WO2005014927A1

WO2005014927A1 - プレスベルトおよびその製造方法、ならびにこれを用いたシュープレスロール

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Publication number: WO2005014927A1
Application number: PCT/JP2004/011140
Authority: WO
Inventors: Takahisa Hikida
Original assignee: Yamauchi Corporation
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2005-02-17
Also published as: JP3926375B2; AU2004262707A1; CN1833070B; JPWO2005014927A1; AU2004262707B2; KR20060031878A; CA2534813C; CN1833070A; KR100692161B1; US20060201649A1; EP1653001A4; EP1653001A1; CA2534813A1; US7611608B2; EP1653001B1

Abstract

　耐クラック性、耐摩耗性、耐加圧変形性に優れ、かつ走行性が良好なプレスベルトおよびその製造方法、ならびにこれを用いたシュープレスロールを提供する。回転走行するエンドレス形状のプレスベルト（２）と加圧手段（１、３）とを備えたプレス装置におけるプレスベルトであって、該プレスベルトが加圧手段の幅方向における両端部に対応する両端部対応域（Ｂ、Ｂ’）と、該両端部対応域の間に位置する中央域（Ａ）とを含み、末端にイソシアネート基（ＮＣＯ）を有するフェニレンイソシアネート誘導体と、末端に活性水素基（Ｈ）を有する硬化剤とを含む原料から得られた熱硬化性ポリウレタンを主成分とし、かつ活性水素基とイソシアネート基との当量比（Ｈ／ＮＣＯ）が、両端部対応域で相対的に高く、中央域で相対的に低くされたプレスベルトおよびその製造方法。

Description

明細書

プレスベルトおよびその製造方法、ならびにこれを用いたシユープレス口一ノレ技術分野

[0001] この発明は、製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等の各種工業において、プレス対象物を加圧処理するために用いられるプレスベルトおよびその製造方法、特にシユープレス用のプレスベルトおよびその製造方法、さらには該プレスベルトを外筒に用いたシユープレスロールに関する。

背景技術

[0002] 各種工業において、プレスベルト上に帯状のプレス対象物を載せ、プレスベルトの周内部に位置する一方の加圧部材とプレスベルトの周外部に位置する他方の加圧部材との間でプレス対象物を加圧処理するベルトプレスが一般的に行なわれている。ここでいう加圧部材とは、プレスロールや加圧シユーなどである。ベルトプレスの例として、製紙工業における脱水プレスとしてのシユープレスが挙げられる。

[0003] シユープレスとは、製紙工程を例に簡単に説明すると、プレスベルトの周外部に位置する外部加圧手段としてのプレスロールと、プレスベルトの周内部に位置する内部加圧手段としての加圧シユーとの間で、プレスベルトの外周面上に載せたプレス対象物（湿紙）にプレスベルトを介して面圧力をかけ、加圧処理 (脱水処理）する方法である。 2本のロールでプレスを行なうロールプレスはプレス対象物に線圧力を加えるのに対し、シユープレスでは走行方向に所定の幅を持つ加圧シユーを用いることにより、プレス対象物に面圧力を加えることができる。このため、シユープレスによって脱水プレスを行なった場合二ップ幅を大きくすることができ、脱水効率を高めることができるという利点がある。

[0004] シユープレスをコンパクトにするため、たとえば特許文献 1に典型的に開示されるように、内部加圧手段としての加圧シユーを、可撓性のある筒状のプレスベルト（プレスジャケット）で覆い、ロール状に組み立てたシユープレスロールが普及している。

[0005] 上記のような脱水工程の他にも、たとえば製紙工業、磁気記録媒体製造工業、繊維工業等においてプレス対象物の表面を平滑化し、光沢を付与するために行なわれるカレンダー工程等、プレス対象物の品質を向上させるために、ロールプレスに代えて、あるいはロールプレスと併用して、シユープレスが行なわれる場合がある。プレスベルトに対する一般的な要求特性としては、強度、耐摩耗性、可撓性および水、油、ガス等に対する非透過性が挙げられる。プレスベルトには、これらの諸特性を備えた材料として、ウレタンプレボリマーと硬化剤とを反応させて得られるポリウレタンが一般的に使用されている。しかし、プレスベルト、特にシユープレス用ベルトには、過酷な屈曲や加圧が繰り返されるため、外周面にクラックの発生しやすいことが耐久性の点で大きな問題となってレ、る。

[0006] 上記の問題を解決する方法として、特許文献 2には、ベルトを構成する樹脂の硬度を、幅方向の中央域で高ぐシユーエッジ対応部位を含む両縁域で低くなるように変化させることによって、耐摩耗性と耐クラック性を改善したシユープレス用ベルトが開示されている。この場合、中央域では耐摩耗性ゃ耐加圧変形性を維持し、両縁域ではクラックを起こりにくくできるという効果があると考えられる。

[0007] クラックは、プレスロールや加圧シユーなどの加圧手段の幅方向両端部に対応する両端部対応域で集中して発生しやすレ、。両端部対応域の間に位置しプレス対象物の加圧処理面となる中央域ではさほど厳密な耐クラック性は要求されず、むしろ耐摩耗性ゃ耐加圧変形性を重視すべきであると考えられる。

[0008] 特許文献 2はこのような思想に基づいてなされたものであるが、硬度の変化によつて耐摩耗性と耐クラック性を両立させるためには、中央域と両縁部との硬度の変化をある程度大きくする必要がある。ポリウレタンの硬度が異なると、成形時の収縮力が異なる。このため、幅方向の中央域と両縁域での硬度の変化を大きくしたベルトは、円筒度が悪くなり、走行性に支障を来たす恐れがある。

[0009] 一方、特許文献 3には、プレスベルトの外周面を構成するポリウレタンの組成を、硬化剤の活性水素基（H)とウレタンプレボリマーのイソシァネート基（NCO)との当量比 (H/NCO)の値が K H/NCOく 1. 15となるように調製することにより、クラックを防ぐ方法が開示されている。

[0010] この方法によれば、プレスベルト全体のクラックを抑制することができる。しかしながら、 K H/NCOく 1 · 15とした場合、プレスベルト全体の耐摩耗性が低下するとレヽう問題がある。特に抄紙機の脱水プレスに用いられるシユープレス用ベルトの場合、湿紙が通過する抄幅範囲で、ベルトの外周面には搾水用の凹部すなわち溝ゃ盲孔が形成されており、プレスベルトに摩耗や加圧変形が生じると、凹部の容量が小さくなって搾水性能が低下する。

特許文献 1 :特開昭 61 - 179359号公報

特許文献 2：特開平 10 - 298893号公報

特許文献 3：特開 2002 - 146694号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 本発明は上記の課題を解決し、プレスロールや加圧シユーなどの加圧部材の幅方向両端部に対応する両端部対応域でクラックが起こりにくぐかつ両端部対応域の間に位置しプレス対象物の加圧処理面となる中央域では耐摩耗性および耐加圧変形性に優れ、し力円筒度が良く走行性が良好なプレスベルトを提供すること、さらには該プレスベルトを外筒として用いたシユープレスロールを提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0012] 本発明のプレスベルトは、エンドレス形状を有し回転走行するものであって、該プレスベルトの外周面側にプレス対象物を載せ、該プレスベルトの周内部および/または周外部に位置し所定の幅を有する加圧手段によって、プレス対象物を加圧処理する方法に用いられるものである。なお、本発明において「走行方向」および「幅方向」とは、特記がない限りそれぞれプレス対象物の走行方向および幅方向を指すものとする。

[0013] プレス対象物は、湿紙、磁気テープ、織物などの帯状材料であって特に限定はなレ、。また、加圧手段は、プレスロールや加圧シユーなどである。

[0014] プレスベルトは、加圧手段における幅方向両端部に対応する両端部対応域と、前記両端部対応域の間に位置する中央域とを含んで構成される。またプレスベルトは熱硬化性ポリウレタン（以下単に「ポリウレタン」と記す）を主成分として形成され、該ポリウレタンは、末端にイソシァネート基 (NC〇）を有するフエ二レンイソシァネート誘導体と、末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを含む熱硬化性ポリウレタン原料 (以下単に「ポリウレタン原料」と記す）から得られる。なお本発明において「活性水素基」とは、たとえば、 OH、 SH、 NH、 COOH等の原子団に含まれる水素であって、化学反応を起こし易いものをいう。

[0015] この発明の一つの特徴は、ポリウレタン原料において、活性水素基 (H)とイソシァネート基（NCO)との当量比（HZNCO)の値が、ベルトの両端部対応域で相対的に高ぐ中央域で相対的に低くなるように調製される点にある。

[0016] H/NCOの値が高くなるように調製されたポリウレタン原料から得られたポリウレタンは、耐クラック性に優れる反面、耐摩耗性、耐加圧変形性に劣り、 HZNCOの値が低くなるように調製されたポリウレタン原料から得られたポリウレタンは、耐摩耗性、耐加圧変形性に優れる反面、耐クラック性に劣る傾向にある。そこで本発明においては、クラックが発生しやすい両端部対応域には、 H/NCOの値が相対的に高いポリウレタン原料から得られるポリウレタンを用いることでクラックの発生を抑制し、プレス対象物の加圧処理面となる中央域には、 H/NCOの値が相対的に低いポリウレタン原料から得られるポリウレタンを用いることで耐摩耗性および耐加圧変形性を維持する。本発明においては、両端部対応域と中央域とで大きな硬度変化をつける必要がないため、ベルト成形時の収縮力に幅方向でのばらつきが生じず、円筒度が良好なベルトを容易に得ることができる。中央域と両端部対応域の硬さの差力タイプ Aデュ口メータ硬さで 1度未満となるようにすれば、円筒度を損なう危険性が少ないため好ましい。

[0017] もっとも、円筒度のばらつきがベルトの走行性に支障を来たさない範囲であれば、両端部対応域の硬度を中央域よりも低くして硬度差を設けても構わない。

[0018] ポリウレタン原料において、活性水素基 (H)とイソシァネート基 (NC〇）との当量比（ H/NCO)の値は、両端部対応域で 1. 01以上 1. 14以下、さらに 1. 08以上 1. 14 以下、中央域で 0. 85以上 1. 08未満、さらに 0. 92以上 1. 08未満とすることが好ましい。両端部対応域の（H/NCO)の値が 1. 01以上であれば耐クラック性が十分得られ、 1. 14以下であれば両端部対応域において最低限必要な耐摩耗性を確保できる。また、中央域の（HZNCO)の値が 0. 85以上であれば中央域において最低限必要な耐クラック性を確保でき、 1. 08未満であれば良好な耐摩耗性が得られる。

[0019] プレスベルトの一般的なサイズは、幅が 2— 15m、周長が 1一 30m、厚みが 2— 10 mm程度である。なお、この発明によるプレスベルトは、当量比（H/NCO)の値が低レ、ポリウレタン原料を用いた中央域の厚みに対して、当量比（HZNCO)の値が高レヽポリウレタン原料を用いた両端部対応域の厚みを小さくするのが好ましい。当量比（ H/NCO)の値が高いポリウレタン原料から得られたポリウレタンは、当量比（HZN CO)の値が低いポリウレタン原料から得られたポリウレタンよりも摩耗しやすい性質を持っている。そこで、両端部対応域における当量比（H/NCO)の値が高いポリウレタン原料を用いて形成されたプレスベルトの厚みを小さくすることにより、両端部対応域でプレスベルトに加えられる圧力を低減することができ、両端部対応域での摩耗を抑制することができる。

[0020] プレスベルトの両端部対応域での最も薄い部分の厚みは、中央域での最も厚い部分の厚みの 50— 98%とするのが好ましい。この場合、両端部対応域でのプレスベルトの厚みが一定以上確保されるので、プレスベルトに必要な強度を維持することができ、プレス対象物の品質が低下する危険性も少ない。

[0021] プレスベルトが抄紙機の脱水プレスに用いられるシユープレス用ベルトである場合は、ベルトの外周面に、中央域から両端部対応域に亘つて多数の搾水用凹部すなわち溝や盲孔が形成され得る。この場合も、ポリウレタン原料の当量比 (H/NCO) の値を、ベルトの両端部対応域で相対的に高ぐ中央域で相対的に低くすることにより、クラックが発生しやすい両端部対応域においてクラックの発生を抑制でき、なおかつプレス対象物の加圧処理面となる中央域においては良好な耐摩耗性および耐カロ圧変形性を確保できるため、凹部の形状を維持して良好な搾水性を保つことができる。

[0022] プレスベルトの外周面に、中央域から両端部対応域に亘つて多数の搾水用凹部を形成する場合は、両端部対応域における最も深い凹部の深さが、中央域に位置する最も浅い凹部の深さに対して、たとえば 1. 1一 3. 0倍となるように形成することが好ましレ、。当量比（HZNCO)の値が低レ、ポリウレタン原料を用いて形成された中央域に比べて、当量比（H/NCO)の値が高いポリウレタン原料を用いて形成された両端部対応域は摩耗しやすい性質を持っている力中央部の最も浅い凹部の深さに対して両端部対応域の最も深い凹部の深さが 1. 1倍以上であれば、両端部対応域でプレスベルトが摩耗した場合でも凹部の深さを一定以上確保できるため、搾水性能が低下するのを抑制することができる。また、中央部の最も浅い凹部の深さに対して両端部対応域の最も深い凹部の深さが 3. 0倍以下であれば、両端部対応域においても凹部の耐久性が不十分になる危険性が少ない。

[0023] また、本発明の別の特徴は、本発明のプレスベルトが、末端にイソシァネート基 (N CO)を有するフエ二レンイソシァネート誘導体と末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを含み、かつ活性水素基 (H)とイソシァネート基 (NC〇）との当量比（H/NC O)が異なる少なくとも 2種類の熱硬化性ポリウレタン原料を調製する第 1工程と、活性水素基 (H)とイソシァネート基 (NC〇）との当量比（HZNCO)の値が、両端部対応域で相対的に高ぐ中央域で相対的に低くなるように、熱硬化性ポリウレタン原料を分布させる第 2工程と、熱硬化性ポリウレタン原料を硬化させる第 3工程と、を含む製造方法によって得られることにある。この場合、第 2工程により、プレスベルトの少なくとも外周面を形成するのが好ましい。

[0024] 本発明はさらに、上記のプレスベルトを用いたシユープレスロールに関する。本発明によるシユープレスロールは、エンドレス形状のベルトからなる外筒と、外筒の周内部に位置する加圧手段としての加圧シユーとを備えている。そして、シユープレスロールの外筒は、本発明によるプレスベルトの特徴を備えたプレスベルトで構成される。発明の効果

[0025] 本発明によるプレスベルトは、ポリウレタン原料の活性水素基（H)とイソシァネート基 (NC〇）との当量比（H/NCO)の値が、加圧手段の幅方向両端部に対応する両端部対応域で相対的に高ぐ両端部対応域の間に位置する中央域で相対的に低くなるように構成されるため、従来クラックが発生しやすかつた両端部対応域においてもクラックが起こりにくぐかつプレス対象物の加圧処理面となる中央域では耐摩耗性および耐加圧変形性に優れたものとなる。しかも、両端部対応域と中央域とで大きな硬度変化をつける必要がないため、ベルト成形時の収縮力に幅方向のばらつきが生じず、円筒度の良好なベルトを得られ、走行性が良好となる。本発明によるプレスべノレトは、シユープレスロールの外筒として用いるのに好適である。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]抄紙機のプレス工程で用いられるシユープレス装置の走行方向断面を示す図である。

[図 2]図 1における加圧脱水部 Pの幅方向断面を示す要部断面図である。

[図 3]本発明の一の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である。

[図 4]本発明の他の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である。

[図 5]本発明の更に他の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である

[図 6]本発明の更に他の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である

[図 7]本発明のシユープレスロールの幅方向断面を示す図である。

[図 8]耐クラック性試験の方法を説明する図である。

符号の説明

[0027] 1 , 3 加圧手段、 2, 2a, 2b, 2c, 2d プレスベルト、 4 フエノレト、 5 湿紙、 6， 8 カロ圧面、 7, 7' , 9， 9，両端部、 10 基布、 11 ポリウレタン層、 12, 13, 13，， 14， 14' , 15， 16， 16 ' , 17, 17' , 18, 19, 19 '， 20, 20' , 22, 23, 23' , 24, 24' ポリウレタン、 21, 25, 26, 26 ' 凹部、 30 シユープレスローノレ、 31 支持軸、 32 油圧シリンダ、 33 端部ディスク、 34 ベアリング、 35 固定プレート、 36 外周、 40 試験片、 41 担持部材、 42 金属製シャフト、 43 ノズル、 A 中央域、 B, B' 両端部対応域、 C, C 最端域。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下に、図を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。

[0029] 図 1は、抄紙機のプレス工程で用いられるシユープレス装置の走行方向断面を示す図である。図 1において、シユープレス装置は、加圧手段 1としてのプレスロール、プレスロールに対向するプレスベルト 2と、プレスベルト 2の周内部に位置する加圧手段 3としての加圧シユーとを備えている。なお図 1の装置においては、加圧シユーをプレスベルト 2で覆レ、、プレスベルト 2を外筒としてロール状に組み立て、シユープレス口ール 30を構成している力プレスロール 2はロール状に組み立てることなぐエンドレスベルトのまま使用することもできる。プレスロールは、プレスベルト 2の周外部に位置し、一方の加圧手段として機能する。加圧シュ一は、プレスベルト 2の周内部に位置し、他方の加圧手段として機能する。プレスベルト 2とプレスロールとの間には、フェルト 4に重ねられてプレス対象物としての湿紙 5が通される。プレスベルト 2の外周面とフヱルト 4とは直接接触している。プレスベルト 2と加圧シユーとの間には潤滑油が供給され、プレスベルト 2は加圧シユーの上を滑ることができる。プレスロールは駆動回転し、プレスベルト 2は走行するフェルト 4との摩擦力によって加圧シユーの上を滑りながら従動回転する。加圧シュ一は、プレスベルト 2の周内部側力プレスロールに向けて押し付けられており、この押付け力によって湿紙 5はプレスされ、脱水される。加圧シユーの表面は、プレスロールの表面に対応した凹状となっている。このため、プレスロールとプレスベルト 2との間には、走行方向に広い幅を持った加圧脱水部 Pが形成されている。

[0030] 図 2は、図 1における加圧脱水部 Pの幅方向断面を示す要部断面図である。図 2に示すように、加圧手段 1としてのプレスロールおよび加圧手段 3としての加圧シュ一は、幅方向に一定の長さを有している。プレスベルト 2は、中央域 Aと、両端部対応域 B 、 B 'と、最端域 C、 C'とを有している。両端部対応域 B、 B'は、プレスロールの加圧面 6の両端部 7、 7'および加圧シユーの加圧面 8の両端部 9、 9'を含む部位に対応する領域である。ここで、中央域 Aは、両端部対応域 B、 B'の間に位置する領域である。最端域 C、 C'は、両端部対応域 B、 B'の更に端部側に位置する領域である。

[0031] プレスベルト 2は、一般的に織布、網、糸等からなるエンドレス形状の補強基材に、ポリウレタンを含浸および被覆することによって形成される。該ポリウレタンを得る方法に限定はないが、簡便に所望のポリマーを得られるという点で、末端にイソシァネート基 (NC〇）を有するウレタンプレボリマーと、末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを反応させる方法を用いることが好ましい。

[0032] ウレタンプレポリマーは、たとえばポリオールとフエ二レンイソシァネート誘導体とを反応させること等によって得られる。ポリオールは、ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールの中から選択される。ポリエーテルポリオールとしては、たとえばポリエチレングリコール（PEG)、ポリプロピレングリコール（PPG)、ポリテトラメチレングリコール（PTMG)などが挙げられる。またポリエステルポリオールとしては、ポリ力プロラタトンエステノレ、ポリカーボネート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジぺート、ポリへキセンアジペートなどが挙げられる。これらは単独でまたは 2種以上を混合もしくは重合させて用いることができ、さらにこれらの変性体、たとえばシリコン変性体等も用レ、ること力 Sできる。

[0033] ウレタンプレポリマーを得るためのフエ二レンイソシァネート誘導体としては、例えばトリレンジイソシァネート（TDI)、ジフエニルメタンジイソシァネート（MDI)、 m_キシレンジイソシァネート（m_XDI)、ナフタレンジイソシァネート（NDI)などが挙げられる。これらは単独でまたは 2種以上を混合して用いることができる。

[0034] 硬化剤としては、ポリウレタンの硬化剤として一般的に使用しうるポリオール系、芳香族ジオール系、芳香族ジァミン系等の硬化剤の中から、 1種類または 2種類以上の混合物として用いることができる。ポリオール系の硬化剤としては、前記ポリオールとして例示したものが使用できる。芳香族ジオール系の硬化剤としては、ヒドロキノンジ ( β—ヒドロキシェチル)エーテル (HQEE)力 S挙げられる。芳香族ジァミン系の硬化剤としては、 4, 4 'ーメチレンビス一（2—クロロア二リン）（MOCA)、トリメチレンビス（4 —ァミノべンゾアート）（CUA— 4)、ジェチルトルエンジァミン（DETDA)、ジメチルチォトルエンジァミン（DMTDA)等が挙げられる。

[0035] プレスベルト 2を形成するポリウレタンは、両端部対応域 B、 B'と中央域 Aとでポリオール、フエ二レンイソシァネート誘導体および硬化剤の配合割合を変化させることにより、活性水素基（H)とイソシァネート基（NCO)との当量比（H/NCO)の値力両端部対応域 B、 B'で相対的に高ぐ中央域 Aで相対的に低くなるように調製されたポリウレタン原料から得られる。より具体的には、両端部対応域 B、 B'に用いるポリウレタン原料は、当量比（H/NCO)の値が 1. 01以上 1. 14以下とされ、中央域 Aに用レ、るポリウレタン原料は、当量比（H/NCO)の値が 0. 85以上 1. 08未満とされる。なお、最端域 C、 Cに用いるポリウレタン原料の当量比（H/NCO)の値は、特に限定されない。

[0036] 次に、図 3— 6を参照して本発明によるプレスベルト 2の実施形態を説明する。 [0037] 図 3は、本発明の一の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である。プレスベルト 2aは、補強基材としての多重織織布からなる基布 10にポリウレタンが含浸および被覆された構造である。基布 10の内周面側は、ポリウレタン層 11によって均一に被覆されている。基布 10の外周面側は、中央域 Aに位置するポリウレタン 12 、両端部対応域 B、 B'に位置するポリウレタン 13、 13 'および最端域 C、 Cに位置するポリウレタン 14、 14'によって被覆されている。外周面側を形成するポリウレタンのうち、両端部対応域 B、 B'のポリウレタン 13、 13'は、当量比（HZNCO)の値が 1. 01 以上 1. 14以下のポリウレタン原料から得られ、中央域 Aのポリウレタン 12は、当量比 (H/NCO)の値が 0. 85以上 1. 08未満のポリウレタン原料から得られる。プレスべルト 2aは、中央域 Aおよび両端部対応域 B、 B'の厚みが等しい。最端域 C、 C'の厚みは、プレスベルト 2aのプレス装置への装着を容易にするために、他の領域よりも薄くされている。

[0038] 図 4は、本発明の他の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である。

プレスベルト 2bは、図 3に示したプレスベルト 2aを変形したものである。プレスべノレト 2 bがプレスベルト 2aと異なる点は、中央域 Aの厚みに対して両端部対応域 B、 B'の厚みが小さくされている点である。プレスベルト 2bにおいて、基布 10の外周面側は、中央域 Aに位置するポリウレタン 15、両端部対応域 B、 B'に位置するポリウレタン 16、 1 6 'および最端域 C、 C'に位置するポリウレタン 17、 17'によって被覆されている。両端部対応域 B、 B'に位置するポリウレタン 16、 16 'は、中央域 Aに位置するポリウレタン 15よりも厚みが薄くされており、プレスベルト 2bの両端部対応域 B、 B'での厚みは、たとえば中央域 Aでの厚みの 50— 98%とされている。なお、最端域 C、 C'での厚みは、プレスベルト 2aのプレス装置への装着を容易にするために、両端部対応域 B、 B'よりも更に薄くされている。プレスベルト 2bにおいても、外周面側を形成するポリウレタンのうち、両端部対応域 B、 B'のポリウレタン 16、 16 'は、当量比（H/NCO)の値が 1. 01以上 1. 14以下のポリウレタン原料から得られ、中央域 Aのポリウレタン 15 は、当量比（HZNCO)の値が 0. 85以上 1. 08未満のポリウレタン原料から得られる

[0039] 図 5は、本発明の更に他の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である。プレスベルト 2cは、図 3に示したプレスベルト 2aを変形したものである。プレスベルト 2cがプレスベルト 2aと異なる点は、プレスベルト 2cの外周面に多数の凹部 21 すなわち搾水溝が形成されている点である。プレスベルト 2cにおいて、基布 10の外周面側は、中央域 Aに位置するポリウレタン 18、両端部対応域 B、 B'に位置するポリウレタン 19、 19 'および最端域 C、 C'に位置するポリウレタン 20、 20'によって被覆されている。プレスベルト 2cにおいても、外周面側を形成するポリウレタンのうち、両端部対応域 B、 B'のポリウレタン 19、 19'は、当量比（HZNCO)の値が 1. 01以上 1. 14以下のポリウレタン原料から得られ、中央域 Aのポリウレタン 18は、当量比（H/N CO)の値が 0. 85以上 1. 08未満のポリウレタン原料力も得られるものである。

[0040] 図 6は、本発明の更に他の実施形態に係るプレスベルトの幅方向断面を示す図である。プレスベルト 2dは、図 5に示したプレスベルト 2cを更に変形したものである。プレスベルト 2dがプレスベルト 2cと異なる点は、幅方向の位置によって搾水溝の深さが変化している点である。プレスべノレト 2dにおいて、基布 10の外周面側は、中央域 A に位置するポリウレタン 22、両端部対応域 B、 B'に位置するポリウレタン 23、 23'および最端域 C、 C'に位置するポリウレタン 24、 24'によって被覆されている。両端部対応域 B、 B'での凹部 26、 26 'の深さは、中央域 Aでの凹部 25の深さの 1. 1一 3. 0 倍とされている。プレスベルト 2dにおいても、外周面側を形成するポリウレタンのうち、両端部対応域 B、 B'のポリウレタン 23、 23 'は、当量比（H/NCO)の値が 1. 01以上 1. 14以下のポリウレタン原料から得られ、中央域 Aのポリウレタン 22は、当量比（ H/NCO)の値が 0. 85以上 1. 08未満のポリウレタン原料から得られる。

[0041] 次に、図 1および図 7を参照して、本発明によるシユープレスロールの実施形態について説明する。図 7は、本発明のシユープレスロールの幅方向断面を示す図である。図 1において、シユープレスロール 30は、加圧手段 3としての加圧シユーをプレスベルト 2で覆レ、、プレスベルト 2を外筒としてロール状に組み立てられている。加圧シユーは、支持軸 31上で油圧シリンダ 32によって支持されており、上方向にプレスべルト 2を押し付けることができる。支持軸 31の両端部上には、端部ディスク 33がべァリング 34を介して回転自在に支持されている。プレスベルト 2の端縁は、端部ディスク 3 3の外周 36上で半径方向内側に折り曲げられてレ、る。プレスベルト 2端縁の折り曲げ部は、端部ディスク 33の外周部と、リング状の固定プレート 35とに挟まれ、ボルト等で締め付けられて固定されている。プレスベルト 2と加圧シユーとの間には潤滑油が供給される。このようにして、端部ディスク 33に固定されたプレスベルト 2は、加圧シユーの上を滑りながら回転することができる。ここで、プレスベルト 2としては、図 2 図 6に示したものと同様のものを用いることができる。すなわち、プレスベルト 2を形成するポリウレタンには、両端部対応域 B、 B'と中央域 Aとでポリオール、フエ二レンイソシァネート誘導体および硬化剤の配合割合を変化させることにより、活性水素基 (H)とイソシァネート基（NCO)との当量比（H/NCO)の値力両端部対応域 B、 B'で相対的に高ぐ中央域 Aで相対的に低くなるように調製されたポリウレタン原料が用レ、られている。

[0042] プレスベルトは、末端にイソシァネート基（NCO)を有するフエ二レンイソシァネート誘導体と末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを含み、かつ活性水素基 (H)とィソシァネート基（NCO)との当量比（H/NCO)が異なる少なくとも 2種類のポリウレタン原料を調製する第 1工程と、活性水素基 (H)とイソシァネート基 (NCO)との当量比 (H/NCO)の値が、両端部対応域で相対的に高ぐ中央域で相対的に低くなるようにポリウレタン原料を分布させる第 2工程と、ポリウレタン原料を硬化させる第 3ェ程とを含む方法等によって製造される。なおプレスベルトは、ポリウレタン原料を織布、網、糸等からなるエンドレスの補強基材に含浸および被覆することによって製造されるのが一般的である。

[0043] 第 1工程においては、フエ二レンイソシァネート誘導体と硬化剤とを含むポリウレタン原料を直接混合してもよいが、末端にイソシァネート基を有するウレタンプレボリマーを用レ、、ウレタンポリマーと硬化剤とを混合、硬化させる方法を用いれば、所望のポリウレタンを簡便かつ確実に得ることができるため好ましい。

[0044] 第 2工程においてポリウレタン原料を分布させる方法に限定はない。例えば、当量比（H/NCO)が相対的に高い両端部対応域用のポリウレタン原料と、当量比（H/ NC〇）が相対的に低い中央域用のポリウレタン原料とを予め第 1工程にて調製し、補強基材の両端部対応域および中央域に、第 1工程で調製した各々のポリウレタン原料を含浸させることによって、ポリウレタン原料を分布させることもできる。 [0045] 最後に第 3工程において、第 2工程で分布させたポリウレタン原料を熱硬化させると、両端部対応域および中央域に所望のポリウレタンが形成されたプレスベルトを得ること力 Sできる。

[0046] 補強基材の内周面側全面から単一のポリウレタン原料を含浸、硬化させた後に、さらに外周面側の両端部対応域と中央域とに第 1工程で調製した異なる当量比 (HZ NC〇）のポリウレタン原料を被覆することができる。また、本発明のプレスベルトの製造方法には、上記の工程以外にも、ベルト表面の研磨 ·切削工程等プレスベルトの製造に際して必要な任意の工程が含まれ得る。

実施例

[0047] 以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

[0048] まず、種々の当量比（H/NCO)のポリウレタン原料を単独で用いてプレスベルトを製造し、耐クラック性、耐摩耗性等の評価を行なった。このうち良好な結果が得られたものについて、両端部対応域に対して用いるもの、中央部に対して用レ、るものを各々 1種、計 2種選択し、この 2種のポリウレタン原料を用いてプレスベルトを製造した。

[0049] (1) プレスベルトの製造 1

基布として、 2. 5mmの厚みを有する 4重織の織布を準備した。内周面側のポリウレタン層を形成する材料として、ウレタンプレポリマー（PTMG_MDI、 NCO% = 5%) 100質量部に対して、硬化剤（PTMGZDMTDA=65/35、当量値 = 250) 27. 4質量部を混合し、ウレタン混合液 (HZNC〇 = 0. 92)を準備した。このウレタン混合液を、表裏を反転させておいた基布の表面にコーティングし、 80°Cで 10時間加熱して硬化させた。ウレタン混合液は、基布の厚みの約 50%まで含浸させた。次いで、基布にコーティングしたポリウレタンを、基布の表面からの厚みが 1. Ommになるように切削 ·研磨を行なった。その後、コーティングした面が内周面側となるように基布の表裏を反転させた。次いで、内周面側のポリウレタン層と同じ配合のウレタン混合液を基布の外周面側から含浸させ、基布の全体をポリウレタンで完全に満たした。

[0050] 次に、表 1に示すような組成の、 H/NCOの値が異なるポリウレタンをそれぞれ単独で用い、基布の外周面全面を被覆した。その後、全体を 127°Cで 16時間加熱し、ポリウレタンを完全に硬化させ、基布とポリウレタンとを接着一体化した。更に、外周面を構成するポリウレタン層の表面を、基布の表面からの厚みが 1. 5mmとなるように切肖 1」·研磨した。更に、外周面に、円周方向に沿って、溝幅 0. 9mm、深さ 0. 9mm、ピッチ 2. 54mmで多数の排水溝を形成した。上記の方法で、外周面を構成するポリウレタンがレ、ずれの箇所もタイプ Aデュロメータ硬さで 95であるプレスベルト（サンプル 1一 11)を得た。

[表 1]

[0052] (注 1)プレポリマーは PTMG— TDIであり、 NCO% = 6. 6%である。

(注 2)硬化剤は DMTDAであり、当量値 = 107である。

[0053] (2) 耐クラック性試験

図 8は、耐クラック性試験の方法を説明する図である。まず、各サンプルから幅 20m m、長さ 420mmの試験片 40を切り出した。次に、試験片 40の長さ方向両端部を把持部材 41で把持しながら、中間部内側に直径 25mmの表面が滑らかな金属製シャフト 42を当て、試験片 40に 9. 8kN/mの張力 Tをかけた。張力を保ったままで、試験片 40の内面とシャフト 42との間にノズノレ 43より潤滑油を供給しながら、把持部材 4 1を動かすことにより試験片 40を 10cmの幅で繰り返し往復運動させた。このような方法で、試験片 40に張力をかけながら、内面とシャフト 42との間で摺動を繰り返した。 2 00万回の往復運動の後、サンプノレ表面へのクラックの発生状況を目視により観察した。結果を表 1に示す。

[0054] (3) 溝残存率評価

各サンプノレについて、次の方法で加圧下での溝の残存率を比較した。まず、各サンプルのプレスベルトについて、溝中にインジェクションタイプのシリコーンゴムを流し込み、圧縮試験機でプレスベルトの厚さ方向に 6. 9MPaの荷重をかけながら、シリコーンゴムを硬化させた。次に、硬化したシリコーンゴムを溝力採取し、加圧時の溝の型を取った。そして、硬化したシリコーンゴムの体積から、加圧時の溝の容積を測定した。無加圧時の溝の容積に対する加圧時の溝の容積を百分率で表し、加圧下での溝残存率とした。結果を表 1に示す。

[0055] (4) 耐摩耗性の評価

サンプル 3 (H/NCO = l . 12)およびサンプル 7 (H/NCO = l . 00)のプレスべノレトを抄紙機のシユープレス装置の実機に掛けて走行試験を行ない、耐摩耗性の評価を行なった。使用条件は、走行速度 1200m/分、二ップ圧 1000kN/mであった。走行前、 30日間走行後、 60日間走行後および 120日間走行後において、無加圧状態での溝の容積を測定した。そして、使用日数に伴う溝の容積の減少度合をもつて、耐摩耗性の評価基準とした。走行前における無加圧時の溝の容積を 100%としたときの、各日数における溝の容積を百分率で表した。結果を表 2に示す。

[0056] [表 2]

プレスベルトの外周面に用いられるポリウレタン原料の H/NCOの値が大きいほど、耐クラック性が高くなる力加圧下での溝の残存率は低くなり、逆に、 H/NCOの値が小さいほど、加圧下での溝の残存率が高くなる力耐クラック性は低くなること力 S 判る。また、表 2に示した結果も考慮すれば、 H/NCOの値の違いによる溝の容積の差は、プレスベルトの使用日数が長くなるに従ってますます顕著になっていくことがわ力る。

[0058] これらの結果より、両端部対応域には相対的に高い H/NCOの値を有するポリウレタン原料、中央域には相対的に低い H/NCOの値を有するポリウレタン原料を用いれば、両端部対応域における耐クラック性と、中央域における耐摩耗性が両立できること力 S示唆される。さらに、クラックが発生しやすい両端部対応域 B、 B'には、 H/ NC〇の値が 1. 01以上 1. 14以下となる配合のポリウレタン原料が適していると考えられ、一方、湿紙の脱水処理面となり、耐摩耗性が要求される中央域 Aには、 H/N COの値が 0. 85以上 1. 08未満となる配合のポリウレタン原料が適していると考えられる。

[0059] (5) プレスベルトの製造 2

サンプル 3のポリウレタン原料を両端部対応域に、サンプル 8のポリウレタン原料を中央域にそれぞれ用い、図 5に示すプレスベルト 2cを次のようにして製造した。

[0060] 基布 10として、 2. 5mmの厚みを有する 4重織の織布を準備した。内周面側のポリウレタン層 11を形成する材料として、ウレタンプレポリマー（PTMG_MDI、 NCO% = 5%) 100質量部に対して、硬化剤（PTMG/DMTDA= 65/35、当量値 = 25 0) 27. 4質量部を混合し、ウレタン混合液 (H/NCO = 0. 92)を準備した。このウレタン混合液を、表裏を反転させておいた基布 10の表面にコーティングし、 80°Cで 10 時間加熱して硬化させた。ウレタン混合液は、基布 10の厚みの約 50%まで含浸させた。次いで、基布 10にコーティングしたポリウレタン層 11を、基布 10の表面からの厚みが 1 · 0mmになるように切肖 1」·研磨を行なった。その後、コーティングした面が内周面側となるように基布 10の表裏を反転させた。次いで、内周面側のポリウレタン層 11 と同じ配合のウレタン混合液を基布 10の外周面側から含浸させ、基布 10の全体をポリウレタンで完全に満たした。

[0061] 次に、 HZNCOの値が異なる 2種類の配合のポリウレタンによってプレスベルト 2c の外周面を被覆した。まず、ウレタンプレポリマー（PTMG_TDI、 NCO% = 6. 6%) 100質量部に対して硬化剤（DMTDA、当量値 = 107) 16. 1質量部を混合したウレタン混合液（H/NCO = 0. 96)を、中央域 Aにコーティングした。次に、同じウレタンプレボリマー 100質量部に対して同じ硬化剤 18. 8質量部を混合したウレタン混合液 (H/NCO = l . 12)を両端部対応域 B、 B 'にコーティングした。さらに、中央域 Aと同じウレタン混合液を、最端域 C、 C'にコーティングした。

[0062] その後、全体を 127°Cで 16時間加熱し、ポリウレタンを完全に硬化させ、基布とポリウレタンとを接着一体化した。更に、外周面を構成するポリウレタン層のうち、中央域 Aおよび両端部対応域 B、 B'は基布 10の表面からの厚みが 1. 5mmとなるように、最端域 C、 C'は基布 10の表面からの厚みが 0. 5mmとなるように、ベルトの表面を切肖 IJ '研磨した。更に、ベルトの外表面に、円周方向に沿って、溝幅 0. 9mm、深さ 0. 9 mm、ピッチ 2. 54mmで多数の凹部 21を形成した。上記の方法で、全体の厚みが 5 . Ommであり、裏面の硬さはタイプ Aデュロメータ硬さで 90であり、表面の硬さは中央域 A、両端部対応域 B、 B'、最端域 C、 C'いずれもタイプ Aデュロメータ硬さで 95であるベルトを得た。

[0063] 得られたプレスベルトは、サンプル 3のポリウレタン原料を両端部対応域に、サンプノレ 8のポリウレタン原料を中央域にそれぞれ用いているので、上記（2)—（4)の結果を参照すれば、抄紙機のシユープレス装置に用いた場合、両端部対応域 B、 B'におレヽて良好な耐クラック性を確保しつつ、中央域 Aにおレ、ては良好な耐摩耗性および耐加圧変形性を確保できると考えられる。

[0064] なお、表面の硬さが中央域 A、両端部対応域 B、 B'、最端域 C、 C'いずれも同じであるので、成形時の収縮力に幅方向におけるばらつきがなぐ円筒度が良好であつた。

[0065] 今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

産業上の利用可能性

[0066] 本発明によるプレスベルトは、従来クラックが発生しやすかつた両端部対応域においてもクラックが起こりにくぐかつプレス対象物の加圧処理面となる中央域では耐摩耗性および耐加圧変形性に優れたものとなる。しかも両端部対応域と中央域とで大きな硬度変化をつける必要がないため、ベルト成形時の収縮力に幅方向のばらつきが生じにくい。したがって円筒度の良好なベルトを得られ、シユープレスロールとして用いた場合の走行性が良好となる。

Claims

請求の範囲

[1] 回転走行するエンドレス形状のプレスベルト（2)と、前記プレスベルトの周内部および/または周外部に位置する加圧手段（1、 3)とを備えたプレス装置におけるプレスベノレトであって、

前記加圧手段の幅方向における両端部（7、 7'、 9、 9' )に対応する両端部対応域 (Β、 Β' )と、前記両端部対応域の間に位置する中央域 (Α)とを含み、

末端にイソシァネート基 (NCO)を有するフエ二レンイソシァネート誘導体と、末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを含む熱硬化性ポリウレタン原料から得られた熱硬化性ポリウレタンを主成分とし、

前記活性水素基 (H)と前記イソシァネート基 (NCO)との当量比（H/NCO)の値力前記両端部対応域で相対的に高ぐ前記中央域で相対的に低くされた、プレスベノレ卜。

[2] 前記熱硬化性ポリウレタン力末端にイソシァネート基 (NCO)を有するウレタンプレポリマーと、末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを反応させて得られる、請求の範囲第 1項に記載のプレスベルト。

[3] 前記当量比（H/NCO)の値が、前記両端部対応域で 1. 01以上 1. 14以下であり、前記中央域で 0. 85以上 1. 08未満である、請求の範囲第 1項に記載のプレスべノレト。

[4] 前記中央域と前記両端部対応域での硬さの差は、タイプ Aデュロメータ硬さで 1度未満である、請求の範囲第 1項に記載のプレスベルト。

[5] 前記中央域での厚みに対して前記両端部対応域での厚みが小さい、請求の範囲第 1項に記載のプレスベルト。

[6] 外周面に、前記中央域から前記両端部対応域に亘つて多数の凹部（21)が形成されている、請求の範囲第 1項に記載のプレスベルト。

[7] 前記中央域に位置する凹部（25)の深さに対して前記両端部対応域に位置する凹部（26、 26 ' )が深い、請求の範囲第 6項に記載のプレスベルト。

[8] エンドレス形状のプレスベルト（2)からなる外筒と、前記外筒の周内部に位置する加圧手段（3)としての加圧シユーとを備えたシユープレスロール（30)であって、前記外筒は、請求の範囲第 1項一第 7項のいずれかに記載のプレスベルトである、シユープレスロール。

[9] 回転走行するエンドレス形状のプレスベルト（2)と、前記プレスベルトの周内部および/または周外部に位置する加圧手段（1、 3)とを備えたプレス装置におけるプレスベルトの製造方法であって、

前記プレスベルトは、前記加圧手段の幅方向における両端部（7、 7'、 9、 9' )に対応する両端部対応域 (Β、 Β' )と、前記両端部対応域の間に位置する中央域 (Α)とを含み、

前記プレスベルトの製造方法は、

末端にイソシァネート基 (NCO)を有するフエ二レンイソシァネート誘導体と、末端に活性水素基 (H)を有する硬化剤とを含み、前記活性水素基 (H)と前記イソシァネート基 (NCO)との当量比（HZNCO)が異なる少なくとも 2種類の熱硬化性ポリウレタン原料を調製する第 1工程と、

前記活性水素基 (H)と前記イソシァネート基 (NCO)との当量比（H/NCO)の値力前記両端部対応域で相対的に高ぐ前記中央域で相対的に低くなるように、前記熱硬化性ポリウレタン原料を分布させる第 2工程と、

前記熱硬化性ポリウレタン原料を硬化させる第 3工程と、

を含む、プレスベルトの製造方法。

[10] 請求の範囲第 9項に記載のプレスベルトの製造方法において、前記第 2工程により、前記プレスベルトの少なくとも外周面を形成する、プレスベルトの製造方法。