JP2017025191A - Polyurethane composition, and polyurethane molded body - Google Patents

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誠行 藤岡
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昌宏 進藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyurethane composition excellent in handleability and providing a molded body having practical strength, without using MOCA.SOLUTION: There is provided the polyurethane composition comprising: an urethane polymer composed of polyether polyol and tolylene diisocyanate; and only 2 kinds of amine curing agents of 3,5-diamino-4-chlorobenzoic acid 2-methylpropyl and dimethylthiotoluenediamine as curing agents.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はポリウレタン組成物、およびこのポリウレタン組成物を熱硬化したポリウレタン成形体に関する。   The present invention relates to a polyurethane composition and a polyurethane molded product obtained by thermosetting the polyurethane composition.

OA機器等における伝動ベルト、各種ローラ、ブレードや、ベルトコンベア等の搬送ベルト、ソリッドタイヤ、スクリーン印刷用スキージーなどの原料として、熱硬化性ポリウレタンが使用されている。熱硬化性ポリウレタンの硬化剤として、4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)(以下、MOCAという。)が汎用されているが、MOCAは欧州連合のREACH規制(Registration,Evaluation,Authorization and Restriction of Chemicals)で高懸念物質(Substances of Very High Concer:SVHC)に挙げられており、将来的には使用禁止対象物質となる可能性もある。   Thermosetting polyurethane is used as a raw material for power transmission belts, various rollers, blades, conveyor belts such as belt conveyors, solid tires, and squeegees for screen printing in OA equipment. As a curing agent for thermosetting polyurethane, 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) (hereinafter referred to as “MOCA”) is widely used. of Chemicals) is listed as a Substance of Very High Concern (SVHC), and may become a prohibited substance in the future.

MOCAに代えて、ジエチルトルエンジアミンや3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピル等のアミン系硬化剤を使用することも考えられる。しかし、ジエチルトルエンジアミンは反応が早すぎて金型に注型する前に硬化してしまう、3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピルは反応が遅すぎて金型から脱型するまでに長い時間が必要である、といずれのアミン系硬化剤もハンドリング性に問題がある。反応が遅い硬化剤と反応促進剤を併用することも考えられるが、注型までは硬化反応が進行しない安定性と注型後に硬化反応が速やかに進行する反応性とをバランスよく両立することは困難である。
また、特許文献1には、NCO%が4.7%より大きいプレポリマーに、硬化剤として3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミン及び3,5−ジメチルチオ−2,6−トルエンジアミンを含有させたベルト成形用材料が提案されている。
Instead of MOCA, it is also conceivable to use amine-based curing agents such as diethyltoluenediamine and 3,5-diamino-4-chlorobenzoate 2-methylpropyl. However, diethyltoluenediamine reacts too quickly and cures before casting into the mold, while 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate reacts too slowly to demold from the mold It takes a long time to do so, and any amine curing agent has a problem in handling properties. It is conceivable to use a slow-curing curing agent and a reaction accelerator in combination, but there is a balance between the stability that does not proceed until the casting and the reactivity that the curing reaction proceeds quickly after casting. Have difficulty.
In Patent Document 1, 3,5-dimethylthio-2,4-toluenediamine and 3,5-dimethylthio-2,6-toluenediamine are added as curing agents to a prepolymer having an NCO% of greater than 4.7%. Incorporated belt molding materials have been proposed.

特開2002−234928号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-234928

MOCAを使用することなく、ハンドリング性に優れ、実用的な強度を有する成形体が得られるポリウレタン組成物を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a polyurethane composition capable of obtaining a molded article having excellent handling properties and practical strength without using MOCA.

上記課題を解決するための、本発明の構成は以下のとおりである。
1.ポリエーテルポリオールとトリレンジイソシアネートとからなるウレタンプレポリマーと、
硬化剤として、3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピルとジメチルチオトルエンジアミンの2種のアミン系硬化剤のみを含むことを特徴とするポリウレタン組成物。
2.前記3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピルと前記ジメチルチオトルエンジアミンとのアミノ基のモル比が30/70以上90/10以下の範囲であることを特徴とする1.に記載のポリウレタン組成物。
3.前記硬化剤のアミノ基(−NH)と、
前記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基(−NCO)とのモル比(−NH/−NCO)が0.8以上0.98以下の範囲であることを特徴とする1.または2.に記載のポリウレタン組成物。
4.ジカルボン酸化合物を含むことを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載のポリウレタン組成物。
5.1.〜4.のいずれかに記載のポリウレタン組成物を熱硬化したことを特徴とするポリウレタン成形体。
6.5.に記載のポリウレタン成形体をベルト本体とすることを特徴とする伝動ベルト。
In order to solve the above problems, the configuration of the present invention is as follows.
1. A urethane prepolymer comprising a polyether polyol and tolylene diisocyanate;
A polyurethane composition comprising only two amine-based curing agents, 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate and dimethylthiotoluenediamine, as a curing agent.
2. 1. A molar ratio of amino group of 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate and dimethylthiotoluenediamine is in a range of 30/70 or more and 90/10 or less. The polyurethane composition described in 1.
3. An amino group (—NH 2 ) of the curing agent;
1. The molar ratio (—NH 2 / —NCO) of the urethane prepolymer to an isocyanate group (—NCO) is in the range of 0.8 or more and 0.98 or less. Or 2. The polyurethane composition described in 1.
4). 1. A dicarboxylic acid compound is included. ~ 3. The polyurethane composition according to any one of the above.
5.1. ~ 4. A polyurethane molded product obtained by thermally curing the polyurethane composition according to any one of the above.
6.5. A power transmission belt characterized in that the polyurethane molded body described in 1 is used as a belt body.

本発明のポリウレタン組成物は、MOCAを含んでいないため、環境への負荷が少ない。また、注型までは硬化反応が進行しない安定性と、注型後に硬化反応が速やかに進行する反応性とがバランスよく両立しておりハンドリング性に優れ、従来のMOCAを配合したポリウレタン組成物における製造条件をほぼそのまま使用することができる。
本発明のポリウレタン組成物を熱硬化したポリウレタン成形体は、従来のMOCAを配合したポリウレタン組成物を熱硬化したポリウレタン成形体と同等の物性を有しており、MOCAを硬化剤とするポリウレタン成形体と置き換えることができる。
Since the polyurethane composition of the present invention does not contain MOCA, the load on the environment is small. In addition, the stability in which the curing reaction does not proceed until casting and the reactivity in which the curing reaction proceeds promptly after casting are balanced and have excellent handling properties. In the polyurethane composition containing the conventional MOCA Manufacturing conditions can be used almost as they are.
The polyurethane molded product obtained by thermosetting the polyurethane composition of the present invention has the same physical properties as a polyurethane molded product obtained by thermosetting a polyurethane composition containing conventional MOCA, and the polyurethane molded product using MOCA as a curing agent. Can be replaced.

伝動ベルトの一実施態様である歯付きベルトの概略図。The schematic of the toothed belt which is one embodiment of a power transmission belt.

本発明のポリウレタン組成物は、ポリエーテルポリオールとトリレンジイソシアネートとからなるウレタンプレポリマーと、
硬化剤として、3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピルとジメチルチオトルエンジアミンの2種のアミン系硬化剤のみを含むことを特徴とする。
本発明のポリウレタン組成物は、硬化剤として上記した特定の2種類のアミン系硬化剤を用い、MOCAを含んでいないため、環境への負荷が少ない。本発明のポリウレタン組成物は、現在汎用されている硬化剤であるMOCAを配合したポリウレタン組成物と同等のハンドリング性を有している。すなわち、本発明のポリウレタン組成物は、注型までは硬化反応が進行しない安定性と、注型後に硬化反応が速やかに進行する反応性とがバランスよく両立している。本発明のポリウレタン組成物は、従来のMOCAを配合したポリウレタン組成物における製造条件をほぼそのまま使用することができる。
本発明のポリウレタン組成物を熱硬化したポリウレタン成形体は、MOCAを硬化剤として熱硬化したポリウレタン成形体と、硬度、引張破断強度、破断伸び、引裂強度、モジュラス等の物性がほぼ等しい。本発明のポリウレタン成形体は、MOCAを硬化剤とするポリウレタン成形体と同等の物性を有しているため、MOCAを硬化剤とするポリウレタン成形体が用いられている製品を置き換えることができる。
The polyurethane composition of the present invention comprises a urethane prepolymer comprising a polyether polyol and tolylene diisocyanate,
As the curing agent, it contains only two amine curing agents, 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate and dimethylthiotoluenediamine.
The polyurethane composition of the present invention uses the above-described two specific amine-based curing agents as curing agents and does not contain MOCA, and therefore has a low environmental impact. The polyurethane composition of the present invention has handling properties equivalent to those of a polyurethane composition containing MOCA, which is a currently widely used curing agent. That is, in the polyurethane composition of the present invention, the stability in which the curing reaction does not proceed until casting and the reactivity in which the curing reaction proceeds rapidly after casting are balanced. In the polyurethane composition of the present invention, the production conditions in the conventional polyurethane composition containing MOCA can be used almost as they are.
The polyurethane molded product obtained by thermosetting the polyurethane composition of the present invention has substantially the same physical properties as hardness, tensile rupture strength, elongation at break, tear strength, modulus, and the like, as compared with a polyurethane molded product thermoset using MOCA as a curing agent. Since the polyurethane molded product of the present invention has the same physical properties as the polyurethane molded product using MOCA as a curing agent, it can replace products in which the polyurethane molded product using MOCA as a curing agent is used.

「ウレタンプレポリマー」
本発明のウレタンプレポリマーは、ポリエーテルポリオールとトリレンジイソシアネートとを反応させて得られる。ポリエーテルポリオールとしてはポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコールなどを好適に利用できる。ウレタンプレポリマーしては、そのイソシアネート基含有量が2.0〜10.0wt%、数平均分子量は500〜4000であるものが使用できる。このようなウレタンプレポリマーとしては、例えば、ハイプレンL−100(三井化学株式会社製)、パンデックス4000シリーズ(DIC株式会社製)、パンデックスP−800、900シリーズ(DIC株式会社製)、タケネートL−1100シリーズ(三井化学株式会社製)等を利用することができる。イソシアネート基含有量は、2.0〜10.0wt%であることが好ましく、3.5〜6.5wt%であることがさらに好ましい。ここで、本発明において、数平均分子量は、JIS−K1557に準じて測定したポリオールの水酸基価より算出した分子量を意味する。
"Urethane prepolymer"
The urethane prepolymer of the present invention is obtained by reacting a polyether polyol and tolylene diisocyanate. As the polyether polyol, polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol or the like can be suitably used. As the urethane prepolymer, those having an isocyanate group content of 2.0 to 10.0 wt% and a number average molecular weight of 500 to 4000 can be used. Examples of such urethane prepolymers include Hyprene L-100 (manufactured by Mitsui Chemicals), Pandex 4000 series (manufactured by DIC Corporation), Pandex P-800, 900 series (manufactured by DIC Corporation), Takenate. L-1100 series (Mitsui Chemicals Co., Ltd.) etc. can be utilized. The isocyanate group content is preferably 2.0 to 10.0 wt%, and more preferably 3.5 to 6.5 wt%. Here, in this invention, a number average molecular weight means the molecular weight computed from the hydroxyl value of the polyol measured according to JIS-K1557.

「硬化剤」
本発明のポリウレタン組成物は、硬化剤として3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピル(以下、CDABという。)とジメチルチオトルエンジアミン(以下、DMTDAという。)の2種のアミン系硬化剤のみを含むことを特徴とし、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン等のアルコール系硬化剤、エチレンジアミン、p−フェニレンジアミン等の他のアミン系硬化剤を含まない。
"Curing agent"
The polyurethane composition of the present invention has two kinds of amines, 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate (hereinafter referred to as CDAB) and dimethylthiotoluenediamine (hereinafter referred to as DMTDA) as a curing agent. It contains only a hardener based on alcohol, and does not contain other hardeners such as alcohol-based hardeners such as 1,4-butanediol and trimethylolpropane, ethylenediamine and p-phenylenediamine.

「3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピル」
CDABの構造式を下記化1に示す。

Figure 2017025191
“2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate”
The structural formula of CDAB is shown in the following chemical formula 1.
Figure 2017025191

「ジメチルチオトルエンジアミン」
DMTDAは、異性体である3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミンと3,5−ジメチルチオ−2,6−トルエンジアミンとの混合物である。3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミンの構造式を下記化2に、3,5−ジメチルチオ−2,6−トルエンジアミンの構造式を下記化3に示す。これらの異性体は、DMTDAを合成する際に不可避的に混合状態で生成されるものであり、その混合質量比は、3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミン/3,5−ジメチルチオ−2,6−トルエンジアミン=80/20〜90/10である。

Figure 2017025191
Figure 2017025191
"Dimethylthiotoluenediamine"
DMTDA is a mixture of the isomers 3,5-dimethylthio-2,4-toluenediamine and 3,5-dimethylthio-2,6-toluenediamine. The structural formula of 3,5-dimethylthio-2,4-toluenediamine is shown in the following chemical formula 2, and the structural formula of 3,5-dimethylthio-2,6-toluenediamine is shown in the chemical formula 3 below. These isomers are inevitably produced in a mixed state when DMTDA is synthesized, and the mixing mass ratio thereof is 3,5-dimethylthio-2,4-toluenediamine / 3,5-dimethylthio- 2,6-toluenediamine = 80/20 to 90/10.
Figure 2017025191
Figure 2017025191

CDABとDMTDAは、それぞれのアミノ基のモル比(CDAB/DMTDA:以下、アミン比という。)が30/70以上90/10以下の範囲となるように混合することが好ましい。アミン比が30/70未満では硬度や破壊強度が小さくなり、MOCAと同等の物性を得ることができない。アミン比が90/10より大きいと、反応促進剤を用いても脱型時間が長くなり、現状の熱硬化条件に適合しないため成型が困難である。   CDAB and DMTDA are preferably mixed so that the molar ratio of each amino group (CDAB / DMTDA: hereinafter referred to as amine ratio) is in the range of 30/70 to 90/10. When the amine ratio is less than 30/70, the hardness and fracture strength are reduced, and physical properties equivalent to MOCA cannot be obtained. When the amine ratio is greater than 90/10, even if a reaction accelerator is used, the demolding time becomes long, and molding is difficult because it does not meet the current thermosetting conditions.

本発明のポリウレタン組成物には、必要に応じて反応促進剤、可塑剤、界面活性剤、滑剤、充填剤、顔料、染料、加水分解抑制剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、導電剤等の添加剤を含有させることができる。
本発明のポリウレタン組成物において、脱型時間が長く生産性が低い時には、反応促進剤を配合してもよい。反応促進剤としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、ジグリコール酸、アゼライン酸、オキシビスメチレンビス酢酸等から選ばれるジカルボン酸化合物を用いることができる。反応促進剤は、プレポリマー100部に対して、0.01〜5部配合することができる。
可塑剤は、軟化領域を下げ、かつ加工性を向上させるために混合する揮発性が低い化合物のことであり、例えば、フタル酸エステル、イソフタル酸エステル、マレイン酸エステルなどの芳香族カルボン酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、ドデカン酸エステル、フマル酸エステル、トリメリット酸エステル、クエン酸エステル、イタコン酸エステル、オレイン酸エステル、ステアリン酸エステル、リシノール酸エステルなどの脂肪族カルボン酸エステル、フェノール系アルキルスルホン酸エステル、ブチルベンゼンスルホンアミドなどのスルホン酸誘導体、エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェートなどのリン酸誘導体が挙げられる。
The polyurethane composition of the present invention includes a reaction accelerator, a plasticizer, a surfactant, a lubricant, a filler, a pigment, a dye, a hydrolysis inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a conductive agent, etc. Additives can be included.
In the polyurethane composition of the present invention, when the demolding time is long and the productivity is low, a reaction accelerator may be blended. As the reaction accelerator, a dicarboxylic acid compound selected from succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, diglycolic acid, azelaic acid, oxybismethylenebisacetic acid and the like can be used. The reaction accelerator can be blended in an amount of 0.01 to 5 parts with respect to 100 parts of the prepolymer.
A plasticizer is a compound with low volatility that is mixed to lower the softening region and improve processability. For example, aromatic carboxylic acid esters such as phthalic acid esters, isophthalic acid esters, and maleic acid esters, Aliphatic carboxylic acid esters such as adipic acid ester, sebacic acid ester, dodecanoic acid ester, fumaric acid ester, trimellitic acid ester, citric acid ester, itaconic acid ester, oleic acid ester, stearic acid ester, ricinoleic acid ester, phenol type Examples thereof include sulfonic acid derivatives such as alkylsulfonic acid esters and butylbenzenesulfonamide, and phosphoric acid derivatives such as ethylhexyl diphenyl phosphate, triphenyl phosphate, and cresyl diphenyl phosphate.

本発明のポリウレタン組成物を熱硬化したポリウレタン成形体は、特に制限することなく様々な製品として使用することができる。特に、MOCAを配合したポリウレタン成形体が用いられている製品を好ましく置き換えることができる。具体的には、伝動ベルト、ブレード、ローラに用いることができる。   The polyurethane molded product obtained by thermosetting the polyurethane composition of the present invention can be used as various products without particular limitation. In particular, a product in which a polyurethane molded body containing MOCA is used can be preferably replaced. Specifically, it can be used for a transmission belt, a blade, and a roller.

以下、本発明のポリウレタン組成物を熱硬化したポリウレタン成形体をベルト本体とする伝動ベルトの製造方法について説明する。
本発明のポリウレタン組成物はプレポリマーと硬化剤とを含み、成形体はプレポリマー法により製造される。
プレポリマー法では、プレポリマーの分子量、プレポリマーの質量に対するプレポリマー中に残存するイソシアネート基の質量の割合であるイソシアネート分率(NCO%)、硬化剤の混合比率等を調整することで、また、可塑剤を添加することで、ベルトに適したポリウレタンの硬さに調整することができる。
本発明のポリウレタン組成物では、プレポリマーのNCO%と、硬化剤に含まれるアミノ基(−NH)のモル数とプレポリマーに含まれるイソシアネート基(−NCO)のモル数との比(−NH/−NCO:以下、α比という。)を0.8以上0.98以下の範囲に調整し、適当量の可塑剤を添加することで、ポリウレタンの硬さを60〜95度(duro A)の範囲で調整することができる。
Hereinafter, the manufacturing method of the power transmission belt which uses the polyurethane molded object which heat-cured the polyurethane composition of this invention as a belt main body is demonstrated.
The polyurethane composition of the present invention contains a prepolymer and a curing agent, and the molded product is produced by a prepolymer method.
In the prepolymer method, by adjusting the molecular weight of the prepolymer, the isocyanate fraction (NCO%) which is the ratio of the mass of the isocyanate group remaining in the prepolymer to the mass of the prepolymer, the mixing ratio of the curing agent, etc. By adding a plasticizer, the hardness of the polyurethane suitable for the belt can be adjusted.
In the polyurethane composition of the present invention, the NCO% of the prepolymer and the ratio of the number of moles of amino groups (—NH 2 ) contained in the curing agent to the number of moles of isocyanate groups (—NCO) contained in the prepolymer (− NH 2 / —NCO: hereinafter referred to as “α ratio”) is adjusted in the range of 0.8 to 0.98, and an appropriate amount of plasticizer is added, whereby the hardness of the polyurethane is 60 to 95 degrees (duro). Adjustment can be made within the range of A).

本発明の伝動ベルトの一実施態様である歯付きベルトの概略図を図1に示す。
歯付きベルト1は、内周面にベルト長さ方向に所定ピッチで複数のベルト歯2が設けられたベルト本体によって形成されている。また、各ベルト歯2の底部に沿って抗張体としての心線3が略ベルト長さ方向で、ベルト幅方向に周期的な螺旋状に設けられている。
心線3は抗張体として有効な強度を有していればよく、使用される材料は特に限定されないが、例えばグラスファイバー、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等を挙げることができる。なお、伝動ベルトの形状は歯付きベルトに限定されず、∨ベルト、平ベルト、丸ベルト等であってもよい。
A schematic view of a toothed belt which is an embodiment of the transmission belt of the present invention is shown in FIG.
The toothed belt 1 is formed by a belt body in which a plurality of belt teeth 2 are provided on the inner peripheral surface at a predetermined pitch in the belt length direction. Further, a core wire 3 as a tensile body is provided along the bottom of each belt tooth 2 in a substantially spiral shape in the belt width direction and in the belt width direction.
The core 3 only needs to have an effective strength as a tensile body, and the material used is not particularly limited, and examples thereof include glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, and polyester fiber. The shape of the transmission belt is not limited to a toothed belt, and may be a saddle belt, a flat belt, a round belt, or the like.

次に、プレポリマー法による歯付きベルトの製造方法について順を追って説明する。
<心線セット工程>
円筒形の内金型の外周面に心線を所定ピッチで螺旋状に巻き付ける。内金型には、その外周面に軸方向に延びるベルト歯形成溝が所定ピッチで刻まれている。
<金型セット工程>
円筒状の外金型の中心に、内金型を、外金型と内金型との間にベルト成型用材料を注入するためのキャビティが形成されるように組み込む。
Next, the manufacturing method of the toothed belt by the prepolymer method will be described in order.
<Core set process>
A core wire is spirally wound around the outer peripheral surface of a cylindrical inner mold at a predetermined pitch. In the inner die, belt tooth forming grooves extending in the axial direction are formed at a predetermined pitch on the outer peripheral surface thereof.
<Mold setting process>
The inner mold is assembled in the center of the cylindrical outer mold so that a cavity for injecting a belt molding material is formed between the outer mold and the inner mold.

<ベルト成型用材料準備工程>
末端イソシアネート基ウレタンプレポリマーをA液とする。CDABとDMTDAの混合物、及び任意成分である添加剤の混合物をB液とし、A液とB液とを混ぜ合わせてベルト成型用材料を作成する。
<ベルト成型用材料注入・硬化工程>
得られたベルト成型用材料を外金型と内金型との間のキャビティに注入し、これを加熱してベルト成型用材料を熱硬化する。
<Belt molding material preparation process>
Let terminal isocyanate group urethane prepolymer be A liquid. A mixture of CDAB and DMTDA and a mixture of additives as optional components are set as B liquid, and A liquid and B liquid are mixed to prepare a belt molding material.
<Belt molding material injection / curing process>
The obtained belt molding material is poured into a cavity between the outer mold and the inner mold, and this is heated to thermally cure the belt molding material.

<脱型工程>
内金型を軸方向に引き抜き、ベルト成型用材料が硬化した円筒状のベルト前駆体を外金型の内周面から脱型する。
<幅カット工程>
脱型したベルト前駆体を所定幅に輪切りにし、歯付きベルトを得る。
なお、上記製造方法は一例であり、本発明の伝動ベルトは、上記製造方法で製造されたものに限定されるものではない。
<Demolding process>
The inner mold is pulled out in the axial direction, and the cylindrical belt precursor in which the belt molding material is cured is removed from the inner peripheral surface of the outer mold.
<Width cut process>
The removed belt precursor is cut into a predetermined width to obtain a toothed belt.
In addition, the said manufacturing method is an example and the power transmission belt of this invention is not limited to what was manufactured with the said manufacturing method.

次に、本発明を実施例に基づいて、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。   Next, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

「実施例1」
イソシアネート基含有量4.3wt%のポリテトラメチレングリコールとトリレンジイソシアネートのプレポリマー(三井化学株式会社製、商品名:ハイプレンL−100)500gをA液とし、80℃で2時間真空オーブンにて減圧脱泡を実施した。
CDAB(ラインケミー社製、商品名:Addolink 1604)とDMTDA(アルベマール社製、商品名:エタキュアー300)とをアミン比30/70でブレンドした硬化剤51.2gに、アジピン酸(和光純薬工業株式会社製)0.4gと可塑剤としてジオクチルアジペート(シージーエスター株式会社製、以下DOAという。)200gとを添加した混合液をB液とし、120℃に加温した。
80℃のA液のカップ内に120℃のB液を添加して60秒混合撹拌し、ポリウレタン組成物を得た。ポリウレタン組成物を厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型(割型)へ注入し、架橋温度110℃で45分反応させて厚さ2mmのシートを成型した。成型したシートは80℃で12時間アフターキュアーを実施し、ポリウレタンシートを得た。
"Example 1"
500 g of a prepolymer of polytetramethylene glycol and tolylene diisocyanate having an isocyanate group content of 4.3 wt% (trade name: Hyprene L-100, manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd.) was used as A liquid, and then in a vacuum oven at 80 ° C. for 2 hours. Vacuum degassing was performed.
Adipic acid (Wako Pure Chemical Industries Co., Ltd.) was added to 51.2 g of a curing agent obtained by blending CDAB (Rhein Chemie, trade name: Addolinlink 1604) and DMTDA (Albemarle, trade name: Etacure 300) at an amine ratio of 30/70. (Company) 0.4 g and a dioctyl adipate (made by CG Esther Co., Ltd., hereinafter referred to as DOA) 200 g as a plasticizer were added as a B solution and heated to 120 ° C.
A liquid B at 120 ° C. was added into a cup of liquid A at 80 ° C. and mixed and stirred for 60 seconds to obtain a polyurethane composition. The polyurethane composition was poured into a sheet-shaped mold (split mold) having a cavity having a thickness of 2 mm, a width of 200 mm and a length of 180 mm, and reacted at a crosslinking temperature of 110 ° C. for 45 minutes to form a sheet having a thickness of 2 mm. The molded sheet was subjected to after cure at 80 ° C. for 12 hours to obtain a polyurethane sheet.

「実施例2」
アジピン酸添加量を0.8gとした以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。
「実施例3」
CDABとDMTDAをアミン比70/30でブレンドした架橋剤53.9gを用い、アジピン酸添加量を0.8gとした以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。
「実施例4」
CDABとDMTDAをアミン比90/10でブレンドした架橋剤55.2gを用い、アジピン酸添加量を0.8gとした以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。
"Example 2"
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that the amount of adipic acid added was 0.8 g.
"Example 3"
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 53.9 g of a crosslinking agent obtained by blending CDAB and DMTDA at an amine ratio of 70/30 was used, and the amount of adipic acid added was changed to 0.8 g.
Example 4
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 55.2 g of a crosslinking agent obtained by blending CDAB and DMTDA at an amine ratio of 90/10 was used, and the amount of adipic acid added was changed to 0.8 g.

「比較例1」
DMTDA49.3gを用い、アジピン酸を添加しない以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。
「比較例2」
CDABとDMTDAをアミン比10/90でブレンドした架橋剤49.9gを用いた以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。
「比較例3」
CDABとDMTDAをアミン比99/1でブレンドした架橋剤55.8gを用い、アジピン酸添加量を0.8gとした以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。但し、45分で脱型不可であったため、60分間架橋反応を行った。
「比較例4」
架橋剤としてCDAB55.8gを用い、アジピン酸添加量を0.8gとした以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。但し、45分で脱型不可であったため、60分間架橋反応を行った。
「比較例5」
架橋剤にMOCA(イハラケミカル工業株式会社製、商品名:キュアミンMT)61.5gを使用し、アジピン酸添加量を0.8gとした以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンシートを成型した。
“Comparative Example 1”
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 49.3 g of DMTDA was used and adipic acid was not added.
“Comparative Example 2”
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 49.9 g of a crosslinking agent obtained by blending CDAB and DMTDA at an amine ratio of 10/90 was used.
“Comparative Example 3”
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 55.8 g of a crosslinking agent obtained by blending CDAB and DMTDA at an amine ratio of 99/1 was used, and the amount of adipic acid added was changed to 0.8 g. However, since demolding was impossible in 45 minutes, a crosslinking reaction was performed for 60 minutes.
“Comparative Example 4”
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 55.8 g of CDAB was used as a crosslinking agent and the amount of adipic acid added was 0.8 g. However, since demolding was impossible in 45 minutes, a crosslinking reaction was performed for 60 minutes.
"Comparative Example 5"
A polyurethane sheet was molded in the same manner as in Example 1 except that 61.5 g of MOCA (manufactured by Ihara Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Cuamine MT) was used as the crosslinking agent, and the amount of adipic acid added was changed to 0.8 g. .

「試験方法」
・ポットライフ
A液とB液とを混合して60秒の撹拌が終了してからの経過時間に対する混合液粘度を常温環境下でB型粘度計(ローターNo.3、回転速度12rpm)を用いて30秒毎に測定し、粘度が4000mPa・sとなる時間をポットライフとした。
・脱型時間
A液とB液とを混合した混合液をシート状金型(割型)へ注入し、架橋温度110℃で45分もしくは60分架橋後に金型を分解してシートを取り出す際に、シートに割れや裂けが発生することなく脱型できた時間を脱型時間とした。
"Test method"
-Pot life A liquid V and a liquid B are mixed, and the viscosity of the liquid mixture with respect to the elapsed time after 60 seconds of stirring is completed using a B-type viscometer (rotor No. 3, rotation speed 12 rpm) in a normal temperature environment. The time when the viscosity was 4000 mPa · s was taken as the pot life.
・ Demolding time When the mixed liquid of liquid A and liquid B is poured into a sheet-shaped mold (split mold), and the mold is disassembled after crosslinking at a crosslinking temperature of 110 ° C. for 45 minutes or 60 minutes, and the sheet is taken out. Furthermore, the time for demolding without cracking or tearing in the sheet was defined as the demolding time.

・硬度
実施例、比較例で得られた厚さ2mmのポリウレタンシートを6枚重ねて厚みを12mmとし、JIS−K7312に準じて、タイプAにて硬度(JIS−A)を測定した。測定は、温度23℃、湿度50%RHの環境下で、ポリウレタンシート上の任意の5箇所で行い、各測定値の相加平均値で示した。
・M300、TB、EB(引張試験)
実施例、比較例で得られたポリウレタンシートから試料(3号ダンベル形状)を作成し、JIS−K7312に準じて、300%モジュラス(M300)、引張破断強度(TB)、破断伸び(EB)を測定した。測定は、温度23℃、湿度50%RHの環境下で、3個の試料で行い、各測定値の相加平均値で示した。
・TR−B(引裂試験)
ポリウレタンシートから試料(切込みなしアングル形状)を作成し、JIS−K7312に準じて、引裂強度(TR−B)を測定した。測定は、温度23℃、湿度50%RHの環境下で、3個の試料で行い各測定値の相加平均値で示した。
各測定結果を下記表1、2に示す。
-Hardness Six polyurethane sheets with a thickness of 2 mm obtained in Examples and Comparative Examples were stacked to a thickness of 12 mm, and the hardness (JIS-A) was measured with Type A according to JIS-K7312. The measurement was performed at an arbitrary five locations on the polyurethane sheet under an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, and indicated by an arithmetic average value of each measured value.
・ M300, TB, EB (tensile test)
Samples (No. 3 dumbbell shape) were prepared from the polyurethane sheets obtained in the examples and comparative examples, and according to JIS-K7312, the 300% modulus (M300), tensile breaking strength (TB), and breaking elongation (EB) were obtained. It was measured. The measurement was performed on three samples in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, and indicated by an arithmetic average value of each measurement value.
・ TR-B (Tear test)
A sample (angle shape without cut) was prepared from the polyurethane sheet, and the tear strength (TR-B) was measured according to JIS-K7312. The measurement was performed on three samples in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, and the arithmetic average value of each measurement value was shown.
The measurement results are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 2017025191
Figure 2017025191

Figure 2017025191
Figure 2017025191

実施例1〜4に記載の本発明のポリウレタン組成物は、比較例5に記載の硬化剤としてMOCAを使用したポリウレタン組成物と同等のポットライフ、脱型時間を有しており、ハンドリング性に優れ、MOCAを使用した組成物と同等の成形条件で成形できることが確認できた。実施例2〜4より、硬化剤としてCDABの割合を増やすと、脱型時間が変わらないまま、ポットライフを長くできることが確認できた。また、実施例1、2より、ポットライフはジカルボン酸化合物の配合量により調整できることが確かめられた。
実施例1〜4に記載の本発明のポリウレタン組成物から得られたポリウレタン成形体は、比較例5に記載のMOCAを硬化剤としたポリウレタン成形体と同等の物性を有し、従来のMOCAを使用した成形体を置き換えられることが確認できた。
The polyurethane compositions of the present invention described in Examples 1 to 4 have pot life and demolding time equivalent to those of polyurethane compositions using MOCA as the curing agent described in Comparative Example 5, and are easy to handle. It was excellent and it was confirmed that molding was possible under the same molding conditions as the composition using MOCA. From Examples 2-4, when the ratio of CDAB was increased as a hardening | curing agent, it has confirmed that a pot life could be lengthened, without demolding time changing. Moreover, from Examples 1 and 2, it was confirmed that the pot life can be adjusted by the blending amount of the dicarboxylic acid compound.
The polyurethane molded product obtained from the polyurethane composition of the present invention described in Examples 1 to 4 has the same physical properties as the polyurethane molded product using the MOCA described in Comparative Example 5 as a curing agent. It was confirmed that the used compact could be replaced.

アミン比が30/70未満である比較例1、2は、高度、破壊強度が全般的に劣り、MOCAを使用した成形体と同等の物性を得ることができなかった。アミン比が90/10より大きい比較例3、4は、MOCAを使用した成形体と同等の物性を得ることができたが、脱型時間が長く、MOCAを使用した組成物と同等の成形条件での成形はできなかった。   Comparative Examples 1 and 2 having an amine ratio of less than 30/70 were generally inferior in altitude and breaking strength, and could not obtain the same physical properties as molded articles using MOCA. Comparative Examples 3 and 4 having an amine ratio of greater than 90/10 were able to obtain the same physical properties as the molded product using MOCA, but the molding time was long and the molding conditions were the same as those of the composition using MOCA. Molding with was not possible.

1.歯付きベルト
2.ベルト歯
3.心線
1. 1. Toothed belt 2. Belt teeth Core wire

Claims (6)

ポリエーテルポリオールとトリレンジイソシアネートとからなるウレタンプレポリマーと、
硬化剤として、3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピルとジメチルチオトルエンジアミンの2種のアミン系硬化剤のみを含むことを特徴とするポリウレタン組成物。
A urethane prepolymer comprising a polyether polyol and tolylene diisocyanate;
A polyurethane composition comprising only two amine-based curing agents, 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate and dimethylthiotoluenediamine, as a curing agent.
前記3,5−ジアミノ−4−クロロ安息香酸2−メチルプロピルと前記ジメチルチオトルエンジアミンとのアミノ基のモル比が30/70以上90/10以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン組成物。   The molar ratio of amino groups of the 2-methylpropyl 3,5-diamino-4-chlorobenzoate and the dimethylthiotoluenediamine is in the range of 30/70 or more and 90/10 or less. The polyurethane composition described in 1. 前記硬化剤のアミノ基(−NH)と、
前記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基(−NCO)とのモル比(−NH/−NCO)が0.8以上0.98以下の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリウレタン組成物。
An amino group (—NH 2 ) of the curing agent;
3. The polyurethane according to claim 1, wherein the urethane prepolymer has a molar ratio (—NH 2 / —NCO) to an isocyanate group (—NCO) of 0.8 or more and 0.98 or less. Composition.
ジカルボン酸化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタン組成物。   The polyurethane composition according to claim 1, comprising a dicarboxylic acid compound. 請求項1〜4のいずれかに記載のポリウレタン組成物を熱硬化したことを特徴とするポリウレタン成形体。   A polyurethane molded product obtained by thermosetting the polyurethane composition according to claim 1. 請求項5に記載のポリウレタン成形体をベルト本体とすることを特徴とする伝動ベルト。   A power transmission belt comprising the polyurethane molded body according to claim 5 as a belt body.
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