフォームを形成材料として用いて物品の形状に加工する際の加工性が低下したり、形成される物品の強度等が低下したりする。

一方、比ｈ／Ｄが１．５を超える場合には前記浸漬量が過剰になって、ディスクタービン翼１が、ラテックス１１の液面１２よりもかなり深い位置で回転することになる。
そのため、攪拌による気液混合の度合いが弱くなりすぎる傾向があり、ラテックスフォームの気泡含有率が過度に低くなって、液吸収性等の所望の特性に優れた物品が得られない。

そのため、前記攪拌のみを実施するだけで、他の工程を必要とせずに短時間で、ラテックスをより細かく泡立たせることができ、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、これまでよりも生産性良く製造することができる。
なお前記攪拌シャフト２の回転数は、ディスクタービン翼１の、翼体４の径方向外方先端１３の線速で表して１００ｍ／分以上に設定する必要があり、特に２５０ｍ／分以上に設定するのが好ましい。

〈比較例１〉
攪拌シャフト２の回転数を６０ｒｐｍ、ディスクタービン翼１の、翼体４の径方向外方先端１３の線速を９４ｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にしてラテックスフォームを製造した。
前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄも実施例１と同じ０．８６であった。

〈比較例２〉
ディスクタービン翼１を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが６０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬したこと以外は実施例１と同様にしてラテックスフォームを製造した。

前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは０．４３であった。
〈実施例２〉
ディスクタービン翼１を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、前記ディスクタービン翼１を構成する円板３の厚み方向の中心位置までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが２１０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬したこと以外は実施例１と同様にしてラテックスフォームを製造した。

前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは１．５であった。
〈比較例３〉
ディスクタービン翼１に代えて、略楕円状でかつねじりを加えた３枚の翼体が、中心軸Ｌ１の方向に対してそれぞれ傾斜させて筒状のボスに固定された、翼直径ｄが５０ｃｍの、３枚翼のプロペラ翼を用いた。

前記プロペラ翼を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、当該プロペラ翼のボスの、各翼の取り付け部までの間の、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが６０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬した。
前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは比較例２と同じ０．４３であった。

そしてこの状態で攪拌機を駆動させて、攪拌シャフト２を２００ｒｐｍの回転数で回転させて１時間攪拌することでラテックスを泡立たせてラテックスフォームを製造した。
前記攪拌時のプロペラ翼の、翼体の径方向外方先端の線速は３１４ｍ／分であった。
〈比較例４〉
ディスクタービン翼１に代えて、矩形平板状の４枚の翼体が、中心軸Ｌ１の方向に対してそれぞれ傾斜させて筒状のボスに固定された、翼直径ｄが５０ｃｍの、４枚翼のパドル翼を用いた。

前記パドル翼を、攪拌前のラテックス１１の液面１２から、当該パドル翼のボスの、中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の中心位置までの間の、前記中心軸Ｌ１、Ｌ２の方向の距離ｈが６０ｃｍとなるように、ラテックス１１中に浸漬した。
前記比ｄ／Ｄは実施例１と同じ０．３６であり、比ｈ／Ｄは比較例２と同じ０．４３であった。

表１の実施例１、２と比較例３、４の結果より、攪拌翼としてディスクタービン翼を用いることにより、他の攪拌翼を用いた場合に比べて、製造されるラテックスフォームの平均気泡径を大幅に小さくすることができ、気泡が十分なレベルまで微細化されたラテックスフォームを、さらに気泡を分散させる工程を必要とせずに、より短い作業時間で生産性良く製造できることが判った。

また実施例１、２と比較例１の結果より、同じ攪拌時間で平均気泡径をできるだけ小さくすることを考慮すると、前記ディスクタービン翼の、翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように、前記攪拌シャフトを回転させる必要があることが判った。
さらに実施例１、２と比較例２の結果より、気泡含有率を抑制することを考慮すると、前記ディスクタービン翼のラテックスへの浸漬量は、ｈ／Ｄが０．５以上、１．５以下となるように設定する必要があることが判った。

Claims (3)

1. ゴムまたは樹脂のラテックスを攪拌により泡立たせてラテックスフォームを製造するための製造方法であって、
   前記攪拌のために、攪拌シャフト、および当該攪拌シャフトと一体回転する攪拌翼を備えた攪拌機を用いるとともに、前記攪拌翼として、前記攪拌シャフトに、当該攪拌シャフトの中心軸の方向と直交させて取り付けられる円板と、当該円板の周方向に、前記攪拌シャフトを中心として放射状で、かつ前記円板と直交させて取り付けられた複数の平板状の翼体とを備えたディスクタービン翼を用い、
   前記ディスクタービン翼をラテックス中に浸漬した状態で前記攪拌シャフトを回転させることにより、前記ラテックスを攪拌することを特徴とするラテックスフォームの製造方法。
2. 前記ディスクタービン翼の、翼体の径方向外方先端の線速が１００ｍ／分以上となるように、前記攪拌シャフトを回転させて前記ラテックスを攪拌する請求項１に記載のラテックスフォームの製造方法。
3. 前記ラテックスを、一定の内径Ｄを有する円筒形で、かつその中心軸を鉛直方向に向けて配設したバッチ式開放型の攪拌槽内に収容し、当該攪拌槽の中心軸と攪拌機の攪拌シャフトの中心軸とを互いに一致させるとともに、前記攪拌シャフトに取り付けたディスクタービン翼を、攪拌前のラテックスの液面から前記ディスクタービン翼を構成する円板までの間の、前記中心軸の方向の距離ｈと、前記内径Ｄとの比ｈ／Ｄが０．５以上、１．５以下を満足する範囲内となるように前記ラテックス中に浸漬した状態で、前記攪拌シャフトを回転させて前記ラテックスを攪拌する請求項１または２に記載のラテックスフォームの製造方法。

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