TW201907076A - 壓延加工用樹脂輥及壓延加工裝置 - Google Patents

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Abstract

壓延加工用樹脂輥,具備:芯棒;以及表面層,包含配置在前述芯棒的外周的胺甲酸乙酯樹脂,其中前述胺甲酸乙酯樹脂是在兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚合物,與二胺或二醇的硬化劑的聚合物,前述表面層的蕭耳硬度D是60°以上90°以下。

Description

壓延加工用樹脂輥及壓延加工裝置
本發明是關於一種壓延加工用樹脂輥及壓延加工裝置。
壓延加工裝置具備:金屬輥,具備加熱機構;以及彈性輥,包含做為表面層的彈性體層。壓延加工裝置使這些輥大致平行地對接,除了施加溫度及壓力,並使被壓延材通過這些輥的間隙,將被壓延材表面變平滑,並賦予光澤。
在特開平8-41796號公報揭露了將以尿素樹脂組成的表面層覆蓋的樹脂輥做為彈性輥來使用。如此樹脂輥其表面層具有適當的硬度,所以可藉由使用該樹脂輥來壓延加工織布或不織布,來賦予表面具有質地柔軟的適當光澤性。
前述樹脂輥是藉由在鑄造用模具內設置芯棒,在鑄造用模具內注入混合了如尿素樹脂或胺甲酸乙酯樹脂的熱硬化性樹脂與硬化劑的液體狀樹脂,並使其熱硬化來製造。
但是,高硬度尿素樹脂或胺甲酸乙酯樹脂因適用期短,所以將液體狀樹脂注入鑄造用模具間,其硬化在進行。在注入液體狀樹脂中進行硬化,有在表面層的外周面產生許多針孔或流動圖案的缺陷之虞。當樹脂輥的表面層產生缺陷,在使用時該缺陷有轉移到被壓延材的表面之虞。因此,需要在使用前研磨除去缺陷,使樹脂輥的耐用期間減少。
本發明的目的在於提供一種壓延加工用樹脂輥及具備該壓延加工用樹脂輥的壓延機加工裝置,在表面層具有適當硬度,具有高耐久性。
根據本發明,提供一種壓延加工用樹脂輥,具備:芯棒;以及表面層,包含配置在前述芯棒的外周的胺甲酸乙酯樹脂,其中前述胺甲酸乙酯樹脂是在兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)的胺甲酸乙酯預聚合物,與二胺或二醇的硬化劑的聚合物,前述表面層的蕭耳硬度D是60°以上90°以下。
以下,詳細說明關於實施形態的壓延加工用樹脂輥及壓延加工裝置。
壓延加工用樹脂輥為了被壓延材進行壓延加工而使用。被壓延材舉出紙、天然纖維組成的織布或不織布、或合成纖維組成的織布或不織布。
壓延加工用樹脂輥具備:芯棒;以及表面層,配置在芯棒的外周。以下,詳述關於芯棒與表面層。 (1)芯棒
若芯棒具有可耐壓延加工時的高溫及持續加壓的充分強度材料,則並沒有特別限定,但可使用例如機械結構用碳鋼管(STKM)、不銹鋼或鋁。 (2)表面層
表面層是由在兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚合物(A),與二胺或二醇的硬化劑(B)的聚合物(胺甲酸乙酯樹脂)所構成。硬化劑為二胺時,以尿素鍵結來縮合聚合胺甲酸乙酯預聚合物與二胺。硬化劑為二醇時,以尿素鍵結來縮合聚合胺甲酸乙酯預聚合物與二醇。 <胺甲酸乙酯預聚合物(A)>
胺甲酸乙酯預聚合物(A)具有在兩末端為次式(a1)的二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)基。
胺甲酸乙酯預聚合物(A)較佳為具有聚醚二醇骨架(a2-1)或聚碳酸酯二醇骨架(a2-2)。因為胺甲酸乙酯預聚合物在其兩末端具有HMDI基,所以是二異氰酸酯的一種。胺甲酸乙酯預聚合物(A)為例如以次式(A1)、(A2)的結構示所示。
2-1)以下詳述具有聚醚二醇骨架(a2-1)的式(A1)的結構式的胺甲酸乙酯預聚合物。
式(A1)的結構式的胺甲酸乙酯預聚合物,具有聚醚二醇的兩個羥基與兩個HMDI的異氰酸酯基反應而形成胺甲酸乙酯鍵的結構。
聚醚二醇骨架(a2-1)中的R1 為例如碳數2~15的直鏈狀、支鏈狀或脂環狀烴、碳數2~15的直鏈狀、支鏈狀或脂環狀醚或或碳數8~20的含芳香環的烴。R1 可以是一種,也可以是兩種以上。具體來說,構成聚醚二醇骨架(a2-1)的聚醚二醇,舉出碳數2~20的二元醇的環氧烷加成物(alkylene oxide adduct)。
碳數2~20的二元醇,舉出例如碳數2~15的脂肪族二醇[乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇或二甘醇等直鏈醇;1,2-、1,3-或2,3-丁二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、新戊二醇、2,2-丁基乙基丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,6-己二醇、3-甲基-1,6-己二醇、2-甲基-1,7-庚二醇、4-甲基-1,7-庚二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、3-甲基-1,8-辛二醇或4-甲基辛二醇等支鏈醇];碳數6~15的脂環式二元醇[1,4-環己二醇、1,4-雙(羥甲基)環己烷或2,2-雙(4-羥基環己基)丙烷等];碳數8~20的含有芳香環二元醇[m-或p-苯二甲基二醇、雙(羥乙基)苯、雙(羥基乙氧基)苯或雙酚A的環氧乙烷加成物];等。二元醇可以單獨使用,也可以併用兩種以上。
聚醚二醇骨架(a2-1)的n為例如1~4的整數。
2-2)以下詳述具有聚碳酸酯二醇骨架(a2-2)的式(A2)結構式的胺甲酸乙酯預聚合物。
式(A2)結構式的胺甲酸乙酯預聚合物,具有聚碳酸酯二醇的兩個羥基與兩個HMDI的異氰酸酯基反應形成胺甲酸乙酯鍵。
聚碳酸酯二醇骨架(a2-2)中的R2 與R3 ,舉出例如與前述聚醚二醇骨架(a2-1)中的R1 相同者。R2 與R3 可以相同,也可以不同。R2 與R3 可以是一種或兩種以上。具體來說,構成聚碳酸酯二醇骨架(a2-2)的聚碳酸酯二醇具有以碳酸酯基與二元醇聚合的結構。做為二元醇,可以使用與以前述聚醚二醇骨架(a2-1)所列舉相同者。構成聚碳酸酯二醇骨架(a2-2)的聚碳酸酯二醇可使用例如數均分子量為500的由旭化成化學股份有限公司製造的Deyuranoru(註冊商標)T5650E。
聚碳酸酯二醇骨架(a2-2)的n為例如1~4的整數。
胺甲酸乙酯預聚合物(A)的異氰酸酯基含量(NCO%)與表面層的蕭耳硬度D有關。因為當胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%增加,則聚氨酯樹脂中的交聯點增加,所以表面層的蕭耳硬度D增加。NCO%是以下式定義。 異氰酸酯基含量(NCO%)=(胺甲酸乙酯預聚合物具有的異氰酸酯基(-NCO)的分子量)/(胺甲酸乙酯預聚合物的分子量)×100
胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%較佳為7%~16%,更佳為9%~14%。若胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%未滿7%,則有變得難以提高表面層的硬度之虞。若胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%超過16%,則表面層的硬度變得太高,有變得難以成為目標的硬度範圍之虞。若胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%為9%~14%,當表面層進行對織布或不織布壓延加工時,變得易於調整為適合對其表面層賦予表面質地柔軟的蕭耳硬度D。
此外,NCO%可藉由JISK 7301-1995所記載的測試方法來測量。例如,NCO%是首先將樣本溶解在脫水甲苯後,加入過量的二正丁胺溶液進行反應。接下來,以鹽酸反滴定殘留的二正丁胺,將滴定曲線的反曲點做為終點,可從該終點算出滴定量。
胺甲酸乙酯預聚合物的數均分子量,較佳為525~1150,更佳為600~944。若胺甲酸乙酯預聚合物的數均分子量未滿525,則因為聚氨酯樹脂的交聯點增加,所以表面層的硬度有增加太多之虞。若胺甲酸乙酯預聚合物的數均分子量超過1150,則表面層的硬度降低,有變得難以成為目標的硬度範圍(蕭耳硬度D為60°以上90°以下)之虞。 <硬化劑(B)>
硬化劑(B)是二胺或二醇。由二胺組成的硬化劑並沒有特別限定,可使用已知的硬化劑,例如可以使用4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、二氨基二苯基甲烷(MDA)等。由二醇組成的硬化劑並沒有特別限定,可以使用已知的硬化劑,例如可以使用1,4-丁二醇或1,2-丙二醇等。此外,當使用二胺的硬化劑時,與二醇相比,因為表現出提昇表面層的耐熱性、降低動態發熱、抑制高溫使用下的硬度降低等特性,所以較佳。
表面層的蕭耳硬度D為60°以上90°以下。表面層的蕭耳硬度D的適當範圍依壓延加工的被壓延材的類型及其用途而不同。
例如,當壓延加工織布或不織布時,表面層的蕭耳硬度D為60°~90°是適合的。較佳的蕭耳硬度D為75°~85°。若表面層的蕭耳硬度D未滿60°,因為壓延加工時對被壓延材的線性壓力降低,所以被壓延材沒有被適當地壓扁,賦予適當的光澤在其表面變得困難。若表面層的蕭耳硬度D超過90°,則因為壓延加工被壓延材時,對被壓延材的線性壓力增加,被壓延材被壓扁,其表面有變得高光澤之虞。若表面層的蕭耳硬度D為75°〜85°,則壓延加工織布或不織布時,除了前述適當的光澤,還能賦予表面柔軟質地。
在一實施形態中,當使用4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)做為硬化劑,使具有(A1)結構式的胺甲酸乙酯預聚合物硬化時的表面層的蕭耳硬度D,當胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%為7%時,蕭耳硬度D為60°,當NCO%為9%時,蕭耳硬度D為75°,當NCO%為14%時,蕭耳硬度D為85°,當NCO%為16%時,蕭耳硬度D為90°。如此,藉由調節胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%,可以容易地調節表面層的蕭耳硬度D。此外,表面層的蕭耳硬度D除了胺甲酸乙酯預聚合物的NCO%以外,也依胺甲酸乙酯預聚合物的結構式、硬化劑的種類、添加劑的有無、硬化條件等而變化。
構成表面層的聚氨酯樹脂也可以是添加不同於胺甲酸乙酯預聚合物的二異氰酸酯而硬化者。也就是說,構成表面層的聚氨酯樹脂也可以是胺甲酸乙酯預聚合物、另一種二異氰酸酯以及由二胺或二醇組成的硬化劑的聚合物。又,構成表面層的聚氨酯樹脂也可以是對於由胺甲酸乙酯預聚合物與硬化劑組成的聚合物,混合另一種二異氰酸酯與硬化劑組成的聚合物。
如此,藉由在胺甲酸乙酯預聚合物之外添加另一種二異氰酸酯,可以調節表面層的蕭耳硬度D及適用期。相對於與胺甲酸乙酯預聚合物不同的其他二異氰酸酯的總量,可添加12重量%以下的另一種二異氰酸酯。做為一例,對胺甲酸乙酯預聚合物的Sanprene(註冊商標)P-870(NCO%:12%,由三洋化成工業股份有限公司製造)加入另一種二異氰酸酯 Mc 115(Tosoh股份有限公司製造) 時,相對於這些的總量可添加12重量%以下的另一種二異氰酸酯。若另一種二異氰酸酯的添加量超過12重量%,則因為聚氨酯樹脂的適用期變短,在表面層的表面會產生針孔或流動圖案的缺陷之虞。
做為另一種二異氰酸酯,可以使用二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)類、甲苯二異氰酸酯(TDI)類、或二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)類。MDI類的二異氰酸酯,可使用 Millionate(註冊商標)MT(純MDI)(保土谷化學工業股份有限公司製造)、Millionate(註冊商標)MTL(改性MTL)(保土谷化學工業股份有限公司製造)。TDI類的二異氰酸酯,可使用Coronate(註冊商標)T-100(2,4-TDI)(Tosoh 股份有限公司製造),Colonate(註冊商標)T-65(2,4-TDI/2,6-TDI= 65/35)。
表面層的厚度,較佳為5mm~25mm。若表面層的厚度小於5mm,則受到表面層下所配置的芯棒影響,有影響壓延加工的性能之虞。另一方面,若表面橡膠層的厚度超過25mm,則因為聚氨酯樹脂硬化時的硬化收縮增加,所以在表面層的端部的黏著有產生缺陷之虞。
除了聚氨酯樹脂之外,表面層也可以含有顏料、增塑劑及充填劑等各種配合劑以及催化劑。催化劑可以使用例如己二酸、N,N-二甲基乙醇胺或二月桂酸二丁基錫。
因為表面層是由在兩端具有二環己基甲烷二異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚合物(A)與由二胺或二醇組成的硬化劑(B)的聚合物(聚氨酯樹脂)所構成,所以具有耐受200℃的高耐熱性。當被壓延材是紙時,較佳為具有90℃~140℃的耐熱性。又,當被壓延材是織布或不織布時,較佳為具有140℃~200℃的耐熱性。
因為表面層是由聚合物(聚氨酯樹脂)所構成,所以具有耐受350kg/cm的線性壓力的高耐壓性。當被壓延材是紙時,較佳為耐受100kg/cm~350kg/cm的線性壓力。當被壓延材織布或不織布時,較佳為耐受150kg/cm~250kg/cm的線性壓力。
因為表面層由聚合物(聚氨酯樹脂)所構成,因此具有高耐磨性。當被壓延材是紙時,因為在6個月內壓延加工約260000km的被壓延材料,所以在該期間表面層磨損少為較佳。當被壓延材是織布或不織布時,因為在3個月內壓延加工約3200km的被壓延材,所以在該期間表面層磨損少為較佳。
此外,表面層可將包含上述聚氨酯樹脂的層,重疊一層或兩層以上來構成。較佳的表面層是由一層的前述特定聚氨酯樹脂層所構成。又,除了聚氨酯樹脂之外,表面層也可以配合其他添加劑。做為添加劑,舉出硫化劑、硫化促進劑、抗氧化劑、增強劑、充填劑、著色劑、增塑劑等。 (3)繞線層(FW層)
壓延加工用樹脂輥,在芯棒與表面層之間也可以更存在有繞線層(FW層)。FW層是使樹脂浸漬於特定纖維,施加張力於纖維,同時連續纏繞於輥來硬化的層。用於FW層的纖維,若為機械強度高者,則沒有特別限制,但使用例如玻璃纖維或碳纖維。用於FW層的樹脂若為耐熱性及耐壓性優越的熱硬化性樹脂或熱可塑性樹脂,則沒有特別限制,但使用例如乙烯基酯樹脂、環氧樹脂、聚氯乙烯或聚乙烯。
FW層的厚度較佳為2.5mm~15mm,更佳為2.5mm~10mm。當FW層的厚度小於2.5mm時,其緩衝性降低,所以不佳。另一方面,當FW層的厚度超過15mm時,其耐壓性降低,在使用時容易發生裂痕,所以不佳。
壓延加工用樹脂輥在表面層與芯棒之間、在表面層與FW層之間,或在FW層與芯棒之間,也可以更具備黏著劑層。黏著劑層並沒有特別限定,可適當使用以往已知的黏著劑。
參照第1圖來說明關於實施形態的壓延加工用樹脂輥的一例。第1圖所示的壓延加工用樹脂輥10,具備:芯棒11;以及表面層12,包含在此芯棒11的外周面層疊的胺甲酸乙酯樹脂。胺甲酸乙酯樹脂是在兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚合物(A),與二胺或二醇的硬化劑(B)的聚合物。例如,胺甲酸乙酯預聚合物(A)例如在聚丁二醇骨架的兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)基,且NCO%為7%~16%。表面層12的蕭耳硬度D是60°以上90°以下。
因為壓延加工用樹脂輥10,表面層12包含上述胺甲酸乙酯樹脂,所以適用期長,液體狀樹脂注入鑄造用模具間難以進行硬化。結果,壓延加工用樹脂輥10,變得難以在表面層12的表面形成許多針孔或流動圖案等缺陷。因此,幾乎不用擔憂起因於針孔而發生的輥裂痕,且流動圖案轉移的疑慮也變少。
壓延加工用樹脂輥10,表面層12與由以往的胺甲酸乙酯樹脂組成的表面層相比較,具有高耐熱性,具有即使在高溫下也難以熔化的特性。因為如此的壓延加工用樹脂輥具有高耐熱性,所以在適用於由聚酯或尼龍等合成纖維所組成的織布或不織布,以高溫來進行壓延加工時,可使合成纖維熔化,使透氣度降低,使耐水壓性提昇。
又,壓延加工用樹脂輥10,表面層12的蕭耳硬度D為60°以上90°以下。當將如此的壓延加工用樹脂輥適用於由天然纖維或合成纖維所組成的織布或不織布,來進行壓延加工時,可賦予其表面柔軟質地。
因此,根據實施形態,可以提供具有適當硬度、高耐熱性及高耐久性的壓延加工用樹脂輥。
參照第2圖來說明關於實施形態的壓延加工用樹脂輥的另一例。第2圖所示的壓延加工用樹脂輥20,具備:芯棒21;繞線(FW)層22,層疊在芯棒21的外周面;以及表面層23,層疊在FW層22的外周面。FW層22是藉由對於芯棒21的外周面,纏繞粗紗使其熱硬化而形成,該粗紗是浸漬有熱硬性樹脂(例如乙烯基酯樹脂)的玻璃纖維。表面層23是以例如與第1圖所說明者同樣的材料所形成。
第2圖所示的壓延加工用樹脂輥20,可獲得與第1圖所示的壓延加工用樹脂輥10同樣的效果。在第2圖所示的壓延加工用樹脂輥20,由於FW層22在使用時扮演緩衝角色,所以可提高耐壓性。又,在第2圖所示的壓延加工用樹脂輥,藉由FW層22,使得壓延加工用樹脂輥的厚度易於調節。
關於實施形態的壓延加工裝置,具備前述壓延加工用樹脂輥。參照第3圖來具體說明如此的壓延加工裝置。第3圖是實施形態的使用壓延加工用樹脂輥10a、10b的被壓延材40的壓延加工裝置100的一例的概略圖。
壓延加工裝置100是在一個金屬輥30的上下,以兩個壓延加工用樹脂輥10a、10b夾著前述金屬輥30,並大致平行地對接。在此裝置100中,壓延加工用樹脂輥10a、金屬輥30以及壓延加工用樹脂輥10b依此順序在一直線上並列。金屬輥30具備加熱機構,被加熱到適合被壓延材40的溫度。被壓延材40從送出輥50a,在壓延加工用樹脂輥10a與金屬輥30的間隙,以及金屬輥30與壓延加工用樹脂輥10b的間隙,以此順序被搬送,以捲取輥50b捲取。此時,被壓延材40被來自金屬輥30的熱所加熱,被壓延加工用樹脂輥10a、10b與金屬輥30之間的線性壓力連續加壓。藉由此加熱及加壓,被壓延材40被壓延加工成具有適當的厚度、適當的光澤度。
藉由加熱機構將金屬輥30加熱到適合被壓延材40的材料及其用途的溫度。當被壓延材40是紙時,金屬輥30的表面溫度被加熱至90℃~140℃。當被壓延材40是織布或不織布時,金屬輥30的表面溫度被加熱到140℃~200℃。
被壓延材40的搬送速度,被調節到適合被壓延材40的材料的速度。當被壓延材40是紙時,被調節成例如搬送速度為1000m/min。當被壓延材40是織布或不織布時,被調節為例如搬送速度為25m/min。
壓延加工用樹脂輥10a、10b在累積熱變多的操作中,進行內部冷卻或表面冷卻為較佳。做為冷卻手段並沒有限定,但做為例示,可藉由在內部通過冷卻水等冷卻媒體來進行。又,做為表面冷卻方法,可藉由接觸風冷或冷卻用輥來進行。
以下,詳細說明本實施形態的實施例1~2、比較例1~4。 <實施例1的壓延加工用樹脂輥的製作>
實施例1的壓延加工用樹脂輥,製作成第2圖的結構。使用由STKM組成的外徑300mm的管做為芯棒21。接下來,在此芯棒21的外周面上,以常規方法塗布接著材層(Konap(註冊商標)1146,由Cytec Industries Inc.製造)。接下來,將浸漬有熱硬化性樹脂的玻璃纖維(玻璃粗紗4450號,由Asahi Fiber Glass Co., Ltd製造)纏繞在形成有黏著劑層芯棒21的外周面上。做為此熱硬化性樹脂,使用季戊四醇類聚醚多元醇(Sannix(註冊商標)HD402,由三洋化成工業股份有限公司製造)與純MDI(Millionate(註冊商標)MT,保土谷化學工業股份有限公司製造)的混合物。之後,在90℃下加熱10小時,使熱硬化性樹脂硬化後,冷卻、研磨,形成繞線層(FW層)22。
將胺甲酸乙酯預聚合物的Surerene(註冊商標)P-870(由三洋化成工業股份有限公司製造)溫度調節至60℃。此胺甲酸乙酯預聚合物具有聚醚二醇骨架的聚四甲基二醇骨架(a2-1),在其兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯(a1)基,NCO%為12%。此胺甲酸乙酯預聚合物具有下式(A3)所示的結構式。
另一方面,將二胺硬化劑的亞甲基雙(2-氯苯胺)(CUAMINE(註冊商標)MT,由Ihara Chemical Industry Co., Ltd製造)溫度調節至120℃。之後,如下表1所示,相對於100重量份的消泡的胺甲酸乙酯預聚合物,以34.3重量份的硬化劑混合,充分攪拌,獲得液體狀樹脂組合物。
接下來,將層疊有FW層在外周面上的芯棒21設置於鑄造用模具內,注入前述液體狀樹脂組合物。將注入有此樹脂組合物的鑄造用模具持續16小時溫度調節至60℃後,在180℃下加熱10小時,使樹脂組合物硬化。隨後,從鑄造用模具取出樹脂輥,將表面層23的表面研磨至12.5mm的厚度。結果,獲得第2圖所示結構的外徑335mm的壓延加工用樹脂輥20。 <實施例2的壓延加工用樹脂輥的製作>
除了使用以下說明的胺甲酸乙酯預聚合物,以與下述表1所示的硬化劑的混合比進行之外,以與實施例1同樣的方法製作壓延加工用樹脂輥。胺甲酸乙酯預聚合物具有聚碳酸酯二醇骨架(a-2),其中R2 具有碳數6的直鏈烴,R3 是碳數5的直鏈烴,在其兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯基(a1),使用NCO%為12%者。此胺甲酸乙酯預聚合物具有下式(A4)所示的結構式。<比較例1的壓延加工用樹脂輥的製作>
除了使用以下說明的胺甲酸乙酯預聚合物,以與下述表1所示的硬化劑的混合比進行之外,以與實施例1同樣的方法製作壓延加工用樹脂輥。使用Adiprene(註冊商標)LF750D(由Chemtura Corporation製造)做為胺甲酸乙酯預聚合物。此胺甲酸乙酯預聚合物具有聚醚二醇骨架,在其兩末端具有甲苯二異氰酸酯(TDI)基。 <比較例2的壓延加工用樹脂輥的製作>
除了使用以下說明的胺甲酸乙酯預聚合物,以與下述表1所示的硬化劑的混合比進行之外,以與實施例1同樣的方法製作壓延加工用樹脂輥。使用Adiprene(註冊商標)LF600D(由Chemtura Corporation製造)做為胺甲酸乙酯預聚合物。此胺甲酸乙酯預聚合物具有聚醚二醇骨架,在其兩末端具有甲苯二異氰酸酯(TDI)基。 <比較例3的壓延加工用樹脂輥的製作>
除了使用以下說明的尿素樹脂做為第2圖所示的表面層23之外,以與實施例1同樣的方法製作壓延加工用樹脂輥。
將無溶劑熱硬化性聚脲彈性體的Porea(註冊商標)R300(Ihara Chemical Industry Co., Ltd製造)的A液,溫度調節至30℃,B液溫度調節至30℃。之後,以表1所示的比例,將胺甲酸乙酯預聚合物與硬化劑裝入混合攪拌機,充分攪拌後,在減壓下消泡,得到樹脂組合物。接下來,將層疊有FW層22於芯棒21的外周面上者設置於鑄造用模具,注入樹脂組合物。接下來,將此鑄造用模具以20分溫度調節至100℃後,在180℃下加熱硬化4小時。 <比較例4的壓延加工用樹脂輥的製作>
除了使用以下說明的酯樹脂做為第2圖所示的表面層23,以下表1所示的硬化劑的混合比例進行之外,以與實施例1同樣的方法製作壓延加工用樹脂輥。
將75重量份的2,2'-(1,3-亞苯基)-雙(2-噁唑啉)、25重量份的己二酸、1重量份的亞磷酸三苯酯混合,溫度調節至130℃。充分攪拌後,在減壓下脫泡,獲得樹脂組合物。接下來,將層疊有FW層22於芯棒21的外周面上者設置於鑄造用模具,注入樹脂組合物。接下來,將此鑄造用模具以20分溫度調節至100℃後,在200℃、30分的條件下硬化。
對於關於實施例1、2及比較例1~4的壓延加工用樹脂輥,測量適用期、蕭耳硬度D、表面層的狀態、被壓延材的光澤度、表面層的裂痕、表面層的磨耗。結果如下表1所示。
以下說明關於各測量的測量方法。 <蕭耳硬度D>
對於各壓延加工用樹脂輥,根據JIS6253來測量蕭耳硬度D[°]。做為測量機是使用Kobunshi Keiki Co., Ltd製造的ASKER橡膠硬度計D型來測量。 <被壓延材的光澤度>
對於各壓延加工用樹脂輥,使用第3圖所示的壓延加工裝置來進行壓延加工,判斷被壓延材的光澤度。做為被壓延材40,使用寬度為30cm,厚度為0.5mm的尼龍的平紋織物的織布。金屬輥30的表面溫度加熱至180℃。壓延加工用樹脂輥10a、10b與金屬輥30之間的線性壓力分別為200kg/cm,被壓延材40的搬送速度調節為25m/min。被壓延材40在壓延加工用樹脂輥10a、10b與金屬輥30之間通過兩次,來進行壓延加工。接下來,目測判斷壓延加工後的被壓延材的光澤度。 <表面層的裂痕和磨耗>
對於各壓延加工用樹脂輥,使用第3圖所示的壓延加工裝置來進行壓延加工,判斷表面層的裂痕與磨耗。使用寬度為30cm,厚度為0.2mm的厚紙做為被壓延材40。將金屬輥30加熱至180℃的表面溫度。壓延加工用樹脂輥10a、10b與金屬輥30之間的線性壓力分別為280kg/cm,被壓延材40的搬送速度調節為50m/min。將被壓延材40壓延加工成1000m,並重複三次。接著,目視判斷壓延測試後的各壓延加工用樹脂輥的表面層的狀態。 <適用期>
在各壓延加工用樹脂輥中,將使用過的樹脂(例如胺甲酸乙酯預聚合物)200g收集在金屬容器中,以油浴將液體溫度調節至90±1℃。接著,將各硬化劑添加到各樹脂,攪拌1分鐘後,用音叉振動式黏度計VIBRO VISCOMETER SV-100(A&D股份有限公司製造)來測量黏度,將黏度到達50Pas的時間定義為適用期[分]。 表1
由前述表1可知,構成表面層的胺甲酸乙酯樹脂是兩末端具有HMDI基的胺甲酸乙酯預聚合物與二胺組成的硬化劑的聚合物,表面層的蕭耳硬度D為60°以上90°以下的實施例1、2的壓延加工用樹脂輥在任一項目都是優越性能。在被壓延材的光澤度的測試結果中,根據實施例1、2的壓延加工用樹脂輥,使被壓延材的合成纖維熔化來降低透氣度,提昇耐水壓性,可以賦予被壓延材的表面柔軟質地。
另一方面,在表面層是用以往的胺甲酸乙酯樹脂或尿素樹脂所構成的比較例1~3的壓延加工用樹脂輥,因為適用期短至1分~6分,所以表面層產生許多針孔或流動圖案的缺陷。在比較例1~3的壓延加工用樹脂輥,在表面層的裂痕的測試中,從內部針孔產生裂痕,耐久性降低。
又,在比較例1、3的壓延加工用樹脂輥中,在被壓延材的光澤度的測試結果中,產生表面層的流動圖案的缺陷被轉移到被壓延材的缺點。在比較例2的壓延加工用樹脂輥中,因為在被壓延材的光澤度的測試結果中,其表面層的蕭耳硬度D低至59°,所以被壓延材的表面光澤度弱,不能將柔軟質地賦予被壓延材的表面。
另一方面,在比較例4的壓延加工用樹脂輥中,在被壓延材的光澤度的測試結果中,因為其表面層的蕭耳硬度D高達92°,所以被壓延材的表面光澤度高,不能將柔軟質地賦予被壓延材的表面。
從以上結果表示,關於實施形態的壓延加工用樹脂輥具有適當的表面層硬度與高耐久性。
此外,雖然說明了關於一些實施形態,但這些實施形態是例示,並非限定發明範圍者。這些實施形態可以以其他各種形態來實施,在不脫離發明要旨的範圍內可進行各種變更。這些實施形態及其變形包含在發明範圍或要旨中,同時也包含在申請專利範圍所記載的發明及其均等範圍。
10、10a、10b、20‧‧‧壓延加工用樹脂輥
11、21‧‧‧芯棒
12、23‧‧‧表面層
22‧‧‧繞線層
30‧‧‧金屬輥
40‧‧‧被壓延材
50a‧‧‧送出輥
50b‧‧‧捲取輥
100‧‧‧壓延加工裝置
第1圖表示關於實施形態的壓延加工用樹脂輥的一例的剖面圖。 第2圖表示關於實施形態的壓延加工用樹脂輥的另一例的剖面圖。 第3圖是關於實施形態的使用壓延加工用樹脂輥的壓延加工裝置的一例的概略圖。

Claims (6)

  1. 一種壓延加工用樹脂輥,具備:芯棒;以及表面層,包含配置在前述芯棒的外周的胺甲酸乙酯樹脂,其中前述胺甲酸乙酯樹脂是在兩末端具有二環己基甲烷二異氰酸酯基的胺甲酸乙酯預聚合物,與二胺或二醇的硬化劑的聚合物,前述表面層的蕭耳硬度D是60°以上90°以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的壓延加工用樹脂輥,其中前述胺甲酸乙酯預聚合物具有聚醚二醇骨架,異氰酸酯基含有率為7%~16%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的壓延加工用樹脂輥,其中前述胺甲酸乙酯預聚合物具有聚碳酸酯二醇骨架,異氰酸酯基含有率為7%~16%。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的壓延加工用樹脂輥,其中前述表面層的厚度為5mm~25mm。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的壓延加工用樹脂輥,其中前述芯棒在與前述表面層之間更具備繞線層。
  6. 一種壓延加工裝置,具備如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的壓延加工用樹脂輥。
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