JP2530776B2 - ウレタンエラストマ―用組成物 - Google Patents

ウレタンエラストマ―用組成物

Info

Publication number
JP2530776B2
JP2530776B2 JP3202899A JP20289991A JP2530776B2 JP 2530776 B2 JP2530776 B2 JP 2530776B2 JP 3202899 A JP3202899 A JP 3202899A JP 20289991 A JP20289991 A JP 20289991A JP 2530776 B2 JP2530776 B2 JP 2530776B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
urethane
component
belt
friction coefficient
urethane elastomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3202899A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04356560A (ja
Inventor
敏明 笠崎
雅史 山本
恭久 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitta Corp
Original Assignee
Nitta Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitta Corp filed Critical Nitta Corp
Priority to JP3202899A priority Critical patent/JP2530776B2/ja
Publication of JPH04356560A publication Critical patent/JPH04356560A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2530776B2 publication Critical patent/JP2530776B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばベルト類、ロー
ラ類、シート類および各種成形品に使用される高硬度で
高摩擦係数を有するウレタンエラストマー用組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】ベルト類、ローラ類、シート類および各
種成形品などのポリウレタン成形体においては、機械的
特性、耐摩耗性、耐油性など種々の特性が要求される。
殊に、ベルト類においては上記特性の一つである摩擦係
数が特に重要である。
【0003】例えば、摩擦伝導を主とする平ベルトにお
いて、摩擦係数が小さい場合には、軸受け部に取付けら
れた例えばプーリーと平ベルト間の摩擦が小さく,伝達
力を得るためには該平ベルトの張力を大きくしなければ
ならず、大きな張力を維持するためにはベルト厚みを厚
くしなければならない。しかも、平ベルトの張力を大き
くすると、軸受部の軸受損失が大きくなるという欠点が
ある。
【0004】また、搬送ベルトとして使用する場合に、
ベルト表面の摩擦係数が0.6 程度であると、ベルト上に
載置される搬送物が滑り易いので搬送可能最大傾斜角度
を20度程度までしか上げることができない欠点がある。
さらに、伝導ベルトとして使用する場合には、通常は使
用中の継時変化で摩擦係数が低下するので、使用前の段
階から摩擦係数が低いと、実用上動力の伝達が悪くなる
おそれがあり、ベルトの信頼性が低下する欠点がある。
【0005】本発明者らは、上記ベルトに適したウレタ
ンエラストマーについての研究を行った。原料として、
トリレンジイソシアネートとポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールとを用い、これらを反応させて得られるウ
レタンプレポリマーを、例えば硬化剤の一種であるMOCA
(4,4'-メチレンビス-2-クロロアニリン;デュポン社
製)を用いて硬化させてウレタンエラストマーを製造す
る方法を検討した。
【0006】上記方法によって得られたウレタンエラス
トマーは、耐摩耗性、耐油性、硬度、引張強度、引裂強
度、破断時の伸びなどの特性においては、ベルト用ウレ
タンエラストマーとして満足できるものであったが、そ
の摩擦係数は0.6〜0.7程度の低くベルト用材料としては
不十分であった。
【0007】そこで、発明者らはウレタンエラストマー
の摩擦係数に関して、従来から提案されている方法、例
えば、高分子量のポリテトラメチレンエーテルグリコー
ルを出発原料として使用する方法、NCO/OH値を小さして
トリレンジイソシアネートとポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールとを反応させる方法、1、4-ブタンジオー
ル、トリメチロールプロパン、イソプロパノールアミン
等の硬化剤を使用する方法などについての検討を行っ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
は硬化して得られるエラストマーの硬度は小さく、得ら
れたウレタンエラストマーの摩擦係数は高くなるが、該
ウレタンエラストマーの引張強度、引裂強度などの物性
が低下する結果となった。さらに、ウレタンエラストマ
ーの摩擦係数を高めるために、ウレタンプレポリマーに
摩擦係数の高い他のポリマーや、粘着性のある添加物な
どを加えると、ポリウレタンの本来もつ耐摩耗性を低下
させてしまう結果となった。
【0009】本発明は、上記欠点を解決するものであ
り、その目的とするところは、ポリウレタンが本来持つ
物性、例えば引張強度、引裂強度、硬度、耐摩耗性など
を低下させることなく、高い摩擦係数を有するウレタン
エラストマー用組成物を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のウレタンエラス
トマー用組成物は、上記ポリオール成分と、2,4−ト
リレンジイソシアネートとを、NCO/OH値が1.4
〜1.8の範囲で、反応させて得られるウレタンプレポ
リマーと4,4’−メチレンビス−(2−クロロアニリ
ン)とを含有するウレタンエラストマー用組成物であっ
て、前記ポリオール成分が、平均分子量650〜110
0のポリテトラメチレンエーテルグリコールであるA成
分と、平均分子量が前記A成分の分子量よりも300以
上大きく、かつ2100までのポリテトラメチレンエー
テルグリコールであるB成分とからなり、該A成分とB
成分との重量比が50対50〜25対75の割合であ
り,そのことにより上記目的が達成される。
【0011】本発明のウレタンエラストマー用組成物か
ら摩擦係数が1.0以上1.72以下であり、硬度がJI
S A 75〜93のウレタンエラストマーが得られる。
【0012】本発明に使用されるウレタンプレポリマー
の原料であるポリオール成分は、比較的低分子量のA成
分と高分子量のB成分とから成る。A成分の平均分子量
は650〜1100であり、B成分の平均分子量は、前記で使
用するA成分の分子量よりも300以上大きく、かつ2100
までの範囲である。A成分とB成分との重量比は、50対
50〜25対75の割合である。
【0013】このようなポリテトラメチレンエーテルグ
リコールを使用することにより、最終的に得られるウレ
タンエラストマーの摩擦係数が高くなる。A成分及びB
成分の分子量及びこれらの重量比が前記範囲を外れる
と、摩擦係数が低下する。
【0014】ポリオール成分とトリレンジイソシアネー
トとの配合比は、これら混合物のNCO/OH値が1.4〜1.8程
度になるように設定するのが好ましい。硬化して得られ
るウレタンエラストマーの硬度は、プレポリマー調製時
のトリレンジイソシアネートの仕込量と、その混合物の
NOC/OH値に左右されるが、前記NCO/OH値が1.4未満の場
合には得られたウレタンエラストマーの硬度は低く、NC
O/OH値が1.8を越える場合には、JIS 硬度A 93を越える
高硬度の成形体が得られる。
【0015】前記ポリオール成分とトリレンジイソシア
ネートとの反応は常法によって行うことができ、必要に
応じて触媒を添加しても良い。
【0016】このようにして得られたウレタンプレポリ
マーを硬化させてウレタンエラストマーを得るには、MO
CA(4,4'−メチレンビス-(2-クロロアニリン);デュポ
ン社製)を用いた常法によって行うことができる。ま
た,他の効果剤を併用してもよく,そのような他の硬化
剤としては、 4,4'−メチレンジアニリン、3,3'−ジク
ロルベンジジン、 4,4'−ジアミノジフェニルエーテル
等の芳香族ジアミン、さらに硬化促進剤としてトリエチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、ジブチルチンジ
ラウレート、スタナスオクトエート、ナフテン酸コバル
ト、ナフテン酸鉛、アジピン酸などがあげられる。MOCA
を使用することによりウレタンエラストマーの機械的特
性等を高めることができる。MOCAの使用量は,MOCAのNH
2当量/ウレタンプレポリマーのNCO当量が、0.85〜0.95
となる量がよく,さらに好ましくは約0.9である。NH2
量/NCO当量が0.85未満のときはエラストマーの耐引裂
強度が低下し,0.95を超えるときはエラストマーの弾性
が低下する傾向にある。
【0017】このようにして得られたウレタンプレポリ
マーから、例えば平ベルトを製造する場合には、図1に
示すような、金型1を用いた注型法によって行うことが
できる。図中、11は円筒形金型1の内型、12は前記内型
11の外側に間隙を介して配設される外型であり、該外型
12は分割可能に構成されて前記内型11の外側から適宜取
り外すことができるようになっている。内型11と外型12
との間には成形用の空間部13が形成されている。この空
間部13の下部の一側方には注入口14が設けられており、
空間部13の上部の他側方には脱気弁16が取付けられた脱
気口15が設けられている。前記注入口14には供給パイプ
17の一端部が嵌合されており、該供給パイプ17の他端部
に蓋体18aを備えた反応器18が接続されている。
【0018】平ベルトを製造するにあたっては、まずウ
レタンプレポリマーを予め70〜90℃好ましくは80℃に加
熱し、一方硬化剤(MOCA)を120℃に加熱しておく。前記
ウレタンプレポリマー、硬化剤、および必要に応じて触
媒を所定量投入し、これらを攪拌、混合して必要に応じ
て脱気を行った後、反応器18に入れ、蓋体18aを下方へ
押圧して移動させることにより、前記供給パイプ17を介
して全体が80〜120℃に加熱された前記金型1内に注入
する。その後、温度、時間、圧力など所定条件下でウレ
タンプレポリマーを硬化させて成形し平ベルトを得る。
【0019】なお、ウレタンエラストマーの成形は、ウ
レタンプレポリマーが液状であるために、上記したよう
に一般には注型法が便利であるが、遠心成形法、加圧成
形法なども使用することができる。また、ウレタンエラ
ストマーとしては、各種ローラ、シート類、成形品等に
適用することもできる。
【0020】
【実施例】(実施例1〜6および比較例1〜4)以下に
本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【0021】<ウレタンプレポリマーの調製>1リット
ルのガラス製反応器に、ポリテトラメチレンエーテルグ
リコールのA成分とB成分および2、4−トリレンジイソ
シアネートの表1に示す量(g)を投入して混合し、窒
素気流下、80℃で表1 に示す所定時間反応させて、ウレ
タンプレポリマーを得た。得られたウレタンプレポリマ
ーのNCO(%)および粘度(cps/80℃)の測定結果を表
1に示す。
【0022】<ウレタンエラストマーの成形>次に、上
記のようにして得られたウレタンプレポリマー400gを加
温し、表1に示す量(g)の硬化剤MOCAを120℃で溶融
して両者を混合した後、100 ℃に加熱した金型内に注入
し、100℃で16時間硬化させてシート状硬化物を得た。
なお,MOCAは,MOCAのNH2当量/ウレタンプレポリマー
のNCO当量が0.9となる量が用いられた。
【0023】このシート状硬化物を用いて、摩擦係数、
耐摩耗性、硬度、引張強度、引裂強度および破断時の伸
びを測定した。
【0024】別に、市販のウレタンプレポリマー(商品
名タケネートL-2705、武田薬品工業(株))のNCO
(%)を測定すると共に、このウレタンプレポリマーを
前記実施例と同様に硬化して得られるシート状硬化物の
各物性も測定した。これらの測定結果を表1に示す。
【0025】尚、ウレタンエラストマーの摩擦係数の測
定は、島津製作所、引張試験機DSS-500を使用し、滑り
摩擦力を測定することにより算出した。その試験機の構
成を説明すると、図2に示すように、固定台21の上面に
ステンレス製の摺接面板22が被覆され、この摺接面板22
の上に所定寸法(85mm×50mm)に切断された前記硬化物
の試料23が載設される。この試料23の上面に400gの荷重
24が載せられる。前記試料23にはワイヤ25の一端が接続
され、該ワイヤ25はプーリー26により上方へ向かって延
出されており、この他端は上方へ設定速度で移動可能な
クロスヘッド27に接続されている。クロスヘッド27には
記録装置28が連結され、該クロスヘッド27に作用する摩
擦力を自動的に記録できるようになっている。
【0026】このクロスヘッド27を設定速度(50mm/mi
n)で上方へ移動させることにより、試料23を摺接面板2
2に対してその下面を滑らせながら移動させ、その時の
摩擦力が前記クロスヘッド27で検出され、この摩擦力が
前記記録装置28で測定されるようになっている。測定は
1試料につき3回行い、その平均摩擦力を求めた。総荷
重は前記試料23と荷重24の合計重さであり、式:摩擦係
数×総荷重=摩擦力により摩擦係数を求めた。
【0027】
【表1】
【0028】表1に示すように、比較例1〜3のウレタ
ンプレポリマーは、前記A成分とB成分の割合が本発明
の範囲を越えるポリオール成分を反応させたものであ
り、得られたウレタンエラストマーの物性は摩擦係数が
低いことがわかる。また、市販のウレタンプレポリマー
を硬化させて得られたウレタンエラストマーも摩擦係数
が低いことがわかる。これに対して、実施例1〜6で得
られたウレタンエラストマーは、耐摩耗性、硬度、引張
強度、引裂強度および破断時の伸びなど他の物性を低下
させることなく、高い摩擦係数を有していることがわか
る。また、各実施例の硬度はベルトに適したJIS A75 〜
93であった。前記各実施例のNCO/OH値はおおよそ1.4〜
1.8であり、実施例3のNCO/OH値は1.6であった。
【0029】(実施例7および8、比較例5) <ベルトの作成>表1に示した実施例2、3および比較
例2で得られたウレタンプレポリマーと、所定量の硬化
剤MOCAを使用し、図1に示すような金型1を用い、次の
ようにして平ベルトを作成した。
【0030】金型1の脱気弁16を開いておき、反応器18
からウレタンプレポリマーと硬化剤との混合物を注入口
14を経て金型1内へ注入または加圧注入する。ウレタン
プレポリマーが脱気口15より少量漏れ出した時に、脱気
弁16を閉じ、前記蓋体18aを押さえることにより、注入
口14に注入時より高い圧力をさらに加え、この状態で所
定温度、所定圧力下にウレタンプレポリマーを硬化させ
る。その後、外型12を外して金型1の空間部13から円筒
状硬化物を取り出し、この筒状硬化物を周方向に切断し
て適宜目的とする幅のベルトを得た。なお、前記実施例
2のウレタンプレポリマーを使用したものを実施例7、
実施例3のウレタンプレポリマーを使用したものを実施
例8、比較例2のウレタンプレポリマーを使用したもの
を比較例5とする。
【0031】次に、得られた各ベルトの耐屈曲性試験を
行い、試験前後の伝達力、摩擦係数を測定した。結果を
表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】表2の結果から、本発明の実施例で得られ
たウレタンプレポリマーを用いて作成したベルトは摩擦
係数が高く、従って伝達力の保持率が高いことが確認さ
れた。これら高摩擦係数である場合、例えば1.0を越え
る場合には急激に伝達力が増大することが知られてい
る。
【0034】
【発明の効果】このように、本発明によれば、引張強
度、引裂強度、硬度、耐摩耗性などの各物性を低下させ
ることなく、高い摩擦係数を有するウレタンエラストマ
ーが得られた。従って、エラストマーとしてベルト類、
ローラー類、シート類が得られるが、これらのうち、特
にベルトにあっては以下の利点を有している。
【0035】すなわち、ベルトの摩擦係数が大きくなる
ことにより、摩擦伝導ベルトの張力を増大することな
く、伝達力を増大させることができる。従って、所定の
伝達力を保持しながら、ベルトの張力を小さくすること
ができるから、軸受損失も小さくなり、またベルト厚み
も薄くできるので、伝達効率が上がり、動力伝達のため
の必要エネルギーが小さくなるなどにより経済的であ
る。
【0036】搬送ベルトとして使用する場合には、従来
のベルトでは摩擦係数が0.6 前後と小さいので、搬送物
の滑りを考慮すると搬送可能傾斜最大角度は20度まで
で、それ以上に傾斜させて使用することはできなかった
が、本発明のウレタンエラストマーでは、摩擦係数1.0
以上の高摩擦係数にすることが可能となり、従って傾斜
角度30以上の搬送も可能となる。
【0037】伝導ベルトとして使用する場合には、従来
では製造時における摩擦係数の絶対値が低いために、使
用によってベルトの摩擦係数が低下すると、それに伴っ
て伝達力が実用上の使用可能な値以下となり、平ベルト
製品への信頼性が高まらない。しかし、本発明のウレタ
ンエラストマーでは摩擦係数の製造時における絶対値が
高いので、使用による摩擦係数がある程度低下しても、
実用上問題は生じない。
【0038】さらに、本発明に使用するウレタンプレポ
リマーは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールの平
均分子量の異なる二種のA成分とB成分とを使用し、A
成分とB成分との配合割合を設定したポリオール成分と
トリレンジイソシアネートとを反応させて得られるもの
であるから、従来の製造設備を大きく改造することな
く、従来の製造設備をそのまま使用することができて設
備費を更に必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例のベルトの製造装置を示した概
略断面図。
【図2】同上の摩擦係数の測定試験機を示した概略図。
【符号の説明】
1 金型 11 内型 12 外型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−6293(JP,A) 特開 昭54−43300(JP,A) 特開 昭53−109599(JP,A) 特公 平4−33288(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール成分と、2,4ートリレンジ
    イソシアネートとを、NCO/OH値が1.4〜1.8
    の範囲で、反応させて得られるウレタンプレポリマー
    と、4,4’−メチレンビス−(2−クロロアニリン)
    とを含有するウレタンエラストマー用組成物であって、 前記ポリオール成分が、平均分子量650〜1100の
    ポリテトラメチレンエーテルグリコールであるA成分
    と、平均分子量が前記A成分の分子量よりも300以上
    大きく、かつ2100までのポリテトラメチレンエーテ
    ルグリコールであるB成分とからなり、 該A成分とB成分との重量比が50対50〜25対75
    の割合である、 ウレタンエラストマー用組成物。
JP3202899A 1991-08-13 1991-08-13 ウレタンエラストマ―用組成物 Expired - Fee Related JP2530776B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3202899A JP2530776B2 (ja) 1991-08-13 1991-08-13 ウレタンエラストマ―用組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3202899A JP2530776B2 (ja) 1991-08-13 1991-08-13 ウレタンエラストマ―用組成物

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62218322A Division JPS6460619A (en) 1987-08-31 1987-08-31 Urethane prepolymer and urethane elastomer obtained by curing said urethane prepolymer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04356560A JPH04356560A (ja) 1992-12-10
JP2530776B2 true JP2530776B2 (ja) 1996-09-04

Family

ID=16465044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3202899A Expired - Fee Related JP2530776B2 (ja) 1991-08-13 1991-08-13 ウレタンエラストマ―用組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2530776B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258917B1 (en) * 1996-05-21 2001-07-10 Simula, Inc. Extrudable thermoplastic elastomeric urea-extended polyurethane
JP5720942B2 (ja) * 2011-04-20 2015-05-20 Dic株式会社 熱硬化性ポリウレタンエラストマー組成物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4134883A (en) * 1977-08-23 1979-01-16 Westinghouse Electric Corp. Abrasion resistant polyurethane article having a high rolling coefficient of friction

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04356560A (ja) 1992-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930004365B1 (ko) 폴리우레아 수지의 제조방법 및 폴리우레아 수지
JP3206660B2 (ja) ゴム様ポリオキシペルフルオロアルキレン構造ブロツクおよび水素化硬質ブロツクを含有する機械特性の改良されたフッ素化ポリウレタン
EP0672075B1 (en) Polyurethanes cured with 4,4'-methylene-bis-(3-chloro-2,6-diethylaniline)
EP2814860B1 (en) Elastomers for paper mill equipment
TW401427B (en) Polyurethane prepolymers for making polyurethane-urea elastomers having improved dynamic properties, preparation thereof and the elastomers
US4327204A (en) Process for producing polyurethane elastomer by mixing a hardener composition with an isocyanate composition
US5589543A (en) Polyurethane elastomers prepared from difunctional telechelic linear non-crosslinked polyolefins
JPH04502780A (ja) 熱可塑性ポリウレタン
JPH07504702A (ja) 熱可塑性のポリウレタンエラストマー及びポリ尿素エラストマー
US3997514A (en) Polyurethane elastomers having a compression set of 50 or less
EP0517908A1 (en) High temperature resistant molded elastomer
US5043410A (en) Cross-linkable polyurethane rubbers containing polyoxyperfluoroalkylene blocks
JP2530776B2 (ja) ウレタンエラストマ―用組成物
EP0984026B1 (en) Polyurea elastomeric microcellular foam
JPH0433288B2 (ja)
CA1130496A (en) Composition for preparing urethane/urea block copolymers
Ryan Polyurethane based on hydroxyl‐terminated polybutadienes
JP2764464B2 (ja) ポリウレタンエラストマーの製造方法
JPH0368048B2 (ja)
JP4474675B2 (ja) 熱硬化性ポリウレタン組成物及び該組成物を用いて得られるoa機器用ロール又はベルト
US4814411A (en) Increased reactivity of isocyanate terminated polyether prepolymers with metal halide salt complexes of methylenedianiline
JPH04180914A (ja) ポリウレタンエラストマーの製造法
JPH0337564B2 (ja)
JP4572069B2 (ja) ウレタンベルト及びその製造方法
GB2088885A (en) Curative for castable polyurethanes

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960509

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees