JP6389922B1 - Resin roll for calendering - Google Patents
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Abstract
【課題】 適切な表面層の硬度を有し、高い耐久性を有するカレンダー加工用樹脂ロールを提供する。【解決手段】 芯金と、前記芯金の外周に配置されるウレタン樹脂を含む表面層とを備えるカレンダー加工用樹脂ロールであって、前記ウレタン樹脂は、両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと、ジアミン又はジオールである硬化剤との重合体であり、前記表面層のショアD硬度が60°以上90°以下であることを特徴とするカレンダー加工用樹脂ロール。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a calendering resin roll having an appropriate surface layer hardness and high durability. A resin roll for calendering comprising a cored bar and a surface layer containing a urethane resin disposed on the outer periphery of the cored bar, wherein the urethane resin is a urethane having dicyclohexylmethane diisocyanate groups at both ends. A resin roll for calendering, which is a polymer of a prepolymer and a curing agent that is a diamine or a diol, and the Shore D hardness of the surface layer is 60 ° or more and 90 ° or less. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、カレンダー加工用樹脂ロールに関する。 The present invention relates to a calendering resin roll.
一般に、カレンダー加工装置は、加熱機構を備える金属ロールと、表面層として弾性体層を備える弾性ロールとを備える。カレンダー加工装置では、これらロールを略平行に対接させ、温度・圧力を加えながら、それらの間隙に被カレンダー材を通過させ、被カレンダー材の表面に平滑性、光沢を付与する。 Generally, a calendar processing apparatus includes a metal roll having a heating mechanism and an elastic roll having an elastic layer as a surface layer. In the calendering apparatus, these rolls are brought into contact with each other substantially in parallel, and while applying temperature and pressure, the calendered material is passed through the gaps to impart smoothness and gloss to the surface of the calendered material.
現在、弾性ロールとして、ウレア樹脂からなる表面層で覆われた樹脂ロールが使用されている(特許文献1)。このような樹脂ロールは、その表面層が適切な硬度を有するため、当該樹脂ロールを用いて織布又は不織布をカレンダー加工することにより、表面に柔らかな風合いとなる適切な光沢度を付与することができる。 Currently, a resin roll covered with a surface layer made of urea resin is used as an elastic roll (Patent Document 1). Since the surface layer of such a resin roll has an appropriate hardness, the surface of the woven or non-woven fabric is calendered using the resin roll to give the surface an appropriate glossiness that gives a soft texture. Can do.
一般的に、樹脂ロールは、注型用モールド内に芯金を設置し、注型用モールド内に主剤と硬化剤とを混合した液体状の樹脂を注入して、熱硬化させることにより得られる。 In general, a resin roll is obtained by installing a cored bar in a casting mold, injecting a liquid resin in which a main agent and a curing agent are mixed into the casting mold, and thermosetting the resin. .
しかしながら、高硬度のウレア樹脂又はウレタン樹脂では、ポットライフが短いため、注型用モールドに液体状の樹脂を注入する間にその硬化が進行する。液体状の樹脂の注入中にその硬化が進行すると、表面層の外周面に多数のピンホールや流れ模様の欠陥が発生する虞がある。樹脂ロールの表面層の欠陥は、使用時に被カレンダー材の表面に転写される虞があり、使用前に研磨して除去する必要があるため、樹脂ロールの耐用期間を減少させる。 However, in the case of a high hardness urea resin or urethane resin, since the pot life is short, the curing proceeds while the liquid resin is injected into the casting mold. If the curing progresses during the injection of the liquid resin, a large number of pinholes and flow pattern defects may occur on the outer peripheral surface of the surface layer. Defects in the surface layer of the resin roll may be transferred to the surface of the calendar material during use, and it is necessary to polish and remove it before use, thereby reducing the service life of the resin roll.
実施形態は、適切な表面層の硬度を有し、高い耐久性を有するカレンダー加工用樹脂ロールを提供することを目的とする。 An object of the embodiment is to provide a calendering resin roll having an appropriate surface layer hardness and high durability.
上記課題を解決するために本発明は、芯金と、前記芯金の外周に配置されるウレタン樹脂を含む表面層とを備えるカレンダー加工用樹脂ロールであって、前記ウレタン樹脂は、両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)基を有するウレタンプレポリマーと、ジアミン又はジオールからなる硬化剤との重合体であり、前記表面層のショアD硬度が60°以上90°以下であることを特徴とするカレンダー加工用樹脂ロールを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is a resin roll for calendering comprising a cored bar and a surface layer containing a urethane resin disposed on the outer periphery of the cored bar, wherein the urethane resin is disposed at both ends. A calendar comprising a urethane prepolymer having a dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) group and a curing agent comprising a diamine or a diol, and the surface layer has a Shore D hardness of 60 ° to 90 °. A resin roll for processing is provided.
以下、実施形態に係るカレンダー加工用樹脂ロールを詳細に説明する。 Hereinafter, the resin roll for calendar processing which concerns on embodiment is demonstrated in detail.
カレンダー加工用樹脂ロールは、被カレンダー材をカレンダー加工する用途で使用される。被カレンダー材としては、紙、天然繊維からなる織布若しくは不織布、又は合成繊維からなる織布若しくは不織布が挙げられる。 The calendering resin roll is used for calendering a calendared material. Examples of the material to be calendered include paper, woven fabric or nonwoven fabric made of natural fibers, or woven fabric or nonwoven fabric made of synthetic fibers.
実施形態に係るカレンダー加工用樹脂ロールは、天然繊維又は合成繊維からなる織布又は不織布に適用してカレンダー加工した場合、その表面に柔らかな風合いを付与することができる。 When the calendering resin roll according to the embodiment is calendered by applying it to a woven or non-woven fabric made of natural fibers or synthetic fibers, it can give a soft texture to the surface.
また、実施形態に係るカレンダー加工用樹脂ロールは、高い耐熱性を有するため、ポリエステルやナイロン等の合成繊維からなる織布又は不織布に適用して高温でカレンダー加工した場合、合成繊維を溶融させて通気度を低下させ、耐水圧性を向上させることができる。 In addition, since the calendering resin roll according to the embodiment has high heat resistance, when applied to a woven or nonwoven fabric made of synthetic fibers such as polyester and nylon and calendered at a high temperature, the synthetic fibers are melted. The air permeability can be reduced and the water pressure resistance can be improved.
カレンダー加工用樹脂ロールは、芯金と、芯金の外周に配置される表面層とを備えている。以下にこの芯金、表面について詳述する。 The resin roll for calendering includes a cored bar and a surface layer disposed on the outer periphery of the cored bar. The core bar and the surface will be described in detail below.
(1)芯金
芯金は、カレンダー加工時の高温及び継続的加圧に耐えうる十分な強度を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、機械構造用炭素鋼鋼管(STKM)、ステンレス鋼又はアルミニウムを使用できる。
(1) Core metal The core metal is not particularly limited as long as it is a material having sufficient strength to withstand high temperature and continuous pressurization during calendering. For example, carbon steel pipe for machine structure (STKM), stainless steel Alternatively, aluminum can be used.
(2)表面層
表面層は、両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(A)と、ジアミン又はジオールからなる硬化剤(B)との重合体(ウレタン樹脂)から構成される。硬化剤がジアミンである場合、ウレタンプレポリマーと、ジアミンとはウレア結合によって縮重合する。硬化剤がジオールである場合、ウレタンプレポリマーと、ジオールとはウレタン結合によって縮重合する。
(2) Surface layer The surface layer is composed of a polymer (urethane resin) of a urethane prepolymer (A) having dicyclohexylmethane diisocyanate groups at both ends and a curing agent (B) made of diamine or diol. When the curing agent is a diamine, the urethane prepolymer and the diamine are polycondensed by a urea bond. When the curing agent is a diol, the urethane prepolymer and the diol are polycondensed by a urethane bond.
<ウレタンプレポリマー(A)>
ウレタンプレポリマー(A)は、両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)基(次式(a1))を有する。
The urethane prepolymer (A) has dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) groups (following formula (a1)) at both ends.
ウレタンプレポリマー(A)は、好ましくは、ポリエーテルジオール骨格(a2−1)又はポリカーボネートジオール骨格(a2−2)を有する。ウレタンプレポリマーは、その両末端にHMDI基を有するため、ジイソシアネートの一種である。ウレタンプレポリマー(A)は、例えば、次式(A1),(A2)の構造式で示される。
ポリエーテルジオール骨格(a2−1)を有するウレタンプレポリマー(A1)は、ポリエーテルジオールの2つのヒドロキシ基と、2つのHMDIのイソシアネート基とが反応してウレタン結合を形成した構造を有する。 The urethane prepolymer (A1) having a polyether diol skeleton (a2-1) has a structure in which two hydroxyl groups of polyether diol and two isocyanate groups of HMDI are reacted to form a urethane bond.
ポリエーテルジオール骨格(a2−1)中のR1は、例えば、炭素数2〜15の直鎖状、分岐状、若しくは脂環状の炭化水素、炭素数2〜15の直鎖状、分岐状、若しくは脂環状のエーテル、又は炭素数8〜20の芳香環含有炭化水素である。R1は、1種類又は2種以上であり得る。具体的には、ポリエーテルジオール骨格(a2−1)を構成するポリエーテルジオールは炭素数2〜20の2価アルコールのアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。 R 1 in the polyether diol skeleton (a2-1) is, for example, a linear, branched or alicyclic hydrocarbon having 2 to 15 carbon atoms, a linear or branched chain having 2 to 15 carbon atoms, Alternatively, it is an alicyclic ether or an aromatic ring-containing hydrocarbon having 8 to 20 carbon atoms. R 1 may be one type or two or more types. Specifically, the polyether diol constituting the polyether diol skeleton (a2-1) includes an alkylene oxide adduct of a dihydric alcohol having 2 to 20 carbon atoms.
炭素数2〜20の2価アルコールは、例えば、炭素数2〜15の脂肪族ジオール[エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール又はジエチレングリコール等の直鎖アルコール;1,2−、1,3−若しくは2,3−ブタンジオール、2−メチル−1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ブチルエチル−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,7−ヘプタンジオール、3−メチル−1,7−ヘプタンジオール、4−メチル−1,7−ヘプタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、3−メチル−1,8−オクタンジオール又は4−メチルオクタンジオール等の分岐アルコール];炭素数6〜15の脂環式2価アルコール[1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン又は2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等];炭素数8〜20の芳香環含有2価アルコール[m−又はp−キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン、ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン又はビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物等];等が挙げられる。2価アルコールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the dihydric alcohol having 2 to 20 carbon atoms include aliphatic diols having 2 to 15 carbon atoms [ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6 Linear alcohols such as hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol or diethylene glycol; 1,2-, 1,3- or 2 , 3-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2,2-butylethyl-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,5 -Pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1 6-hexanediol, 2-methyl-1,7-heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 3 -Branched alcohol such as methyl-1,8-octanediol or 4-methyloctanediol]; alicyclic dihydric alcohol having 6 to 15 carbon atoms [1,4-cyclohexanediol, 1,4-bis (hydroxymethyl)] Cyclohexane or 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, etc.]; C8-20 aromatic ring-containing dihydric alcohol [m- or p-xylylene glycol, bis (hydroxyethyl) benzene, bis (hydroxyethoxy) ) Ethylene oxide adduct of benzene or bisphenol A, etc.]; A dihydric alcohol may be used independently or may use 2 or more types together.
ポリエーテルジオール骨格(a2−1)のnは、例えば、1〜4の整数である。 N of the polyether diol skeleton (a2-1) is, for example, an integer of 1 to 4.
ポリカーボネートジオール骨格(a2−2)を有するウレタンプレポリマー(A2)は、ポリカーボネートジオールの2つのヒドロキシ基と、2つのHMDIのイソシアネート基とが反応してウレタン結合を形成した構造を有する。 The urethane prepolymer (A2) having a polycarbonate diol skeleton (a2-2) has a structure in which two hydroxy groups of polycarbonate diol and two isocyanate groups of HMDI are reacted to form a urethane bond.
ポリカーボネートジオール骨格(a2−2)中のR2及びR3は、例えば、上述するポリエーテルジオール骨格(a2−1)中のR1と同様のものが挙げられる。R2とR3は、同じであっても、異なってもよい。R2とR3は、1種類又は2種以上であり得る。具体的には、ポリカーボネートジオール骨格(a2−2)を構成するポリカーボネートジオールは、カーボネート基により2価のアルコールが重合した構造を有している。2価アルコールは、上述するポリエーテルジオール骨格(a2−1)において挙げたのと同様なものを用いることができる。ポリカーボネートジオール骨格(a2−2)を構成するポリカーボネートジオールとしては、例えば、数平均分子量が500である旭化成ケミカルズ株式会社製のデュラノール(登録商標)T5650Eを使用することができる。 Examples of R 2 and R 3 in the polycarbonate diol skeleton (a2-2) include the same as R 1 in the polyether diol skeleton (a2-1) described above. R 2 and R 3 may be the same or different. R 2 and R 3 may be one type or two or more types. Specifically, the polycarbonate diol constituting the polycarbonate diol skeleton (a2-2) has a structure in which a divalent alcohol is polymerized by a carbonate group. As the dihydric alcohol, the same ones as mentioned in the above-mentioned polyether diol skeleton (a2-1) can be used. As the polycarbonate diol constituting the polycarbonate diol skeleton (a2-2), for example, DURANOL (registered trademark) T5650E manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation having a number average molecular weight of 500 can be used.
ポリカーボネートジオール骨格(a2−2)のnは、例えば、1〜4の整数である。 N of the polycarbonate diol skeleton (a2-2) is, for example, an integer of 1 to 4.
ウレタンプレポリマー(A)のイソシアネート基含有率(NCO%)は、表面層のショアD硬度に関与する。ウレタンプレポリマーのNCO%が増加すると、ウレタン樹脂中の架橋点が増加するため、表面層のショアD硬度が増加する。NCO%は、次式で定義される。 The isocyanate group content (NCO%) of the urethane prepolymer (A) is related to the Shore D hardness of the surface layer. As the NCO% of the urethane prepolymer increases, the shore D hardness of the surface layer increases because the number of crosslinking points in the urethane resin increases. NCO% is defined by the following equation.
イソシアネート基含有率(NCO%)
=(ウレタンプレポリマーが有するイソシアネート基(−NCO)の式量)/(ウレタンプレポリマーの分子量)×100
ウレタンプレポリマーのNCO%は、7%〜16%であることが好ましく、より好ましくは9%〜14%である。ウレタンプレポリマーのNCO%が7%未満であると、表面層の硬度を高くすることが困難になり、ウレタンプレポリマーのNCO%が16%を超えると、表面層の硬度が高くなりすぎ、目的とする硬度範囲にすることが困難になる虞がある。ウレタンプレポリマーのNCO%を9%〜14%にすると、織布又は不織布をカレンダー加工したとき、表面に柔らかな風合いを付与するのに適したショアD硬度に調整し易くなる。
Isocyanate group content (NCO%)
= (Formula weight of isocyanate group (—NCO) of urethane prepolymer) / (Molecular weight of urethane prepolymer) × 100
The NCO% of the urethane prepolymer is preferably 7% to 16%, more preferably 9% to 14%. If the NCO% of the urethane prepolymer is less than 7%, it will be difficult to increase the hardness of the surface layer. If the NCO% of the urethane prepolymer exceeds 16%, the hardness of the surface layer will be too high. It may be difficult to make the hardness range as follows. When the NCO% of the urethane prepolymer is 9% to 14%, when the woven fabric or the nonwoven fabric is calendered, it becomes easy to adjust the Shore D hardness suitable for giving a soft texture to the surface.
なお、NCO%は、JIS K 7301−1995に記載の試験方法によって測定できる。例えば、NCO%は、まず試料を脱水トルエンに溶解後、過剰のジノルマルブチルアミン溶液を加えて反応させる。次いで、残留したジノルマルブチルアミンを塩酸で逆滴定し、滴定曲線の変曲点を終点とし、その終点の滴定量から算出できる。 NCO% can be measured by the test method described in JIS K 7301-1995. For example, NCO% is prepared by first dissolving a sample in dehydrated toluene and then adding an excess of di-normal butylamine solution to cause the reaction. Subsequently, the residual dinormal butylamine is back titrated with hydrochloric acid, and the inflection point of the titration curve is taken as the end point, and the end point can be calculated from the titration amount at that end point.
ウレタンプレポリマーの数平均分子量は、525〜1150であることが好ましく、より好ましくは600〜944である。ウレタンプレポリマーの数平均分子量が525未満であると、ウレタン樹脂の架橋点が増加するため、表面層の硬度が増加しすぎる虞がある。ウレタンプレポリマーの数平均分子量が1150を超えると、表面層の硬度が低下して、目的とする硬度範囲にすることが困難になる虞がある。 The number average molecular weight of the urethane prepolymer is preferably 525 to 1150, more preferably 600 to 944. If the number average molecular weight of the urethane prepolymer is less than 525, the crosslinking point of the urethane resin increases, and the hardness of the surface layer may increase excessively. If the number average molecular weight of the urethane prepolymer exceeds 1150, the hardness of the surface layer is lowered, and it may be difficult to achieve the target hardness range.
<硬化剤(B)>
硬化剤(B)は、ジアミン又はジオールである。ジアミンからなる硬化剤は、特に限定されず公知のものを使用でき、例えば、4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)(MOCA)、ジアミノジフェニルメタン(MDA)等を使用できる。ジオールからなる硬化剤は、特に限定されず公知のものを使用でき、例えば、1,4−ブタンジオール又は1,2−プロパンジオール等を使用できる。なお、ジアミンである硬化剤を使用した場合、ジオールと比較して、表面層の耐熱性向上、動的発熱性の低減、高温使用時でも硬度が低下しにくい等の傾向があるため好ましい。
<Curing agent (B)>
The curing agent (B) is a diamine or diol. The curing agent made of diamine is not particularly limited, and known ones can be used. For example, 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) (MOCA), diaminodiphenylmethane (MDA) and the like can be used. The curing agent made of diol is not particularly limited, and known ones can be used. For example, 1,4-butanediol or 1,2-propanediol can be used. When a curing agent that is a diamine is used, it is preferable to use a diamine because it tends to improve the heat resistance of the surface layer, reduce the dynamic heat generation, and hardly reduce the hardness even when used at high temperatures.
表面層のショアD硬度は、60°以上90°以下である。表面層のショアD硬度の適切な範囲は、カレンダー加工される被カレンダー材の種類、その用途によって異なる。 The Shore D hardness of the surface layer is 60 ° or more and 90 ° or less. The appropriate range of the Shore D hardness of the surface layer varies depending on the type of calendar material to be calendered and its application.
例えば、織布又は不織布をカレンダー加工する場合、表面層のショアD硬度は60°〜90°が適切である。好ましいショアD硬度は75°〜85°である。表面層のショアD硬度を60°未満にすると、カレンダー加工ときに被カレンダー材への線圧が低下するため、被カレンダー材が適切に押し潰されず、その表面に適切な光沢を付与することが困難になる。表面層のショアD硬度が90°を超えると、被カレンダー材をカレンダー加工するとき、被カレンダー材への線圧が増加するため、被カレンダー材が押し潰されてその表面が高光沢となる虞がある。表面層のショアD硬度を75°〜85°にすると、織布又は不織布をカレンダー加工したとき、表面に柔らかな風合いを付与するのに特に適している。 For example, when calendering a woven fabric or a nonwoven fabric, the Shore D hardness of the surface layer is suitably 60 ° to 90 °. The preferred Shore D hardness is 75 ° to 85 °. When the Shore D hardness of the surface layer is less than 60 °, the linear pressure on the calendar material is reduced during calendering, so that the calendar material is not properly crushed, and an appropriate gloss can be imparted to the surface. It becomes difficult. When the Shore D hardness of the surface layer exceeds 90 °, when calendering the calendered material, the linear pressure on the calendered material increases, so the calendered material may be crushed and the surface may become highly glossy. There is. When the Shore D hardness of the surface layer is 75 ° to 85 °, it is particularly suitable for giving a soft texture to the surface when calendering a woven fabric or a non-woven fabric.
単なる一例であるが、(A1)の構造式を有するウレタンプレポリマーを、硬化剤として4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)(MOCA)を用いて硬化させたときの表面層のショアD硬度は、ウレタンプレポリマーのNCO%が7%のとき60°、NCO%が9%のとき75°、NCO%が14%のとき85°、NCO%が16%のとき90°である。このように、ウレタンプレポリマーのNCO%を調節することで、容易に表面層のショアD硬度を調節することができる。なお、表面層のショアD硬度はウレタンプレポリマーのNCO%以外にも、ウレタンプレポリマーの構造式や、硬化剤の種類、添加剤の有無、硬化条件等に依存して変化する。 As an example only, Shore D of the surface layer when a urethane prepolymer having the structural formula of (A1) is cured using 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) (MOCA) as a curing agent. The hardness is 60 ° when the NCO% of the urethane prepolymer is 7%, 75 ° when the NCO% is 9%, 85 ° when the NCO% is 14%, and 90 ° when the NCO% is 16%. Thus, the Shore D hardness of the surface layer can be easily adjusted by adjusting the NCO% of the urethane prepolymer. The Shore D hardness of the surface layer varies depending on the structural formula of the urethane prepolymer, the type of the curing agent, the presence or absence of additives, the curing conditions, etc., in addition to the NCO% of the urethane prepolymer.
表面層を構成するウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーとは別のジイソシアネートを添加して硬化したものであってもよい。すなわち、表面層を構成するウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーと、別のジイソシアネートと、ジアミン又はジオールからなる硬化剤との重合体であってもよい。また、表面層を構成するウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーと硬化剤とからなる重合体に対して、別のジイソシアネートと硬化剤からなる重合体を混合したものであってもよい。 The urethane resin constituting the surface layer may be one obtained by adding a diisocyanate different from the urethane prepolymer and curing. That is, the urethane resin constituting the surface layer may be a polymer of a urethane prepolymer, another diisocyanate, and a curing agent made of diamine or diol. Moreover, the urethane resin which comprises a surface layer may mix the polymer which consists of another diisocyanate and a hardening | curing agent with respect to the polymer which consists of a urethane prepolymer and a hardening | curing agent.
このようにウレタンプレポリマーに加えて別のジイソシアネートを添加することによって、表面層のショアD硬度及びポットライフを調節することができる。別のジイソシアネートは、ウレタンプレポリマーと別のジイソシアネートの合量に対して、12重量%以下まで添加することができる。一例としては、ウレタンプレポリマーであるサンプレン(登録商標)P−870(NCO%:12%、三洋化成工業株式会社製)に対して、別のジイソシアネートであるMc115(東ソー株式会社製)を加える場合、それらの合量に対して12重量%まで添加することができる。別のジイソシアネートの添加量が12重量%を超えると、ウレタン樹脂のポットライフが短くなるため表面層の表面にピンホールや流れ模様などの欠陥が生じる虞がある。 Thus, by adding another diisocyanate in addition to the urethane prepolymer, the Shore D hardness and pot life of the surface layer can be adjusted. Another diisocyanate can be added up to 12% by weight or less based on the total amount of the urethane prepolymer and another diisocyanate. As an example, when adding another diisocyanate Mc115 (manufactured by Tosoh Corporation) to Samprene (registered trademark) P-870 (NCO%: 12%, manufactured by Sanyo Chemical Industries), which is a urethane prepolymer. , Up to 12% by weight based on the total amount thereof. If the amount of the additional diisocyanate exceeds 12% by weight, the pot life of the urethane resin is shortened, and thus there is a possibility that defects such as pinholes and flow patterns may occur on the surface layer.
別のジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)系、又はトルエンジイソシアネート(TDI)系、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)系を使用できる。MDI系のジイソシアネートとしては、ミリオネート(登録商標)MT(ピュアMDI)(保土谷化学工業株式会社製)、ミリオネート(登録商標)MTL(変性MTL)(保土谷化学工業株式会社製)を使用できる。TDI系のジイソシアネートとしては、コロネート(登録商標)T−100(2,4−TDI)(東ソー株式会社製)、コロネート(登録商標)T−65(2,4−TDI/2,6−TDI=65/35)を使用できる。 As another diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate (MDI) system, toluene diisocyanate (TDI) system, dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) system can be used. As the MDI-based diisocyanate, Millionate (registered trademark) MT (pure MDI) (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and Millionate (registered trademark) MTL (modified MTL) (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) can be used. As the TDI-based diisocyanate, Coronate (registered trademark) T-100 (2,4-TDI) (manufactured by Tosoh Corporation), Coronate (registered trademark) T-65 (2,4-TDI / 2,6-TDI = 65/35) can be used.
表面層の厚さは、5mm〜25mmにすることが好ましい。表面層の厚さを5mm未満にすると、表面層の下に配置される芯金の影響を受けて、カレンダー加工の性能に影響を及ぼす虞がある。一方、表面ゴム層の厚さが25mmを超えると、ウレタン樹脂が硬化するときの硬化収縮が増加するため、表面層の端部の接着に欠陥が生じる虞がある。 The thickness of the surface layer is preferably 5 mm to 25 mm. If the thickness of the surface layer is less than 5 mm, the performance of calendering may be affected by the influence of the cored bar disposed below the surface layer. On the other hand, when the thickness of the surface rubber layer exceeds 25 mm, curing shrinkage when the urethane resin is cured increases, so that there is a possibility that a defect occurs in the adhesion of the end portion of the surface layer.
表面層は、ウレタン樹脂の他に顔料、可塑剤及び充填剤等の各種配合剤、触媒を含有してもよい。触媒としては、例えば、アジピン酸、N,N−ジメチルエタノールアミン、又はジブチルスズジラウレートが使用される。 The surface layer may contain various compounding agents such as pigments, plasticizers and fillers, and catalysts in addition to the urethane resin. As the catalyst, for example, adipic acid, N, N-dimethylethanolamine, or dibutyltin dilaurate is used.
表面層は、200℃まで耐える高い耐熱性を有する。被カレンダー材が紙である場合、90℃〜140℃の耐熱性を有することが好ましい。また、被カレンダー材が織布又は不織布である場合、140℃〜200℃の耐熱性を有することが好ましい。 The surface layer has high heat resistance that can withstand up to 200 ° C. When the material to be calendared is paper, it preferably has a heat resistance of 90 ° C to 140 ° C. Moreover, when a calendar material is a woven fabric or a nonwoven fabric, it is preferable to have the heat resistance of 140 to 200 degreeC.
表面層は、350kg/cmの線圧に耐える高い耐圧性を有する。被カレンダー材が紙である場合、100kg/cm〜350kg/cmの線圧に耐えることが好ましい。また、被カレンダー材が、織布又は不織布である場合、150kg/cm〜250kg/cmの線圧に耐えることが好ましい。 The surface layer has a high pressure resistance that can withstand a linear pressure of 350 kg / cm. When the calendar material is paper, it is preferable to withstand a linear pressure of 100 kg / cm to 350 kg / cm. Further, when the calendar material is a woven fabric or a non-woven fabric, it is preferable to withstand a linear pressure of 150 kg / cm to 250 kg / cm.
表面層は、高い耐摩耗性を有する。被カレンダー材が紙である場合、6ヵ月間で約260000kmの被カレンダー材がカレンダー加工されるため、この間において表面層の摩耗が少ないことが好ましい。また、被カレンダー材が織布又は不織布である場合、3ヵ月間で約3200kmの被カレンダー材がカレンダー加工されるため、この間において表面層の摩耗が少ないことが好ましい。 The surface layer has high wear resistance. When the material to be calendared is paper, the material to be calendared of about 260000 km is calendered for 6 months, and it is preferable that the wear of the surface layer is small during this period. In addition, when the calendar material is a woven fabric or a nonwoven fabric, the calendar material is calendered for about 3200 km in three months, and therefore it is preferable that the wear of the surface layer is small during this period.
なお、表面層は上述したウレタン樹脂を含む層を1層又は2層以上重ねて構成することができる。望ましい表面層は1層の上述する特定のウレタン樹脂の層から構成される。また、表面層はウレタン樹脂の他に添加剤を配合してもよい。添加剤としては、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強剤、充填剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。 In addition, the surface layer can be configured by stacking one or two or more layers containing the above-described urethane resin. The desirable surface layer is composed of one layer of the specific urethane resin described above. The surface layer may contain additives in addition to the urethane resin. Examples of the additive include a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a reinforcing agent, a filler, a colorant, and a plasticizer.
(3)フィラメントワインディング層(FW層)
カレンダー加工用樹脂ロールは、芯金と、表面層との間にフィラメントワインディング層(FW層)をさらに介在してもよい。FW層とは、ある繊維に樹脂を含浸させ、繊維に張力かけて連続的にロールに巻き付けて硬化した層である。FW層に使用される繊維は、機械的強度が高いものであれば特に限定されないが、例えばガラス繊維又はカーボンファイバーが使用される。FW層に使用される樹脂は、耐熱性及び耐圧性に優れる熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、例えばビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、又はポリエチレンが使用される。
(3) Filament winding layer (FW layer)
The calendering resin roll may further include a filament winding layer (FW layer) between the core metal and the surface layer. The FW layer is a layer obtained by impregnating a certain fiber with a resin and continuously winding the fiber on a roll and curing. The fiber used for the FW layer is not particularly limited as long as it has high mechanical strength. For example, glass fiber or carbon fiber is used. The resin used for the FW layer is not particularly limited as long as it is a thermosetting resin or a thermoplastic resin excellent in heat resistance and pressure resistance. For example, vinyl ester resin, epoxy resin, polyvinyl chloride, or polyethylene is used. .
FW層の厚さは、2.5mm〜15mmであることが好ましく、より好ましくは2.5mm〜10mmである。FW層の厚さを2.5mm未満にすると、そのクッション性が減少するため好ましくない。一方、FW層の厚さが15mmを超えると、その耐圧性が低下して使用時に割れが発生しやすくなるため好ましくない。 The thickness of the FW layer is preferably 2.5 mm to 15 mm, more preferably 2.5 mm to 10 mm. If the thickness of the FW layer is less than 2.5 mm, the cushioning property is reduced, which is not preferable. On the other hand, if the thickness of the FW layer exceeds 15 mm, the pressure resistance of the FW layer is reduced, and cracking is likely to occur during use.
カレンダー加工用樹脂ロールは、表面層と芯金との間、表面層とFW層との間、又はFW層と芯金との間に接着剤層をさらに備えてもよい。接着剤層は、特に限定されず、従来公知の接着剤を適宜使用することができる。 The calendering resin roll may further include an adhesive layer between the surface layer and the core metal, between the surface layer and the FW layer, or between the FW layer and the core metal. An adhesive layer is not specifically limited, A conventionally well-known adhesive agent can be used suitably.
実施形態に係るカレンダー加工用樹脂ロールの一例を図1を参照して説明する。図1に示すカレンダー加工用樹脂ロール10は、芯金11と、この芯金11の外周面に積層されたウレタン樹脂を含む表面層12とを備える。ウレタン樹脂は、特定のウレタンプレポリマーと、ジアミン又はジオールである硬化剤との重合体である。特定のウレタンプレポリマーは、例えば、ポリテトラメチレングリコール骨格の両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)基を有し、NCO%が7%〜16%である。表面層12のショアD硬度は、60°以上90°以下である。
An example of the resin roll for calendar processing which concerns on embodiment is demonstrated with reference to FIG. A calendering
カレンダー加工用樹脂ロール10は、表面層12が前述したウレタン樹脂を含むため、ポットライフが長く、液体状の樹脂の注型用モールドに注入する間に硬化が進行し難くなる。その結果、カレンダー加工用樹脂ロール10は、表面層12の表面に多数のピンホールや流れ模様などの欠陥が生じ難くなる。そのため、ピンホールに起因したロールの割れが生じる虞が少なく、また流れ模様が転写される虞も少なくなる。
In the
また、カレンダー加工用樹脂ロール10は、従来のウレタン樹脂と比較して、高い耐熱性を有し、高温下においても溶融し難い。そのため、高い耐熱性を必要とする合成繊維からなる織布又は不織布である被カレンダー材を用い、当該被カレンダー材をカレンダー加工することによって、通気度を低下させ、耐水圧性を向上させることができる。また、その表面層は適切な硬度を有するため、織布又は不織布をカレンダー加工することによって、表面に柔らかな風合いを付与することができる。
In addition, the calendering
従って、実施形態によれば、適切な硬度、高い耐熱性、及び高い耐久性を有するカレンダー加工用樹脂ロールを提供することができる。 Therefore, according to the embodiment, a calendering resin roll having appropriate hardness, high heat resistance, and high durability can be provided.
実施形態に係るカレンダー加工用樹脂ロールの他の例について図2を参照して説明する。図2に示すカレンダー加工用樹脂ロール20は、芯金21と、この芯金21の外周面に積層されたフィラメントワインディング(FW)層22と、このFW層22の外周面に積層された表面層23とを備える。FW層22は、芯金21の外周面に対して、熱硬化性樹脂である例えば、ビニルエステル樹脂を含浸させたガラス繊維であるロービングを巻きつけて熱硬化させることで形成される。表面層23は、例えば、図1で説明したものと同様の材料で形成される。
Another example of the calendering resin roll according to the embodiment will be described with reference to FIG. A calendering
図2に示すカレンダー加工用樹脂ロール20は、図1に示すカレンダー加工用樹脂ロール10と同様の効果を得ることができる。図2に示すカレンダー加工用樹脂ロール20では、使用時にFW層22がクッションの役割を果たすため、耐圧性を向上できる。また、図2に示すカレンダー加工用樹脂ロールでは、FW層22によって、カレンダー加工用樹脂ロールの肉厚の調節が容易になる。
The calendering
図3は、実施形態のカレンダー加工用樹脂ロール10a,10bを使用した被カレンダー材40のカレンダー加工装置100の一例を示す概略図である。この装置では、1つの金属ロール30の上下に2つのカレンダー加工用樹脂ロール10a,10bが前記金属ロール30を挟んで略平行に対接している。この装置100では、カレンダー加工用樹脂ロール10a、金属ロール30、及びカレンダー加工用樹脂ロール10bがこの順番に一直線上に並んでいる。金属ロール30は、加熱機構を備えており被カレンダー材40に適した温度に加熱されている。被カレンダー材40は、送出ロール50aから、カレンダー加工用樹脂ロール10a及び金属ロール30の間隙、及び金属ロール30及びカレンダー加工用樹脂ロール10bの間隙にこの順番で搬送され、巻取りロール50bで巻き取られる。このとき、被カレンダー材40は、金属ロール30からの熱によって加熱され、カレンダー加工用樹脂ロール10a,10bと金属ロール30との間の線圧によって連続的に加圧される。この加熱及び加圧によって、被カレンダー材40は適切な厚さ、適切な光沢度を有するようにカレンダー加工される。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a
金属ロール30は、加熱機構によって、被カレンダー材40の材料及びその用途に適した温度に加熱される。被カレンダー材40が紙である場合、金属ロール30の表面温度は90℃〜140℃になるように加熱される。被カレンダー材40が織布又は不織布である場合、金属ロール30の表面温度は140℃〜200℃になるように加熱される。
The
被カレンダー材40の搬送速度は、被カレンダー材40の材料に適した速度に調節される。被カレンダー材40が紙である場合、例えば、搬送速度が1000m/分になるように調節される。被カレンダー材40が織布又は不織布である場合、例えば、搬送速度が25m/分になるように調節される。
The conveyance speed of the
カレンダー加工用樹脂ロール10a,10bは、熱の蓄積が多くなる運転中に、内部冷却及び/又は表面冷却を行うことが好ましい。冷却手段としては特定されるものではないが、例示として内部に冷却水などの液体媒体を通すことで実行し得る。また、表面冷却の方法としては風冷や冷却用のロールに接触させることにより実行し得る。 The calendering resin rolls 10a and 10b are preferably subjected to internal cooling and / or surface cooling during operation in which heat accumulation increases. Although it does not specify as a cooling means, it can carry out by passing liquid media, such as cooling water, inside as an example. Moreover, as a method of surface cooling, it can carry out by making it contact with the roll for air cooling or cooling.
以下、本実施形態の実施例1〜2、比較例1〜4を詳細に説明する。 Hereinafter, Examples 1-2 of the present embodiment and Comparative Examples 1-4 will be described in detail.
<実施例1のカレンダー加工用樹脂ロールの作製>
実施例1のカレンダー加工用樹脂ロールは、図2の構成になるように作製した。芯金21としてはSTKMからなる外径300mmの管を使用した。次いで、この芯金21の外周面上に接着材層(コナップ(登録商標)1146、Cytec Industries Inc.製)を常法により塗布した。次いで、接着剤層の形成された芯金21の外周面上に、熱硬化性樹脂を含浸させたガラス繊維(ガラスロービング4450番、旭ファイバーグラス株式会社製)を巻き付けた。この熱硬化性樹脂としては、ペンタエリストリール系ポリエーテルポリオール(サンニックス(登録商標)HD402、三洋化成工業株式会社製)と、ピュアMDI(ミリオネート(登録商標)MT、保土谷化学工業株式会社製)との混合物を使用した。その後、90℃で10時間加熱して、熱硬化性樹脂を硬化させた後、冷却して、研磨し、フィラメントワインディング層(FW層)22を形成した。
<Preparation of Resin Roll for Calendar Processing of Example 1>
The calendering resin roll of Example 1 was manufactured to have the configuration shown in FIG. As the
次いで、ウレタンプレポリマーであるサンプレン(登録商標)P−870(三洋化成工業株式会社製)を60℃に温調した。このウレタンプレポリマーは、ポリエーテルジオール骨格であるポリテトラメチルグリコール骨格(a2−1)を有し、その両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(a1)基を有し、NCO%が12%である。このウレタンプレポリマーは、次式(A3)に示す構造式を有する。
一方、ジアミンの硬化剤であるメチレンビス(2−クロロアニリン)(キュアミン(登録商標)MT、イハラケミカル工業株式会社製)を120℃に温調した。その後、表1に示すように、脱泡したウレタンプレポリマー100重量部に対して硬化剤34.3重量部になるように配合し、十分に撹拌し液体状の樹脂組成物を得た。 On the other hand, methylene bis (2-chloroaniline) (Cuamine (registered trademark) MT, manufactured by Ihara Chemical Industry Co., Ltd.), which is a diamine curing agent, was temperature-controlled at 120 ° C. Then, as shown in Table 1, it mix | blended so that it might become 34.3 weight part of hardening | curing agents with respect to 100 weight part of defoamed urethane prepolymer, and it fully stirred and obtained the liquid resin composition.
次いで、注型用モールド内に芯金21の外周面上にFW層22が積層されたものを設置し、前記液体状の樹脂組成物を注入する。次いで、この樹脂組成物の注入された注型用モールドを60℃に16時間温調した後、180℃で10時間加熱して樹脂組成物を硬化させた。次いで、注型用モールドから樹脂ロールを取り出し、表面層23の表面を厚さ12.5mmになるまで研磨した。その結果、図2に示す構造の外径335mmのカレンダー加工用樹脂ロール20を得た。
Next, the casting mold in which the
<実施例2のカレンダー加工用樹脂ロールの作製>
ウレタンプレポリマーの材料以外は、実施例1と同様に表1に示す配合量で実施例2のカレンダー加工用樹脂ロールを作製した。ウレタンプレポリマーとして、R2が炭素数6の直鎖状の炭化水素であり、R3が炭素数5の直鎖状の炭化水素であるポリカーボネートジオール骨格(a2−2)を有し、その両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート基(a1)を有し、NCO%が12%であるものを使用した。このウレタンプレポリマーは、次式(A4)に示す構造式を有する。
Except for the material of the urethane prepolymer, a calendering resin roll of Example 2 was produced in the same amount as shown in Table 1 in the same manner as in Example 1. The urethane prepolymer has a polycarbonate diol skeleton (a2-2) in which R 2 is a straight-chain hydrocarbon having 6 carbon atoms and R 3 is a straight-chain hydrocarbon having 5 carbon atoms. A compound having a dicyclohexylmethane diisocyanate group (a1) at the terminal and an NCO% of 12% was used. This urethane prepolymer has a structural formula represented by the following formula (A4).
<比較例1のカレンダー加工用樹脂ロールの作製>
ウレタンプレポリマーの材料以外は、上述する実施例1と同様に表1に示す配合で比較例1のカレンダー加工用樹脂ロールを作製した。ウレタンプレポリマーとしては、アジプレン(登録商標)LF750D(ケムチュラ・コーポレーション製)を使用した。このウレタンプレポリマーは、ポリエーテルジオール骨格であるポリエーテルジオール骨格を有し、その両末端にトルエンジイソシアネート(TDI)基を有する。
<Preparation of Resin Roll for Calendar Processing of Comparative Example 1>
Except for the material of the urethane prepolymer, a calendering resin roll of Comparative Example 1 was prepared with the formulation shown in Table 1 as in Example 1 described above. Adiprene (registered trademark) LF750D (manufactured by Chemtura Corporation) was used as the urethane prepolymer. This urethane prepolymer has a polyether diol skeleton which is a polyether diol skeleton, and has toluene diisocyanate (TDI) groups at both ends thereof.
<比較例2のカレンダー加工用樹脂ロールの作製>
ウレタンプレポリマーの材料以外は、上述する実施例1と同様に表1に示す配合で比較例2のカレンダー加工用樹脂ロールを作製した。ウレタンプレポリマーとしては、アジプレン(登録商標)LF600D(ケムチュラ・コーポレーション製)を使用した。このウレタンプレポリマーは、ポリエーテルジオール骨格であるポリエーテルジオール骨格を有し、その両末端にトルエンジイソシアネート(TDI)基を有する。
<Preparation of Resin Roll for Calendar Processing of Comparative Example 2>
Except for the material of the urethane prepolymer, a calendering resin roll of Comparative Example 2 was prepared with the formulation shown in Table 1 in the same manner as in Example 1 described above. As the urethane prepolymer, Adiprene (registered trademark) LF600D (manufactured by Chemtura Corporation) was used. This urethane prepolymer has a polyether diol skeleton which is a polyether diol skeleton, and has toluene diisocyanate (TDI) groups at both ends thereof.
<比較例3のカレンダー加工用樹脂ロールの作製>
表面層23としてウレア樹脂を用いたこと以外は、上述する実施例1と同様に表1に示す配合で比較例3のカレンダー加工用樹脂ロールを作製した。無溶剤熱硬化性ポリウレアエラストマーであるポレア(登録商標)R300(イハラケミカル工業株式会社製)のA液を30℃に温調し、B液を30℃に温調した。その後、表1に示す割合で、ウレタンプレポリマーと硬化剤とを混合撹拌機に投入し、十分に撹拌後、減圧下で脱泡して樹脂組成物を得た。次いで、注型用モールドに芯金21の外周面上にFW層22が積層されたものを設置し、樹脂組成物を注入する。次いで、この注型用モールドを100℃で20分温調した後、180℃で4時間加熱硬化させた。
<Preparation of Resin Roll for Calendar Processing of Comparative Example 3>
A calendering resin roll of Comparative Example 3 was prepared with the formulation shown in Table 1 in the same manner as in Example 1 described above except that urea resin was used as the
<比較例4のカレンダー加工用樹脂ロールの作成>
表面層23としてエステル樹脂を用いたこと以外は、上述する実施例1と同様に表1に示す配合で比較例4のカレンダー加工用樹脂ロールを作製した。2,2’−(1,3−フェニレン)−ビス(2−オキサゾリン)75重量部、アジピン酸25重量部、亜リン酸トリフェニル1重量部を混合し130℃に温調した。十分に撹拌後、減圧下で脱泡して樹脂組成物を得た。次いで、注型用モールドに芯金21の外周面上にFW層22が積層されたものを設置し、樹脂組成物を注入する。次いで、この注型用モールドを100℃で20分温調した後、200℃で30分間の条件で硬化させた。
<Preparation of Resin Roll for Calendar Processing of Comparative Example 4>
A calendering resin roll of Comparative Example 4 was prepared with the formulation shown in Table 1 in the same manner as in Example 1 described above except that an ester resin was used as the
実施例1,2、比較例1〜4に係るカレンダー加工用樹脂ロールに対して、ポットライフ、ショアD硬度、表面層の状態、被カレンダー材の光沢度、表面層の割れ、表面層の摩耗を測定した結果を表1に示す。 For the resin rolls for calendering according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, pot life, Shore D hardness, surface layer condition, gloss of calendar material, surface layer cracking, surface layer wear The results of measuring are shown in Table 1.
以下に、各測定の測定方法に関して説明する。 Below, the measuring method of each measurement is demonstrated.
<ショアD硬度>
各カレンダー加工用樹脂ロールについて、JIS6253に基づいて、ショアD硬度[°]を測定した。測定機としては、高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計D型を使用して測定した。
<Shore D hardness>
For each calendering resin roll, Shore D hardness [°] was measured based on JIS6253. As a measuring machine, it measured using the Asker rubber hardness meter D type made from Kobunshi Keiki Co., Ltd.
<被カレンダー材の光沢度>
各カレンダー加工用樹脂ロールについて、図3に示すカレンダー加工装置を用いてカレンダー加工を行って、被カレンダー材の光沢度を判定した。被カレンダー材40としては、幅30cm、厚み0.5mmのナイロンの平織の織布を用いた。金属ロール30の表面温度は180℃になるように加熱した。カレンダー加工用樹脂ロール10a,10bと金属ロール30との間の線圧はそれぞれ200kg/cmであり、被カレンダー材40の搬送速度は25m/分であるように調節した。被カレンダー材40は、カレンダー加工用樹脂ロール10a,10bと金属ロール30との間を2回通過してカレンダー加工した。次いで、カレンダー加工後の被カレンダー材の光沢度を目視で判定した。
<Glossiness of calendar material>
Each calendering resin roll was calendered using the calendering apparatus shown in FIG. 3 to determine the glossiness of the calendared material. As the
<表面層の割れ・摩耗>
各カレンダー加工用樹脂ロールについて、図3に示すカレンダー加工装置を用いてカレンダー加工を行って、表面層の割れ・摩耗を判定した。被カレンダー材40としては、幅30cm、厚み0.2mmの厚紙を用いた。金属ロール30は、表面温度が180℃になるように加熱した。カレンダー加工用樹脂ロール10a,10bと金属ロール30との間の線圧は最大280kg/cmであり、被カレンダー材40の搬送速度は50m/分であるように調節した。この被カレンダー材を、1000mをカレンダー加工し、それを3回繰り返した。次いで、カレンダー試験後の各カレンダー加工用樹脂ロールの表面層の状態を目視で判定した。
<Surface layer cracks and wear>
Each calendering resin roll was calendered using the calendering apparatus shown in FIG. 3 to determine whether the surface layer was cracked or worn. As the
<ポットライフ>
各カレンダー加工用樹脂ロールにおいて、使用した樹脂(例えば、ウレタンプレポリマー)200gを金属製の容器に採取して、オイルバスによって液温90±1℃に温調する。次いで、各樹脂に対して、各硬化剤を加えて1分間撹拌後、音叉振動型粘度計VIBRO VISCOMETER SV−100(株式会社エー・アンド・ディ製)にて粘度を測定して、粘度が50Pasに到達するまでの時間をポットライフ[分]と定義した。
In each calendering resin roll, 200 g of the used resin (for example, urethane prepolymer) is collected in a metal container, and the temperature is adjusted to 90 ± 1 ° C. with an oil bath. Subsequently, after adding each hardening | curing agent with respect to each resin and stirring for 1 minute, a viscosity is measured with a tuning fork vibration type viscometer VIBRO VISCOMETER SV-100 (made by A & D Co., Ltd.), and viscosity is 50 Pas. The time to reach is defined as pot life [minutes].
表1から明らかなように、表面層を構成するウレタン樹脂が、両末端にHMDI基を有するウレタンプレポリマーと、ジアミンからなる硬化剤との重合体であり、表面層のショアD硬度が60°以上90°以下である実施例1,2のカレンダー加工用樹脂ロールは、いずれの項目でも優れた性能であることがわかる。被カレンダー材の光沢度の試験結果では、実施例1,2のカレンダー加工用樹脂ロールによると、被カレンダー材である合成繊維を溶融させて通気度を低下させ、耐水圧性を向上させ、被カレンダー材の表面に柔らかな風合いを付与することができた。 As is apparent from Table 1, the urethane resin constituting the surface layer is a polymer of a urethane prepolymer having HMDI groups at both ends and a curing agent made of diamine, and the Shore D hardness of the surface layer is 60 °. It can be seen that the calendering resin rolls of Examples 1 and 2 having an angle of 90 ° or less have excellent performance in any item. According to the test results of the glossiness of the calendered material, according to the calendering resin rolls of Examples 1 and 2, the synthetic fiber as the calendered material is melted to reduce the air permeability and improve the water pressure resistance. A soft texture could be given to the surface of the material.
一方、表面層が従来のウレタン樹脂又はウレア樹脂で構成されている比較例1〜3のカレンダー加工用樹脂ロールでは、ポットライフが1分〜6分と短いため、表面層に多数のピンホールや流れ模様の欠陥が発生していた。比較例1〜3のカレンダー加工用樹脂ロールでは、表面層の割れの試験において内部のピンホールから割れが発生して耐久性が低かった。また、比較例1,3のカレンダー加工用樹脂ロールでは、被カレンダー材の光沢度の試験結果において、被カレンダー材に表面層の流れ模様の欠陥が転写する不具合が生じた。比較例2のカレンダー加工用樹脂ロールでは、被カレンダー材の光沢度の試験結果において、その表面層のショアD硬度が59°と低いため、被カレンダー材の表面の光沢度が弱く、被カレンダー材の表面に柔らかな風合いを付与することができなかった。 On the other hand, in the calendering resin rolls of Comparative Examples 1 to 3 in which the surface layer is composed of a conventional urethane resin or urea resin, the pot life is as short as 1 to 6 minutes. A flow pattern defect occurred. In the calendering resin rolls of Comparative Examples 1 to 3, cracks occurred from the internal pinholes in the surface layer cracking test, and the durability was low. Further, in the calendering resin rolls of Comparative Examples 1 and 3, there was a problem that a defect in the flow pattern of the surface layer was transferred to the calendar material in the test result of the glossiness of the calendar material. In the calendering resin roll of Comparative Example 2, since the Shore D hardness of the surface layer is as low as 59 ° in the test result of the glossiness of the calendar material, the glossiness of the surface of the calendar material is weak. A soft texture could not be imparted to the surface.
他方、比較例4のカレンダー加工用樹脂ロールでは、被カレンダー材の光沢度の試験結果において、その表面層のショアD硬度が92°と高いため、被カレンダー材の表面の光沢度が高く、被カレンダー材の表面に柔らかな風合いを付与することができなかった。 On the other hand, in the calendering resin roll of Comparative Example 4, since the Shore D hardness of the surface layer is as high as 92 ° in the gloss test result of the calendar material, the surface gloss of the calendar material is high. A soft texture could not be imparted to the surface of the calendar material.
以上の結果より、実施形態に係るカレンダー加工用樹脂ロールは、適切な表面層の硬度を有し、高い耐久性を有することが示された。 From the above results, it was shown that the calendering resin roll according to the embodiment has an appropriate surface layer hardness and high durability.
なお、いくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示であり、発明の範囲を限定するものではない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることができ、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, although some embodiment was described, these embodiment is an illustration and does not limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10,20,10a,10b…カレンダー加工用樹脂ロール、11,21…芯金、12,23…表面層、22…フィラメントワインディング層(FW層)、30…金属ロール、40…被カレンダー材、50a…送出ロール,50b…巻取りロール、100…カレンダー加工装置 10, 20, 10a, 10b ... resin roll for calendering, 11, 21 ... core metal, 12, 23 ... surface layer, 22 ... filament winding layer (FW layer), 30 ... metal roll, 40 ... calendar material, 50a ... Sending roll, 50b ... Winding roll, 100 ... Calendar processing device
Claims (5)
前記ウレタン樹脂は、両末端にジシクロヘキシルメタンジイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと、ジアミン又はジオールである硬化剤との重合体であり、
前記表面層のショアD硬度が60°以上90°以下であることを特徴とするカレンダー加工用樹脂ロール。 A calendering resin roll comprising a cored bar and a surface layer containing a urethane resin disposed on the outer periphery of the cored bar,
The urethane resin is a polymer of a urethane prepolymer having a dicyclohexylmethane diisocyanate group at both ends and a curing agent that is a diamine or a diol,
A calendering resin roll, wherein the surface layer has a Shore D hardness of 60 ° or more and 90 ° or less.
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