WO2015159787A1

WO2015159787A1 - 籾摺りロール

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Publication number: WO2015159787A1
Application number: PCT/JP2015/061072
Authority: WO
Inventors: 岩崎　成彰; 勇喜阿部; 三生堀内
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2016-10-16
Also published as: KR20190018529A; KR102061495B1; KR20160145125A; JP5707522B1; CN106457254B; CN106457254A; JP2015202480A

Abstract

　本発明は、耐久性に優れ、使用時に膨張しにくく、かつ、保管時に変色しづらい籾摺りロールを提供することを目的とし、本発明の籾摺りロールは、しん材部と、上記しん材部の外周面に積層されたゴム層とを備えた籾摺りロールであって、上記ゴム層は、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤を含有する熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなり、上記ポリオール成分は、ポリエステルポリオールであり、上記イソシアネート成分は、ＴＤＩ及び／又はＭＤＩであり、上記架橋剤は、１，４－ブタンジオール、及び、１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼンである。

Description

籾摺りロール

　本発明は、籾摺りロールに関する。

　農業用脱穀機には籾摺りロールが取り付けられている。この籾摺りロールは、２個の籾摺りロールを一対とし、籾摺りロール同士が所定の間隔を有するように配置して使用する。このように配置された一対の籾摺りロールでは、各籾摺りロールを異なる周速度で回転させつつ、籾摺りロール同士の隙間に籾米（籾殻が付いた米）を投入することにより、籾殻を脱ぷし、籾殻と玄米とに分離することができる。

　このようなロール部材としては、円筒状のしん材部とその周囲に設けられたゴム層とからなるロール部材が一般に使用されている（例えば、特許文献１参照）。
　上記ゴム層は、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）やスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴムを用いて形成されている。

特開２００１－０２９８０９号公報

　籾摺りロールは、上述したような構成を備えているため、籾殻の脱ぷに伴いゴム層が徐々に摩耗し、摩耗によりゴム層の厚さが薄くなると籾摺りロールとしての性能を発揮することができなくなる。そのため、ゴム層の厚さが設定値に到達した場合には、籾摺りロールを交換する必要があった。
　ここで、従来の籾摺りロールは、ゴム層の耐久性（耐摩耗性）が不充分であり、頻繁に籾摺りロールを交換しなければならないとの問題があった。
　また、上述したように、籾摺り機では、１対の籾摺りロールを異なる周速度で回転させて使用するため、回転速度の速い側の籾摺りロール（主ロール）の方が回転速度の遅い側の籾摺りロール（副ロール）に比べて大きく摩耗してしまう。そのため、ゴム層の厚さが摩耗により設定値に達するまでに、２～３回、主ロールと副ロールとを入れ替えて使用するのが通常である。そして、上述したような従来の籾摺りロールでは、主ロールと副ロールとを頻繁に交換しなければならないとの問題もあった。

　そこで、本発明者らは耐久性に優れた籾摺りロールを提供すべく検討を行い、ポリウレタン製のゴム層を備えた籾摺りロールでは、ＮＢＲやＳＢＲ製のゴム層を備えた籾摺りロールに比べて耐久性に優れることを見出した。
　しかしながら、ポリウレタン製のゴム層を備えた籾摺りロールでは、使用時に、ゴム層の温度上昇に伴いゴム層が膨張して籾摺りロール同士の隙間を維持することができなくなり、最終的には籾摺りロール同士が接触し、籾摺りロール同士の周速差により大きく発熱してしまう。そして、発熱量が大きくなることにより、ポリウレタン製のゴム層が溶けてしまい籾摺り性能が低下し、更には損なわれてしまう場合があった。また、保管時にゴム層が変色して、その外観が籾摺りロールの劣化を疑わせたりする場合があった。

　そこで、本発明者らは更に検討を重ね、耐久性（耐摩耗性）に優れ、使用時に膨張しにくく、かつ、保管時に変色しづらいゴム層を備えた籾摺りロールを完成した。
　本発明の籾摺りロールは、しん材部と、前記しん材部の外周面に積層されたゴム層とを備えた籾摺りロールであって、
　上記ゴム層は、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤を含有する熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなり、
　上記ポリオール成分は、ポリエステルポリオールであり、
　上記イソシアネート成分は、ＴＤＩ及び／又はＭＤＩであり、
　上記架橋剤は、１，４－ブタンジオール、及び、１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼンであることを特徴とする。

　上記籾摺りロールにおいて、上記イソシアネート成分は、ＭＤＩであることが好ましい。
　また、上記籾摺りロールにおいて、上記ゴム層は、２０℃におけるＪＩＳ－Ａ硬さが、８５°以上９９°未満であることが好ましい。
　更に、上記籾摺りロールにおいて、上記ゴム層は、ＤＩＮ摩耗減量が６０～１００ｍｍ^３であることが好ましい。

　本発明の籾摺りロールでは、ゴム層が特定の熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなるため、耐久性（耐摩耗性）に格別優れ、長期間に渡って使用することができる。
　また、上記籾摺りロールでは、使用時にゴム層の温度が上昇しても熱膨張しにくいため、籾摺りロール同士の隙間を確実に維持することができる。
　更に、上記籾摺りロールは、保管時に変色することもほとんど無い。

（ａ）は本発明の籾摺りロールの一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示した籾摺りロールの正面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。本発明の籾摺りロールの使用方法を説明するための模式図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　本発明の籾摺りロールは、しん材部と上記しん材部の外周面に積層されたゴム層とを備えた籾摺りロールであって、上記ゴム層は、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤を含有する熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなる。ここで、上記ポリオール成分は、ポリエステルポリオールであり、上記イソシアネート成分は、ＴＤＩ及び／又はＭＤＩであり、上記架橋剤は、１，４－ブタンジオール、及び、１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼンである。

　図１（ａ）は本発明の籾摺りロールの一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示した籾摺りロールの正面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。
　図１（ａ）～（ｃ）に示す籾摺りロール１０は、金属製のしん材部１１と、しん材部１１の外周面に積層されたゴム層１２とからなる。
　しん材部１１は、筒内に籾摺りロール１０を籾摺り機に取り付けるための取付用フランジ１１ａが設けられた円筒状の部材である。
　しん材部１１の外周面の全体には均一な厚さでゴム層１２が形成されている。
　ゴム層１２は、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤を含有する特定の熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなる層である。

　以下、本発明の籾摺りロールの構成部材について説明する。
　上記しん材部としては、従来公知の籾摺りロールで使用されているしん材部と同様のものを用いることができる。上記しん材部に材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄、モリブデン、チタン等が挙げられる。
　また、上記しん材部の形状やサイズも特に限定されず、従来品と同様、籾摺りロールを取り付ける籾摺り機の仕様や、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｂ　９２１４：もみすり用ゴムロール）に合わせて適宜設定すればよい。

　上記ゴム層は、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤を含有する熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなる。上記熱硬化性ウレタン組成物は、上記イソシアネート成分として、ＴＤＩ及び／又はＭＤＩを含有する。そのため、上記ゴム層は、耐久性に優れ、使用時に熱膨張しにくく、更には、変色しにくいとの優れた効果を奏する。

　上記ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）としては従来公知のＴＤＩを用いることができる。上記ＴＤＩにおいて、２，４－ＴＤＩと２，６－ＴＤＩとの配合比（２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ）は特に限定されないが、６５／３５～８０／２０（重量比）が好ましい。上記ＴＤＩとしては、例えば、Ｔ－８０（２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝８０／２０）、Ｔ－１００（２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝１００／０）、Ｔ－６５（２，４－ＴＤＩ／２，６－ＴＤＩ＝６５／３５）等を用いることができる。
　勿論、上記ＴＤＩとしては各種市販品を使用することもできる。

　上記ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート又はポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート）は特に限定されるものではなく、その分子量分布の広狭を問わず用いることができる。上記ＭＤＩとしては、例えば、ピュアＭＤＩ（４，４’－ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ等を用いることができる。
　勿論、上記ＭＤＩとしては各種市販品を使用することもできる。

　上記熱硬化性ウレタン組成物におけるイソシアネート基濃度は、１．２～４．５重量％であることが好ましい。
　上記イソシアネート基濃度が、１．２重量％未満では硬化物の耐摩耗性が低下してしまうことがある。一方、上記イソシアネート基濃度が４．５重量％を超えると、硬化物が硬度の高すぎるものとなってしまうことがある。
　上記イソシアネート基濃度（重量％）とは、イソシアネート成分、ポリオール成分、及び、架橋剤の合計量中に含まれるイソシアネート基の重量割合をいう。

　上記ポリオール成分は、ポリエステルポリオールである。極性の高いポリエステルポリオール基により発現する高い分子間力により、耐摩耗性に優れたゴム層を形成することができるからである。

　上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを常法に従って反応させることにより得たもの等が挙げられる。
　上記ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、それらのエステル形成性誘導体等が挙げられる。
　これらのなかではアジピン酸が好ましく、グリコールや架橋剤として１，４－ブタンジオールを用いる場合にはアジピン酸が特に好ましい。アジピン酸にＣ原子配列は、１，４－ブタンジオールと同じ４連配列であるため、配向結晶性に優れ、結晶化構造を有することにより強固な分子間力を発現する。また、アジピン酸は安価であるため、経済的にも優れる。
　上記ジカルボン酸は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。

　上記グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，９－ノナンジオール、トリエチレングリコール等の脂肪族グリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ｐ－キシレンジオール等の芳香族ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等が挙げられる。
　上記グリコールとしては、脂肪族グリコールが好ましく、エチレングリコール、１，４－ブタンジオールが更に好ましい。ＪＩＳ－Ａ硬さが９０°程度のゴム層を形成するのに適しており、かつ、安価である。
　ジカルボン酸及びグリコールの反応物であるポリエステルポリオールは、線状構造であるが、３価以上のエステル形成成分を用いた分枝状ポリエステルであってもよい。
　上記グリコールは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。

　上記ポリエステルポリオールとしては、特に、ポリエチレンアジペート系ポリエステルポリオール、ポリブチレンアジペート系ポリエステルポリオール、及び、ポリエチレンブチレンアジペート系ポリエステルポリオールが好ましい。ＪＩＳ－Ａ硬さが９０°程度のゴム層を形成するのに適した分子構造を有しており、かつ、安価である。

　上記ポリオールは、数平均分子量が１０００～３０００であることが好ましい。数平均分子量が１０００未満では、ゴム層に満足なゴム弾性を発現せず、剛性が高いものとなることがある。一方、数平均分子量が３０００を超えると、ゴム層に満足なゴム強度を付与できず、柔軟すぎるゴム層となることがある。
　上記数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）測定によるポリスチレン換算の測定値である。

　上記架橋剤は、１，４－ブタンジオール（１，４－ＢＤ）、及び、１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼン（ＢＨＥＢ）である。
　架橋剤として、１，４－ＢＤとＢＨＥＢとを併用することにより、上記ゴム層の耐摩耗性を向上させることができる。
　更に、架橋剤が１，４－ＢＤ及びＢＨＥＢであると、上記ゴム層に、適切なゴム硬度及びゴム剛性を発現させやすい。また、架橋剤として、１，４－ＢＤ及びＢＨＥＢを含む熱硬化性ウレタン組成物は、ポットライフが比較的長く、手注型でも成形することができる。

　上記熱硬化性ウレタン組成物は、更にシリコーンオイルを含有することが好ましい。
　シリコーンオイルを含有する熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなるゴム層は、その摩擦係数が低くなることにより寿命が長くなる。また、上記ゴム層を備える場合、籾摺り時の音（稼働音）が小さくなる。更に、上記ゴム層を備える場合には、シリコーンオイルのブリードにより、籾摺りロールの表面（ゴム層の表面）がシリコーンオイルで包まれたものとなるため、耐水性（保管時を含む）が向上することとなる。
　上記シリコーンオイルとしては、特に限定されず、例えば、ポリジメチルシロキサン及びその変性体等を用いることができる。
　上記シリコーンオイルの粘度は、２０～１０００ｍＰａ・ｓ（ｃｐｓ）が好ましい。
　上記シリコーンオイルの粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満では、シリコーンオイルのブリード量が多くなりすぎることがある。一方、１０００ｍＰａ・ｓを超えると、分散性が低下したり、ブリードしなくなってしまったりすることがある。

　上記熱硬化性ウレタン組成物において、上記シリコーンオイルの含有量は、上記イソシアネート成分、上記ポリオール成分及び上記架橋剤の合計量に対して、０．３～５重量％が好ましく、０．５～３重量％がより好ましい。
　上記シリコーンオイルの含有量が０．３重量％未満では、シリコーンオイルを配合した効果を充分に得られないことがある。一方、５重量％を超えると、ゴム層の表面がべたついたり、ゴム層の硬度やゴム物性が低下したりすることがある。

　上記熱硬化性ウレタン組成物は、更に、鎖延長剤、架橋促進剤や架橋遅延剤等の反応助剤、加水分解防止剤、無機繊維や無機フィラー等の補強材、着色剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、防黴剤、難燃剤、充填剤（増量剤）等の各種添加剤などを必要に応じて含有していてもよい。

　上記ゴム層（上記熱硬化性ウレタン組成物の硬化物）は、２０℃におけるＪＩＳ－Ａ硬さが８５°以上であることが好ましい。上記ＪＩＳ－Ａ硬さが８５°未満では、上記ゴム層が柔らかすぎるため、耐摩耗性が低下することがある。
　上記ＪＩＳ－Ａ硬さは、８８°以上がより好ましく、９０°以上が更に好ましい。
　一方、上記ゴム層の２０℃におけるＪＩＳ－Ａ硬さは、９９°未満が好ましい。９９°を超えると、籾摺り時に米が破損し、いわゆる砕米の発生率が増加するおそれがある。
　上記ゴム層のＪＩＳ－Ａ硬さは、籾摺りの対象となる米が比較的柔らかいジャポニカ米等である場合には８８～９２°程度が好ましい。また、籾摺りの対象となる米が比較的固いインディカ米等である場合は９２～９６°程度が好ましい。
　上記ＪＩＳ－Ａ硬さは、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に準拠して測定すればよい（但し、測定温度は２０℃）。
　なお、本発明における「ゴム層」は、ＪＩＳ　Ｂ　９１２４にいう「ゴム部」に相当する。

　上記ゴム層（上記熱硬化性ウレタン組成物の硬化物）は、ｔａｎδのピーク温度（Ｔｇ）が、１０℃以下である好ましい。使用時のゴム層の温度である３０～５０℃において適切なゴム弾性を発現するからである。

　上記ゴム層（上記熱硬化性ウレタン組成物の硬化物）は、ＤＩＮ摩耗減量が６０～１００ｍｍ^３であることが好ましい。
　上記ＤＩＮ摩耗減量が６０ｍｍ^３未満では、籾摺り時に砕米の発生率が高くなることがある。一方、上記ＤＩＮ摩耗減量が１００ｍｍ^３を超えると、ゴム層の耐久性が不充分となる。
　上記ＤＩＮ摩耗減量は、ＪＩＳ　Ｋ　６２６４のＤＩＮ摩耗試験に準拠して測定すればよい。

　上記ゴム層の厚さは特に特に限定されず、従来品と同様、籾摺りロールを取り付ける籾摺り機の仕様や、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｂ　９２１４）に合わせて適宜設定すればよい。
　上記ゴム層の厚さ（図１（ｂ）中、Ｔで示す）とは、未使用時のゴム層の外径と内径との差の１／２の値をいう。

　本発明の籾摺りロールでは、上記しん材部と上記ゴム層との密着性をより向上させるべく、両者の間にプライマー層及び／又は接着剤層を形成したり、上記しん材部の外周面にゴム層との密着性を高めるための表面処理を及び施したりしてもよい。
　上記接着剤の形成は、例えば、フェノール系接着剤等を用いて行うことができる。
　上記プライマー層の形成は、例えば、ウレタン系、ポリエステル系、シラン系、ポリアミド系、フェノール系のプライマーや、シランカップリング剤等を用いて行うことができる。
　上記表面処理としては、例えば、粗化面の形成等が挙げられる。上記粗化面の形成は、例えば、ブラスト処理、研削処理、エッチング処理、メッキ処理、研磨処理、酸化処理等により行えばよい。

　上記籾摺りロールは、断面（使用時の回転軸に垂直な断面）の真円度が０．５ｍｍ以下であることが好ましい。上記真円度が０．５ｍｍを超えると、使用時に籾摺りロール同士の間隔のバラツキが大きくなり、脱ぷ率が低下したり、砕米の発生率が増加したりすることがある。

　次に、本発明の籾摺りロールの製造方法について説明する。
　上記籾摺りロールは、例えば、下記（１）及び（２）の工程を経ることにより製造することができる。
（１）まず、しん材部を作製する。上記しん材部は、従来公知の方法により作製することができ、例えば、アルミダイキャスト等により作製することができる。
　その後、必要に応じて、しん材部の外周面に接着剤層及び／又はプライマー層を形成したり、しん材部に外周面に表面処理を施したりする。

（２）次に、上記しん材部の周囲にゴム層を形成する。ここでは、しん材部を円筒形の金型内に載置した後、しん材部の外周面と金型の内壁面との間隙に、上述した熱硬化性ウレタン組成物を注入する。その後、熱硬化性ウレタン組成物を所定の条件で硬化させることによりゴム層を形成する。
　このとき、熱硬化性ウレタン組成物の硬化条件は特に限定されず、上記熱硬化性ウレタン組成物に組成に応じて適宜設定すればよい。上記硬化条件としては、通常、１００～１６０℃で３０～９０分間加熱する条件を採用することができる。
　また、上記条件で硬化処理を行い、硬化物を金型から脱型した後、例えば、１００～１６０℃で３～４８時間の条件で後硬化を行ってもよい。

　このような方法を用いて、しん材部の外周面にゴム層を積層することにより、全体に渡って均一な密度を有するゴム層が形成された籾摺りロールを製造することができる。
　本発明で用いられる熱硬化性ウレタン組成物は、調製後の硬化の進行が比較的緩やかだからである。
　上記籾摺りロールの製造方法では、必要に応じて、研削加工によってゴム層の表面を形成してもよい。勿論、金型から脱型したまま、上記研削加工を行わなくてもよい。

　次に、本発明の籾摺りロールの使用方法について説明する。
　図２は、本発明の籾摺りロールの使用方法を説明するための模式図である。
　本発明の籾摺りロールは、２個の籾摺りロールを１組にして、従来公知のゴムロール式の籾摺り機に取り付けて使用する。
　即ち、図２に示すように、一対の籾摺りロール１０Ａ、１０Ｂを所定の間隔Ｌを有するように平行に取り付け、籾摺りロール１０Ａ、１０Ｂのそれぞれを互いに逆方向に、かつ、異なる回転速度（籾摺りロール１０Ａの回転速度Ｖａ≠籾摺りロール１０Ｂの回転速度Ｖｂ）で回転させる。そして、この状態で籾摺りロール１０Ａ、１０Ｂ同士の間に籾米１を投入すると、籾摺りロール１０Ａと籾摺りロール１０Ｂとの周速差により籾米１から籾殻が脱ぷされる。

　上記籾摺りロールの使用時における、籾摺りロール１０Ａと籾摺りロール１０Ｂとの隙間の距離Ｌや、籾摺りロール１０Ａ及び籾摺りロール１０Ｂのそれぞれの回転速度（周速度）Ｖａ、Ｖｂは特に限定されず、籾摺り機の仕様、投入する籾米の種類や乾燥率、処理速度、脱ぷ率等の各種条件に応じて適宜設定すればよい。

　以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

１．熱硬化性ウレタン組成物の調製
（調製例１）
　ＭＤＩをイソシアネート成分とし、ポリエチレンアジペートエステルジオール（ＰＥＡ）をポリオール成分とするウレタンプレポリマー（サンプレンＰ６８１４、三洋化成社製）１００重量部、シリコーンオイル（東レ・ダウコーニング社製、ＳＨ－２００（１００ｍＰａ・ｓ））１．０重量部、黄色顔料（ＺＡイエロー＃２００、御国化学株式会社製）０．０２重量部、及び、白色顔料（ＺＡホワイト＃２２００、御国化学株式会社製）０．０２重量部をアジターにて混合した。次に、得られた混合物に、１，４－ブタンジオール（ＢＡＳＦジャパン社製）１．５９重量部、ＢＨＥＢ（三井化学社製）１０．５０重量部を追加混合し、熱硬化性ウレタン組成物Ａを調製した。

（調製例２）
　ウレタンプレポリマー（サンプレンＰ６８１４、三洋化成社製）１００重量部、黄色顔料（ＺＡイエロー＃２００）０．０２重量部、及び、白色顔料（ＺＡホワイト＃２２００）０．０２重量部をアジターにて混合した。次に、得られた混合物に、１，４－ブタンジオール（ＢＡＳＦジャパン社製）１．５９重量部、ＢＨＥＢ（三井化学社製）１０．５０重量部を追加混合し、熱硬化性ウレタン組成物Ｂを調製した。

（調製例３）
　１，４－ブタンジオールの混合量を６．５６重量部とし、ＢＨＥＢを混合しなかった以外は、調製例２と同様にして、熱硬化性ウレタン組成物Ｃを調製した。

（調製例４）
　１，４－ブタンジオールを混合せず、ＢＨＥＢの混合量を１４．３７重量部とした以外は、調製例２と同様にして、熱硬化性ウレタン組成物Ｄを調製した。

（調製例５）
　１，４－ブタンジオールの混合量を６．５６重量部とし、ＢＨＥＢを混合しなかった以外は、調製例１と同様にして、熱硬化性ウレタン組成物Ｅを調製した。

（調製例６）
　ポリエチレンアジペートエステルジオール（ＰＥＡ）（ブルコラン２０００ＭＭ、住友バイエルウレタン社製）１００重量部、ＮＤＩ（デスモジュール１５、住友バイエルウレタン社製）２５重量部、シリコーンオイル（ＳＨ－２００（１００ｍＰａ・ｓ））１．０重量部、黄色顔料（ＺＡイエロー＃２００）０．０２重量部、及び、白色顔料（ＺＡホワイト＃２２００）０．０２重量部をアジターにて混合した。次に、得られた混合物に、１，４－ブタンジオール（ＢＡＳＦジャパン社製）５．０重量部を追加混合し、熱硬化性ウレタン組成物Ｆを調製した。

２．籾摺りロールの作製及び評価（１）
（実施例１）
　本実施例では、型式：大６０の籾摺りロールを作製した。
　まず、アルミダイキャストにより、図１に示した形状のしん材部を鋳造した。
　次に、円筒形の金型内に、上記しん材部の外周面と上記金型の内周面との間隔が全周に渡ってほぼ等間隔になるように上記しん材部を設置した。
　その後、上記しん材部の外周面と上記金型の内周面との間隙に、熱硬化性ウレタン組成物Ａを注入し、下記に条件で硬化させ、外径寸法と幅寸法を切削により調整し、上記しん材部の外周面にゴム層が積層された籾摺りロールを作製した。

（硬化条件）
　注入時の熱硬化性ウレタン組成物Ａの温度を１０５℃とし、金型温度１３０℃で６０分間硬化させた。
　その後、金型から脱型し、１１０℃、２４時間の条件で後硬化を行った。

（実施例２）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて、熱硬化性ウレタン組成物Ｂを使用した以外は、実施例１と同様にして籾摺りロールを作製した。

（比較例１）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて、熱硬化性ウレタン組成物Ｃを使用した以外は、実施例１と同様にして籾摺りロールを作製した。

（比較例２）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて、熱硬化性ウレタン組成物Ｄを使用した以外は、実施例１と同様にして籾摺りロールを作製した。

（比較例３）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて、熱硬化性ウレタン組成物Ｅを使用した以外は、実施例１と同様にして籾摺りロールを作製した。

（比較例４）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて熱硬化性ウレタン組成物Ｆを使用し、下記の条件で硬化させた以外は実施例１と同様にして籾摺りロールを作製した。
（硬化条件）
　注入時の熱硬化性ウレタン組成物Ｆの温度を１２５℃とし、金型温度１３０℃で６０分間硬化させた。
　その後、金型から脱型し、１１０℃、２４時間の条件で後硬化を行った。

（比較例５）
　バンドー化学社製の籾摺りロール（ホワイトロール、統合大６０型）を本比較例の籾摺りロールとした。なお、上記ホワイトロールは、ＳＢＲを主成分とするゴム層を備えた籾摺りロールである。

（比較例６）
　バンドー化学社製の籾摺りロール（レッドロール、統合大６０型）を本比較例の籾摺りロールとした。なお、上記レッドロールは、ＳＢＲを主成分とするゴム層を備えた籾摺りロールである。

（評価）
（１）籾摺りロールのサイズと温度の関係
　実施例及び比較例の籾摺りロールについて、２０℃、４５℃、７０℃の各温度下で２時間放置した後、各籾摺りロールの片側厚さを測定した。
　ここで、４５℃及び７０℃下での２時間放置は、それぞれの温度に設定されたオーブン内に２時間保管することにより行った。
　片側厚さの計測では、２０ｃｍのデジタルノギスを使用して、しん材部の内表面からゴム層の表面までの寸法を３か所測定し、その平均値を片側厚さとした。
　更に、各籾摺りロールにおいて、２０℃で計測した片側厚さを「１００」として、２０℃の片側厚さに対する４５℃、７０℃での片側厚さの比率を算出した。結果を表１に示した。

（２）ＪＩＳ－Ａ硬さ
　実施例及び比較例の籾摺りロールに形成されたゴム層のＪＩＳ－Ａ硬さを、ＪＩＳ　Ｋ　６２５３に準拠して測定した。但し、測定温度は２０℃とし、測定箇所は３か所とした。結果を表１に示した。

（３）ＤＩＮ摩耗減量
　実施例及び比較例の籾摺りロールに形成されたゴム層のＤＩＮ摩耗減量を評価した。
　上記ＤＩＮ摩耗減量の評価は、上記ゴム層と同様の組成の試験片（直径１６ｍｍ×厚さ６ｍｍ）を別途作製し、この試験片を用いて、ＪＩＳ　Ｋ　６２６４に準拠した方法において、試験片の回転：無し（Ａ法）、試験片の付加力：１０Ｎで行った。結果を表１に示した。

（４）ｔａｎδのピーク温度（Ｔｇ）
　実施例１、２及び比較例４～６の籾摺りロールに形成されたゴム層のｔａｎδのピーク温度（Ｔｇ）を評価した。
　上記ｔａｎδのピーク温度の評価は、上記ゴム層と同様の組成の試験片（幅３ｍｍ×長さ４０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を別途作製し、レオペクトラ－ＤＶＥ－Ｖ４（レオロジ－（株）製）によって静止歪み５％、１０Ｈｚ正弦波引張加振を温度範囲６０～１００℃で測定した。損失係数ｔａｎδが最大値を示す温度をｔａｎδのピーク温度とした。

（５）色調変化（変色の有無）
　実施例及び比較例の籾摺りロールに形成されたゴム層の色調変化を評価した。
　上記色調変化の評価は、上記ゴム層と同様の組成の試験片（サイズ：長さ２００ｍｍ×幅７０ｍｍ×厚さ２ｍｍ）を別途作製し、サンシャインウェザーオメーター（スガ試験機株式会社製、サンシャインウェザーメータＳ８０）用いて、上記試験片をＪＩＳ　Ｋ　６７３２の促進耐候性試験に規定された条件で１２０時間暴露し、その後、色調の変化を観察した。結果を表１に示した。

　表１に示したように、特定の熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなるゴム層を備えた本発明の籾摺りロールは使用時に膨張しにくく、既に市場にて信頼性が確立されている市販品と同程度の寸法安定性を有している。
　また、架橋剤として１，４－ＢＤとＢＨＥＢとを併用することにより、ゴム層の耐摩耗性が向上することが明らかとなった。
　また、本発明の籾摺りロールは保管時に変色することがないことも明らかとなった。

３．籾摺りロールの作製及び評価（２）
（実施例３）
　本実施例では、型式：大１００の籾摺りロールを作製した。
　ここでは、形状及び寸法を変更した以外は、実施例１と同様の方法を用いて籾摺りロールを作製した。

（実施例４）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて、熱硬化性ウレタン組成物Ｂを使用した以外は実施例３と同様にして籾摺りロールを作製した。

（比較例７）
　熱硬化性ウレタン組成物Ａに代えて、熱硬化性ウレタン組成物Ｃを使用した以外は実施例３と同様にして籾摺りロールを作製した。

（比較例８）
　バンドー化学社製の籾摺りロール（ホワイトロール、統合大１００型）を本比較例の籾摺りロールとした。

（評価）
（６）籾摺りロールの性能評価
　後述する３ヵ所の施設にて、籾摺り量とゴム層の摩耗量との関係を評価した。
　また、豊岡カントリーエレベーターでは、市販の籾摺りロールの使用寿命に関する過去の実績について聞き取り調査を行った。
（６－１）実施例３及び４で作製した籾摺りロールの評価
　たじま農業協同組合、豊岡カントリーエレベーターにて評価した。
　籾摺り機は、サタケ社製、型式：ＨＡ１０ＮＣ（２００４年導入）を使用した。
　籾米は、銘柄：うるち、水分率（玄米基準）１４．３～１４．８％、投入もみ温度５～１５℃とした。
　処理速度は、約４．６トン／時間とした。
　なお、実施例３の籾摺りロールを使用した場合の脱ぷ率は７８％であり、実施例４の籾摺りロールを使用した場合の脱ぷ率は７９％であった。

　本評価では、約３００トンの籾米を処理し、そのときの籾摺りロールのゴム層の摩耗量を計測した。このとき摩耗量は、一対の籾摺りロール（主ロール及び副ロール）のそれぞれの端面に定規を押し当て、残存するゴム層の厚さを計測し、初期のゴム層の厚さ（２５ｍｍ）との差として算出した。結果を表２に示した。
　なお、表２において、主ロール前及び副ロール前の摩耗量とは、籾摺りロールを籾摺り機に取り付けた際に手前に位置する端面で計測した摩耗量をいい、主ロール後及び副ロール後の摩耗量とは、籾摺りロールを籾摺り機に取り付けた際に奥側に位置する端面で計測した摩耗量をいう。

　更に、上記摩耗量の計測結果に基づいて、籾摺りロールを使用寿命まで（ゴム層の厚さが５ｍｍになるまで）使用した際の予想限界籾摺り量（籾摺り可能な籾米の重量の予想値）を算出した。結果を表２に示した。
　なお、予想限界籾摺り量は、上述した方法で計測した４か所の摩耗量の平均値（平均摩耗量）を算出し、平均摩耗量（Ａ）、及び、実際に処理した籾米の重量（Ｂ）に基づき、下記計算式（１）より算出した。
　予想限界籾摺り量＝籾米の重量（Ｂ）÷〔平均摩耗量（Ａ）／２０〕・・・（１）

　また、豊岡カントリーエレベーターでの聞き取り調査の結果、バンドー化学社製の籾摺りロール（ホワイトロール、統合大１００型）の寿命（限界籾摺り量）は、概ね３００～４００トンであることが明らかとなった。

（６－２）比較例７で作製した籾摺りロールの評価
　たじま農業協同組合、出石カントリーエレベーターにて評価した。
　籾摺り機は、株式会社サタケ製、型式：ＨＰＳ１００ＨＥＡ（１９９９年導入）を使用した。また、籾米は、銘柄：ヒノヒカリ、水分率（玄米基準）１４．５～１６．３％、投入もみ温度１５～２８℃とした。
　処理速度は、約２．５トン／時間とした。
　なお、比較例７での脱ぷ率は、７９％であった。

　本評価では、約２２０トンの籾米を処理し、そのときの籾摺りロールのゴム層の摩耗量を計測した。結果を表２に示した。
　また、上記摩耗量の計測結果に基づき、予想限界籾摺り量を算出した。算出結果を表２に示した。
　なお、摩耗量の計測方法、及び、予想限界籾摺り量の算出方法は、上記（６－１）と同様である。

（６－３）比較例８で作製した籾摺りロールの評価
　兵庫南農業協同組合、稲美カントリーエレベーターにて評価した。
　籾摺り機は、サタケ社製、型式：ＨＰＳ１００ＨＥＡ（１９９９年導入）を使用した。
　籾米は、銘柄：ヒノヒカリ及びキヌヒカリ、水分率（玄米基準）：１４．３％（ヒノヒカリ）、１４．１％（キヌヒカリ）とした。
　処理速度は、約２．０トン／時間とした。
　なお、比較例８の籾摺りロールを使用した場合の脱ぷ率は、従来の籾摺りロールを使用した場合と同程度であった。

　本評価では、約３５０トンの籾米を処理し、そのときの籾摺りロールのゴム層の摩耗量を計測した。結果を表２に示した。
　また、上記摩耗量の計測結果に基づき、予想限界籾摺り量を算出した。算出結果を表２に示した。
　なお、摩耗量の計測方法、及び、予想限界籾摺り量の算出方法は、上記（６－１）と同様である。但し、比較例８では摩耗量を主ロール前、及び、副ロール前の２か所でのみ計測した。

　表２に示したように、特定の熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなるゴム層を備えた本発明の籾摺りロールは、耐久性に優れるため、長期に渡って使用することができ、籾摺りロールの交換頻度を低減することができる。
　また、上記熱硬化性ウレタン組成物がシリコーンオイルを含有する場合、耐久性が向上することも明らかとなった。

　１０、１０Ａ、１０Ｂ　籾摺りロール
　１１　しん材部
　１１ａ　取付用フランジ
　１２　ゴム層

Claims

　しん材部と、前記しん材部の外周面に積層されたゴム層とを備えた籾摺りロールであって、
　前記ゴム層は、ポリオール成分、イソシアネート成分及び架橋剤を含有する熱硬化性ウレタン組成物の硬化物からなり、
　前記ポリオール成分は、ポリエステルポリオールであり、
　前記イソシアネート成分は、ＴＤＩ及び／又はＭＤＩであり、
　前記架橋剤は、１，４－ブタンジオール、及び、１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼンであることを特徴とする籾摺りロール。
　前記イソシアネート成分は、ＭＤＩである請求項１に記載の籾摺りロール。
　前記ゴム層は、２０℃におけるＪＩＳ－Ａ硬さが、８５°以上９９°未満である請求項１又は２に記載の籾摺りロール。
　前記ゴム層は、ＤＩＮ摩耗減量が、６０～１００ｍｍ^３である請求項１～３のいずれかに記載の籾摺りロール。