JP6630470B2 - ポリウレタン製ベルト - Google Patents

ポリウレタン製ベルト Download PDF

Info

Publication number
JP6630470B2
JP6630470B2 JP2014183811A JP2014183811A JP6630470B2 JP 6630470 B2 JP6630470 B2 JP 6630470B2 JP 2014183811 A JP2014183811 A JP 2014183811A JP 2014183811 A JP2014183811 A JP 2014183811A JP 6630470 B2 JP6630470 B2 JP 6630470B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
polyurethane
alcohol
curing agent
polyol
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.)
Active
Application number
JP2014183811A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016056876A (ja
Inventor
昌宏 進藤
昌宏 進藤
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.)
Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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 Bando Chemical Industries Ltd filed Critical Bando Chemical Industries Ltd
Priority to JP2014183811A priority Critical patent/JP6630470B2/ja
Publication of JP2016056876A publication Critical patent/JP2016056876A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6630470B2 publication Critical patent/JP6630470B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/20Belts
    • B65H2404/24Longitudinal profile
    • B65H2404/242Timing belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/10Handled articles or webs
    • B65H2701/19Specific article or web
    • B65H2701/1912Banknotes, bills and cheques or the like

Description

本発明はポリウレタン製ベルトに関する。
紙幣や硬貨などを搬送する搬送装置やOA機器等において動力を伝える伝動ベルトや、ベルトコンベア等の搬送ベルトとして、ポリウレタン製ベルトが使用されている。ベルト本体を形成する熱硬化性ポリウレタンには、硬さ調整や柔軟性付与のため、また、ベルト表面にブリードさせて潤滑性、耐久性を向上させるために可塑剤、滑剤が配合されている。
ベルト表面にブリードした可塑剤、滑剤の付着や揮発による汚染が発生するため、ポリウレタン製ベルトはクリーン環境下での使用に適さない。また、可塑剤、滑剤が揮発してアウトガスとなるため、高温や減圧環境下での使用にも適さない。さらに、ベルト表面にブリードした可塑剤、滑剤が搬送物に付着してしまうため、ポリウレタン製ベルトは食品や医薬品の搬送には用いられない。特許文献1では、油脂によって抽出されるおそれのある可塑剤を含まないポリウレタンや塩化ビニルで表面層を形成した食品搬送用桟付きベルトが提案されているが、表面層の具体的な組成は開示されていない。
また、熱硬化性ポリウレタンには、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。また、MOCAを始めとするアミン系の硬化剤は、発がん性、環境中での生物濃縮が懸念されている。
特開平8−26434号公報
様々な環境下で使用することのできるポリウレタン製ベルトを提供する。
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.tanδピーク温度が−30℃以上2℃以下であり、ブリード、ブルームが発生しないポリウレタン組成物からなることを特徴とするポリウレタン製ベルト。
2.前記ポリウレタン組成物が、少なくとも下記(A)〜(C)から合成されたポリウレタンを含むことを特徴とする1.に記載のポリウレタン製ベルト。
(A)ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトン系ポリオールから選択された少なくとも1種のポリオール
(B)ジフェニルメタンジイソシアネート
(C)分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するアルコール系硬化剤
3.前記アルコール系硬化剤が、2価アルコール60〜100重量部、3価アルコール40〜0重量部からなることを特徴とする2.に記載のポリウレタン製ベルト。
4.前記ポリウレタン組成物が、可塑剤、滑剤を含まないことを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載のポリウレタン製ベルト。
5.1.〜4.のいずれかに記載のポリウレタン製ベルトからなる伝動ベルト。
6.1.〜4.のいずれかに記載のポリウレタン製ベルトからなる搬送ベルト。
本発明のポリウレタン製ベルトは、0℃付近の低温環境においても柔軟性を有し、ブリード、ブルームが発生しないため、クリーン環境下、減圧環境下、高温環境下でも使用することができる。また、被搬送物を汚染しないため、生鮮食品、冷凍食品、加工食品、医薬品等を搬送する搬送ベルトに好適に利用できる。さらに、本発明のポリウレタン製ベルトは、アミン系硬化剤を使用していないため、人体、環境への悪影響が小さい。
内部に心線を有する歯付きベルトの斜視概略図
本発明は、tanδピーク温度が−30℃以上2℃以下であり、ブリード、ブルームが発生しないポリウレタン組成物からなるポリウレタン製ベルトに関する。
本発明のポリウレタン製ベルトに使用するポリウレタン組成物は、tanδピーク温度が−30℃以上2℃以下と低いため、ベルト使用環境温度が0℃付近の低温環境においてもベルトとしての使用に適した柔軟性を有している。tanδピーク温度の上限値は0℃以下であることがより好ましく、−5℃以下であることがさらに好ましく、−10℃以下であることが最も好ましい。また、本発明のポリウレタン製ベルトは、ブリード、ブルームが発生しないポリウレタン組成物からなるため、クリーン環境下や、減圧環境下、高温環境下でも使用することができる。
本発明のポリウレタン組成物は、少なくとも下記(A)〜(C)を含む組成物から合成されたポリウレタンを用いることが好ましい。
(A)ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトン系ポリオールから選択された少なくとも1種のポリオール
(B)ジフェニルメタンジイソシアネート
(C)分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するアルコール系硬化剤
(A)ポリオール
ポリオールとしては、ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトン系ポリオールから選択された少なくとも1種のポリオールが好ましい。
ポリカプロラクトン系ポリオールとしては、ε−カプロラクトン、3−メチル−ε−カプロラクトン、4−メチル−ε−カプロラクトン、3,3,5−トリメチル−ε−カプロラクトン、3,5,5−トリメチル−ε−カプロラクトン等から選ばれるカプロラクトン化合物を開環反応させて得られるポリオールを特に限定することなく使用することができる。これらの中で、ε−カプロラクトンが好ましい。
ポリオールは1種単独で用いてもよく、相溶する2種以上もしくは分子量の異なる同種のポリオールを混合して用いてもよい。ポリオールの数平均分子量は900〜2500であることがより好ましく、950〜2300であることがさらに好ましく、1000〜2000であることが最も好ましい。数平均分子量が900より小さいとtanδピーク温度が高温側へシフトして、柔軟性が低下する。数平均分子量が2500より大きいと粘度が高くなり加工性が低下し、また、低温域でポリオールが結晶化しやすくなる。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。
(B)ジフェニルメタンジイソシアネート
本発明は、ポリイソシアネートとしてジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIという。)を使用することを特徴とする。MDIは凝集力に優れており、得られるポリウレタンにベルトに適した強度を付与する。MDIには、2,2’−MDI、2,4’−MDI、4,4’−MDIの異性体が存在するが、2,2’−MDI、2,4’−MDIは4,4‘−MDIと比べ、硬度が低下し、tanδピーク温度が高温側へシフトするため、4,4’−MDIを50wt%以上含むものが好ましい。4,4’−MDIは80wt%以上であることがより好ましく、90wt%以上であることがさらに好ましく、95wt%以上であることが最も好ましい。
(C)アルコール系硬化剤
硬化剤としては、分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するアルコール系硬化剤であれば、特に制限することなく使用することができる。アルコール系硬化剤としては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール(2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール)、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の2価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ブタントリオール、ペンタントリオール、ヘキサントリオール、シクロペンタントリオール、シクロヘキサントリオール等の3価アルコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の3価以上のアルコールが挙げられる。
これらの中で、2価アルコール単独、または、2価アルコールと3価アルコールとを併用することが好ましい。3価アルコールの量が多いと得られるtanδピーク温度が高温側へシフトしてしまうため、2価アルコール60〜100重量部、3価アルコール40〜0重量部の範囲で用いられることが好ましい。2価アルコールとしては、1,4−ブタンジオール、3価アルコールとしてはトリメチロールプロパンが特に好ましい。
また、本発明の硬化剤はアルコール系であるため、アミン系硬化剤と比較して人体、環境への悪影響が小さい。
(A)ポリオール、(B)MDI、(C)アルコール系硬化剤の配合比は、それぞれの化合物の官能基数に応じて定められる。具体的には、(A)ポリオールと(B)MDIを合成して作製したプレポリマーの残存イソシアネート(NCO)基と、(C)アルコール系硬化剤のヒドロキシル基とのモル比(NCO/OH)が1.0〜1.3の範囲内となるように配合することが、得られるポリウレタンの硬度の点から好ましい。1.02〜1.2の範囲内であることがさらに好ましい。
本発明で使用するポリウレタン組成物は、ブリード、ブルームしやすい可塑剤、滑剤を含まないことが好ましい。
可塑剤とは、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。
滑剤とは、騒音やベルトの摩耗を低減させるために添加する物質のことであり、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどの脂肪酸アミド、メチルステアレート、ブチルステアレート、オクチルステアレート、ラウリルステアレート、トリデシルステアレート、ステアリルステアレートなどの脂肪酸エステル、脂肪酸と多価アルコールとの部分エステル等の天然又は合成の脂肪酸グリセリド、ジメチルポリシロキサン、フッ素変性シリコーン、アルコール変性シリコーンなどのシリコーンオイルやオレフィン系ワックスが挙げられる。脂肪酸グリセリドとしては、例えば、カプリン酸グリセリンエステル(トリカプリン)、ラウリン酸グリセリンエステル(トリラウリン)、ミリスチン酸グリセリンエステル(トリミリスチン)、パルミチン酸グリセリンエステル(トリパルミチン)、ステアリン酸グリセリンエステル(トリステアリン)、オレイン酸グリセリンエステル(トリオレイン)、リノレイン酸グリセリンエステル(トリリノレイン)、ステアリン酸パルミチン酸グリセリンエステル(パルミトジステアリン)等や、上述したような脂肪酸グリセリドを主成分とする動植物油脂、例えば、パーム油、パーム核油、椰子油、カカオ脂のような植物脂、豚脂、牛脂、馬脂、骨脂、バター脂等の動物脂を挙げることができる。
本発明で使用するポリウレタン組成物には、ブリード、ブルームが発生しないものであれば、必要に応じて界面活性剤、充填剤、顔料、染料、加水分解抑制剤、反応促進剤等の添加剤を含有させることができる。反応促進剤としては限定するものではないが、サンアプロ株式会社製の「U−CAT SA」シリーズや、モメンティブ社製の「FOMREZ」シリーズ等を用いることができる。
ポリウレタン製ベルトは、常法に準じて製造することができる。具体的には、プレポリマー法、セミワンショット法、ワンショット法に準じて製造できる。加工性に優れるため、セミワンショット法が好ましい。プレポリマー法はプレポリマーとアルコール系硬化剤の混合比率の差が大きく、撹拌性、分散性が低いため、加工性に劣り、物性にバラつきが生じやすい。ワンショット法では、成型物の分子量分布が広くなり、低温特性等に悪影響を及ぼすことがある。
セミワンショット法では、(A)ポリオールと(B)MDIでプレポリマーを合成するが、少量の(A)ポリオールを(C)アルコール系硬化剤に添加することで、プレポリマーとアルコール系硬化剤の混合比率の差を小さくすることができる。予めMDIと反応させるポリオールを(A1)とし、アルコール系硬化剤に添加する少量のポリオールを(A2)とした場合、最終的にA1とA2とMDIとから合成されるNCO%が6%〜8%であるプレポリマーと、アルコール系硬化剤との混合比率を制御することにより、ベルトに適した硬さ(60〜90度 duro A)とすることができる。
本発明のポリウレタン製ベルトの形状は特に限定されず、歯付きベルト、∨ベルト、平ベルト、丸ベルト等として使用することができる。
本発明のベルトは、ブリード、ブルームが発生しないため、環境変化による物性変化が小さい。また、ブリード、ブルームによる汚染やアウトガスが発生しないため、クリーン環境下や、高温環境下、減圧環境下に配置される産業機械やOA機器等の伝動ベルトにも好適に利用することができる。さらに、搬送用ベルトにすると、被搬送物が汚染されないため、生鮮食品、冷凍食品、加工食品、医薬品等の搬送に好適に利用できる。
本発明のポリウレタン製ベルトの一形態である歯付きベルトを図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。
次に、セミワンショット法による歯付きベルトの製造方法について説明する。
<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。次に、内金型が、円筒状の外金型の中心に、内金型と外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挿入される。
<ベルト成型用材料準備工程>
(A)ポリオールと(B)MDIとを反応させて得られるウレタンプレポリマーをA液とする。少量の(A)ポリオールと(C)アルコール系硬化剤及び任意成分である添加剤をB液とし、A液とB液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内金型と外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させる。
<脱型工程>
ベルト成型用材料を硬化させた円筒状のベルト前駆体を金型から脱型する。
<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、ポリウレタン製歯付きベルトを得る。
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。
「実施例1」
分子量1400のポリテトラメチレングリコール(保土谷化学株式会社製、商品名:PTG1400SN)1000gを110℃で2時間減圧脱水したものに、4,4‘−MDIを1130g加えて、80℃で3時間、窒素雰囲気下で撹拌し、イソシアネート基含量15wt%のプレポリマー1を合成した。このプレポリマー1をA液とした。
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比90/10の混合液11.7gに、分子量2000のポリテトラメチレングリコール(保土谷化学株式会社製、商品名:PTG2000SN)82gを混合してB液とした。
A液100gとB液93.7gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。
また、上記歯付きベルトの製造方法に基づき、A液100gとB液93.7gとから、上記ポリウレタンシートと同様の硬化条件で、周長230mm、ベルト幅4mm、歯ピッチ2mmで、S撚り、Z撚りのグラスファイバー(線径0.3mm)を芯巻ピッチ0.5mmで心線とする、内周面に円弧歯形状を有するポリウレタン製ベルトを成型した。成型したポリウレタンシート及びポリウレタン製ベルトは100℃で12時間後架橋を行い、常温で1週間熟成させた。
「実施例2」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比を80/20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」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比を70/30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」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比を60/40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5」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比70/30の混合液12.7gと分子量2000のポリテトラメチレングリコール(PTG2000SN)56.7gとを混合してB液とした以外は、実施例1と同様にしてポリウレタンシート、及びポリウレタン製ベルトを成型した。
「実施例6」
分子量1000のポリテトラメチレングリコール(保土谷化学株式会社製、商品名:PTG1000SN)1000gを110℃で2時間減圧脱水したものに、4,4’−MDIを1260g加えて、80℃で3時間、窒素雰囲気下で撹拌し、イソシアネート基含量15wt%のプレポリマー2を合成した。このプレポリマー2をA液とした。
1,4−ブタンジオール11.7gと分子量1000のポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN)42.5gとの混合液をB液とした。
A液100gとB液54.2gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。
「実施例7」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比80/20の混合液11.7gに、分子量1000のポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN)42.5gを混合してB液とした以外は、実施例6と同様にしてポリウレタンシートを成型した。
「実施例8」
分子量2000のポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、商品名:プラクセル220N)1000gを110℃で2時間減圧脱水したものに4,4’−MDIを410g加えて、80℃で3時間、窒素雰囲気下で撹拌し、イソシアネート基含量6.7wt%のプレポリマー3を合成した。このプレポリマー3をA液とした。
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比90/10の混合液をB液とした。
A液100gとB液6.8gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。
「実施例9」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンの重量比を80/20とした以外は、実施例8と同様にしてポリウレタンシートを成型した。また、実施例1と同様にしてポリウレタン製ベルトを成型した。
「実施例10」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンの重量比を70/30とした以外は、実施例8と同様にしてポリウレタンシートを成型した。
「実施例11」
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンの重量比を60/40とした以外は、実施例8と同様にしてポリウレタンシートを成型した。
「実施例12」
分子量1000のポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、商品名:プラクセル210N)1000gを110℃で2時間減圧脱水したものに4,4’−MDIを560g加えて、80℃で3時間、窒素雰囲気下で撹拌し、イソシアネート基含量6.7wt%のプレポリマー4を合成した。このプレポリマー4をA液とした。
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比80/20の混合液をB液とした。
A液100gとB液6.8gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。
「比較例1」
分子量2000のポリエチレンアジペート(日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名:ニッポラン4040)1000gを110℃で2時間減圧脱水したものに4,4’−MDIを600g加えて、80℃で3時間、窒素雰囲気下で撹拌し、イソシアネート基含量10wt%のプレポリマー5を合成した。このプレポリマー5をA液とした。
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比80/20の混合液をB液とした。
A液100gとB液9.6gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。
「比較例2」
分子量2000のポリエチレンブチレンアジペート(DIC株式会社製、商品名:ポリライトODX−105)1000gを110℃で2時間減圧脱水したものに4,4’−MDIを600g加えて、80℃で3時間、窒素雰囲気下で撹拌し、イソシアネート基含量9wt%のプレポリマー6を合成した。このプレポリマー6をA液とした。
1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの重量比90/10の混合液11.7gに、分子量2000のポリテトラメチレングリコール(PTG2000SN)82gを混合してB液とした。
A液100gとB液93.7gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。
「比較例3」
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からなるプレポリマー(三井化学株式会社製、商品名:ハイプレンL−100、イソシアネート基含量4.3wt%)をA液とした。MOCA12.3gと、可塑剤としてアジピン酸エステル20gを混合してB液とした。80℃に加熱したA液100gと110℃に加熱したB液32.3gとを混合撹拌し、厚さ2mm、幅200mm×長さ180mmのキャビティを有するシート状金型へ注入し、架橋温度120℃で2時間反応させて、可塑剤を含むポリウレタンからなる厚さ2mmのポリウレタンシートを成型した。また、実施例1と同様にしてポリウレタン製ベルトを成型した。
得られたポリウレタンシート、及びポリウレタン製ベルトの物性を下記方法に従って評価した。実施例のポリウレタンシートの評価結果を表1に、比較例のポリウレタンシートの評価結果を表2に、実施例1、5、9、及び比較例3のポリウレタン製ベルトの評価結果を表3に示す。
・ブリード・ブルーム試験
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180℃折り曲げ、折り曲げた箇所に油取り紙(株式会社マンダム製、商品名:ギャツビーあぶらとり紙 フィルムタイプ)を押し付けて、下記基準で評価した。
○:油取り紙が変色しておらず、ブリード、ブルームが生じていない。
×:油取り紙が変色しており、ブリード、ブルームが発生した。
・硬度試験
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(duro 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。
・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、100%モジュラス、300%モジュラス、引張破断強度を測定した。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。
・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、引張破断伸びと引張強度を測定した。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。
・動的粘弾性試験
実施例、比較例で得られたポリウレタンシートから試料(幅5mm、長さ35mm)を作成し、動的粘弾性測定装置(TA Instruments社製、装置名:RSA3)装置に試験片を、「Set Gap」、「Offset Force To Zero」を行ってから取り付けた。Forceが−1.0〜−3.0Nになるよう試験片を張ってから測定を行った。
下記設定条件における動的弾性率、損失弾性率、tanδ(損失正接)の温度依存性曲線を測定し、tanδピーク温度を求めた。
(設定条件)
ジオメトリータイプ:引張/圧縮モード
チャック間距離(ギャップ) 20mm
試料幅 5mm
試料厚み 2mm
周波数 10Hz
初期温度 −60℃
終了温度 150℃
昇温速度 2℃/min
歪み 0.03%
・ベルト破断強度試験
実施例、比較例で得られた輪状のポリウレタン製ベルトをφ20mmの平プーリ2つに背面掛けし、引張速度50mm/minで引張試験を実施し、破断強度を測定した。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評価した。
・ベルト耐久時間測定
実施例、比較例で得られたポリウレタン製ベルトを、2軸レイアウトで歯数20のプーリを用いて軸荷重4.0kg(軸間固定)、負荷トルク3.0kgf・cm、駆動軸回転数2500rpmで走行させた。従動軸回転数が2400rpmを下回ると自動的に試験機が停止する設定で試験を実施し、停止した時のベルト表面を目視で確認し、故障モード歯欠けとなる時間を確認した。
・ベルト摩耗率測定
実施例、比較例で得られたポリウレタン製ベルトを、8軸レイアウトで歯面側4軸を歯数20のプーリを用い、背面側4軸をφ12の平プーリを用いて正逆屈曲走行試験を実施した。軸荷重4.0kg(軸間固定)、無負荷、回転数5500rpmで109hr(5×10回屈曲 ≒109(hr)×60(min)×5500(回転/min)×40(mm)/230(mm)×8(軸))走行させ、走行前後のベルト重量を測定し、ベルト摩耗率を算出した。
実施例1〜12では、tanδピーク温度が−27℃〜2℃の範囲であり、ブリード、ブルームが発生しないポリウレタン組成物が得られた。このポリウレタン組成物は、ベルト成形用材料として適した強度と柔軟性とを有していた。また、ブリード、ブルームが発生しないため、クリーン環境下等での使用に適していた。
実施例1〜4、実施例6と7、実施例8〜11の結果から、(C)アルコール系硬化剤中の3価アルコールが少ないほどtanδピーク温度が低温側にシフトすることが確かめられた。
実施例2と7、実施例9と12の結果から、(A)ポリオールの数平均分子量が大きいほどtanδピーク温度が低温側にシフトすることが確かめられた。
(A)ポリオールとして、それぞれポリエチレンアジペート、ポリエチレンブチレンアジペートを用いた比較例1、2は、ブリード、ブルームは発生しなかったが、tanδピーク温度が高いため、低温時の柔軟性に劣っていた。
従来の可塑剤を含む組成物を用いた比較例3は、tanδピーク温度が−50℃と低く、ベルトとしての使用に適した強度と柔軟性を有しているが、可塑剤のブリードが発生した。可塑剤による汚染やアウトガスが発生してしまうため、比較例3のポリウレタン製ベルトは、クリーン環境下、減圧環境下、高温環境下での使用に適さず、また、食品等を搬送する搬送ベルトとして適さない。
また、実施例1、5、9のポリウレタン製ベルトは、従来の可塑剤を含む組成物で成型された比較例3のポリウレタン製ベルトと同等の耐久性を有していた。すなわち、本発明のポリウレタン組成物は、可塑剤、滑剤を含有せずとも、実用的な強度を有するポリウレタン製ベルトを成型することができることが確かめられた。
1.歯付きベルト
2.ベルト歯
3.心線

Claims (4)

  1. tanδピーク温度が−30℃以上2℃以下であり、ブリード、ブルームが発生しないポリウレタン組成物からなり、
    前記ポリウレタン組成物が、少なくとも下記(A)〜(C)から合成されたポリウレタンを含み、可塑剤、滑剤を含まないことを特徴とする熱硬化性ポリウレタン製ベルト。
    (A)ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトン系ポリオールから選択された少なくとも1種のポリオール
    (B)ジフェニルメタンジイソシアネート
    (C)分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するアルコール系硬化剤
  2. 前記アルコール系硬化剤が、2価アルコール60〜100重量部、3価アルコール40〜0重量部からなることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性ポリウレタン製ベルト。
  3. 請求項1または2に記載の熱硬化性ポリウレタン製ベルトからなる伝動ベルト。
  4. 請求項1または2に記載の熱硬化性ポリウレタン製ベルトからなる搬送ベルト。
JP2014183811A 2014-09-10 2014-09-10 ポリウレタン製ベルト Active JP6630470B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014183811A JP6630470B2 (ja) 2014-09-10 2014-09-10 ポリウレタン製ベルト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014183811A JP6630470B2 (ja) 2014-09-10 2014-09-10 ポリウレタン製ベルト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016056876A JP2016056876A (ja) 2016-04-21
JP6630470B2 true JP6630470B2 (ja) 2020-01-15

Family

ID=55756450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014183811A Active JP6630470B2 (ja) 2014-09-10 2014-09-10 ポリウレタン製ベルト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6630470B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10988614B2 (en) * 2015-05-26 2021-04-27 Bando Chemical Industries, Ltd. Urethane composition, polyurethane elastomer and transmission belt
WO2018021454A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 三ツ星ベルト株式会社 熱硬化性ポリウレタン組成物及びその用途
JP6633577B2 (ja) * 2016-07-29 2020-01-22 三ツ星ベルト株式会社 熱硬化性ポリウレタン組成物及びその用途

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4556441B2 (ja) * 2004-02-12 2010-10-06 Dic株式会社 熱硬化性ポリウレタンエラストマー用組成物及び熱硬化性ポリウレタンエラストマー
JP2006234089A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Mitsuboshi Belting Ltd 摩擦伝動ベルト用ゴム組成物及び摩擦伝動ベルト
JP5110908B2 (ja) * 2007-02-27 2012-12-26 住化バイエルウレタン株式会社 電子複写機のクリーニングブレード用ポリウレタンエラストマー
JP5767025B2 (ja) * 2011-06-01 2015-08-19 三ツ星ベルト株式会社 伝動ベルト
JP5282214B1 (ja) * 2012-10-25 2013-09-04 日本ミラクトラン株式会社 難燃性樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016056876A (ja) 2016-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6872590B2 (ja) 再生可能な原料を主原料とするポリウレタン
JP6633577B2 (ja) 熱硬化性ポリウレタン組成物及びその用途
JP6630470B2 (ja) ポリウレタン製ベルト
JP5846869B2 (ja) ポリウレタン製歯付ベルト及びその製造方法
KR20000077134A (ko) 특성이 개선된 지방족 소결가능한 열가소성 폴리우레탄성형 조성물
TWI719025B (zh) 胺基甲酸酯組成物,聚胺基甲酸酯彈性體,及傳動帶
JP4542347B2 (ja) 熱可塑性ポリウレタンおよびその使用
TW201829524A (zh) 聚胺基甲酸酯樹脂之製造方法、聚胺基甲酸酯樹脂及成形品
JP2023014142A (ja) 高い引裂き伝播強度を有する熱可塑性ポリウレタン
CN105143296B (zh) 通过引入脂族异氰酸酯降低基于聚合物多元醇的热塑性聚氨酯的变色
KR100674798B1 (ko) 파우더 슬러쉬 몰딩 공정에 사용되는 열가소성 폴리우레탄제조용 조성물
JP2008144965A (ja) ポリウレタン製歯付ベルト及びその製造方法
WO2018021454A1 (ja) 熱硬化性ポリウレタン組成物及びその用途
JP2015516003A (ja) 鎖延長ポリウレタン(pu)ベースのシステムの可使時間の制御(延長)方法
JPH05163431A (ja) 熱可塑性ポリウレタン組成物
JP2002226700A (ja) ベルト成形用材料及び伝動ベルト
JP2017025191A (ja) ポリウレタン組成物、およびポリウレタン成形体
JP5906492B2 (ja) 耐アルカリ性樹脂組成物
JP2797737B2 (ja) 離型性の優れた熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物
TWI644976B (zh) 聚氨基甲酸酯製傳動皮帶及皮帶成形用材料
JP2001152009A (ja) ベルト成形用ウレタン組成物及び該組成物により形成された伝動ベルト
JPH06172482A (ja) 熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物および該樹脂組成物からなる時計バンド
JP5675007B1 (ja) 耐塩素性樹脂組成物、耐塩素性熱可塑性成形品、およびベルト
JPH10218962A (ja) フィッシュアイの少ない熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法
CN114634616A (zh) 改性聚酯多元醇、其制备方法、及其制备的耐水解聚酯型tpu

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170602

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180427

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20181115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190705

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6630470

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150