專利名稱：壓力帶及其制造方法以及使用該壓力帶的閘瓦壓力輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在造紙工業(yè)、磁記錄媒體制造工業(yè)、纖維工業(yè)等各種工業(yè)領(lǐng)域，為加壓處理壓力對象物而使用的壓力帶及其制造方法，特別涉及用于閘瓦壓(shoepress)的壓力帶(press belt)及其制造方法，以及在外筒使用該壓力帶的閘瓦壓力輥(shoe press roll)。
背景技術(shù)：
在各種領(lǐng)域工業(yè)中，一般進(jìn)行在壓力帶上承載帶狀的壓力對象物，在位于壓力帶的內(nèi)周部的一面的加壓部件和位于壓力帶的外周部的另一面的加壓部件之間加壓處理壓力對象物的帶壓(belt press)。在此所謂的加壓部件是壓輥或加壓閘瓦等。以帶壓為例，可例舉造紙工業(yè)中的作為脫水加壓的閘瓦加壓。
用造紙工程作為示例來簡單說明，閘瓦加壓是在位于壓力帶的外周部的作為外部加壓部件的壓輥和位于壓力帶的內(nèi)周部的作為內(nèi)部加壓部件的加壓閘瓦之間，通過壓力帶向承載于壓力帶的外周面上的壓力對象物(濕紙)施加面壓力來進(jìn)行加壓處理(脫水處理)的方法。與對壓力對象物實(shí)施線壓力相對應(yīng)，用2個輥來進(jìn)行施壓的輥壓是通過在閘瓦加壓中使用沿移動方向具有規(guī)定寬度的加壓閘瓦來對壓力對象物施加面壓力的。因此，通過閘瓦加壓來進(jìn)行脫水加壓時，具有增大密合寬度，提高脫水効率的優(yōu)點(diǎn)。
由于使閘瓦加壓更緊湊，如在專利文獻(xiàn)1中典型公開的那樣，用可撓性的筒狀壓力帶(壓力套，press jacket)覆蓋作為內(nèi)部加壓部件的加壓閘瓦而得的呈輥狀的閘瓦壓力輥得到了普及。
除上述的脫水工序之外，例如在造紙工業(yè)、磁記錄媒體制造工業(yè)、纖維工業(yè)等中，也有為了使壓力對象物的表面平滑化并賦有光澤而進(jìn)行的砑光工序等，為了提高壓力對象物的質(zhì)量而代替輥壓或和輥壓并用進(jìn)行閘瓦加壓的情況。作為對壓力帶的一般要求特性，可例舉如強(qiáng)度、耐磨性、可撓性以及對水、油、氣體等的非透過性。作為具備這些特性的材料，壓力帶一般可使用由氨基甲酸乙酯預(yù)聚物和固化劑反應(yīng)而得的聚氨酯。但是壓力帶，特別是閘瓦加壓用帶，由于被反復(fù)的過度屈曲或加壓，因此從耐久性的方面來看在外周面易發(fā)生破裂成為較大的問題。
作為解決上述問題的方法，在專利文獻(xiàn)2中公開了通過在橫向的中央?yún)^(qū)域提高構(gòu)成帶子的樹脂的硬度，在含有閘瓦邊緣對應(yīng)部位的兩邊區(qū)域降低硬度而改善耐磨性和耐破裂性的閘瓦加壓用帶。這時，認(rèn)為具有在中央?yún)^(qū)域維持耐磨性和耐加壓變形性、在兩邊區(qū)域不易發(fā)生破裂的効果。
破裂易集中發(fā)生于與壓輥或加壓閘瓦等加壓部件的橫向兩端部相對應(yīng)的兩端部對應(yīng)區(qū)域。一般認(rèn)為，對位于兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的成為壓力對象物加壓處理面的中央?yún)^(qū)域并不要求強(qiáng)大的耐破裂性，而應(yīng)該重視耐磨性和耐加壓變形性。
專利文獻(xiàn)2是以上述技術(shù)思想為基礎(chǔ)而完成的，為了通過變化硬度而同時滿足對耐磨性和耐破裂性的要求，必須大幅變化中央?yún)^(qū)域和兩邊區(qū)域的硬度。如果聚氨酯的硬度不同，則成形時的收縮力也不同。因此，寬度方向的中央?yún)^(qū)域和兩邊區(qū)域的硬度變化較大的帶子的圓筒度變差，可能會對移動性造成不良影響。
另一方面，在專利文獻(xiàn)3中公開了，通過將構(gòu)成壓力帶外周面的聚氨酯的組成中固化劑的活性氫(H)與氨基甲酸乙酯預(yù)聚物的異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值調(diào)整為1＜H/NCO＜1.15來防止破裂的方法。
通過該方法可抑制壓力帶整體的破裂。但是，1＜H/NCO＜1.15時，存在壓力帶整體的耐磨性降低的問題。特別是造紙機(jī)的脫水加壓中用到的閘瓦加壓用帶，在濕紙通過的薄板寬度(sheet width)內(nèi)，在帶子的的外周面形成脫水用的凹部即溝或盲孔，如果壓力帶發(fā)生磨耗或加壓變形，則凹部的容量減小，脫水性降低。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開昭61-179359號公報專利文獻(xiàn)2日本專利特開平10-298893號公報專利文獻(xiàn)3日本專利特開2002-146694號公報發(fā)明的揭示發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的目的是提供可解決上述課題、在與壓輥或加壓閘瓦等加壓部件的寬度方向兩端部相對應(yīng)的兩端部對應(yīng)區(qū)域不易破裂、并且位于兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的成為壓力對象物的加壓處理面的中央?yún)^(qū)域具有優(yōu)良耐磨性和耐加壓變形性、而且圓筒度良好、移動性良好的壓力帶，以及提供將該壓力帶作為外筒使用的閘瓦壓力輥。
解決課題的方法本發(fā)明的壓力帶是無限循環(huán)的(endless)運(yùn)送移動帶，是在加壓處理方法中用到的帶子，該方法是在該壓力帶的外周面?zhèn)瘸休d壓力對象物，通過位于該壓力帶的內(nèi)周部及/或外周部的具有規(guī)定寬度的加壓部件對壓力對象物進(jìn)行加壓處理。另外，本發(fā)明中“移動方向”以及“寬度方向”只要沒有特殊的標(biāo)記，分別是指壓力對象物的移動方向以及寬度方向。
壓力對象物是濕紙、磁帶、織物等帶狀材料，沒有特定的限制。另外，加壓部件是壓輥或加壓閘瓦等。
壓力帶是包括與加壓部件中寬度方向兩端部相對應(yīng)的兩端部對應(yīng)區(qū)域、位于上述兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域而構(gòu)成的。另外，壓力帶是以熱固性聚氨酯(以下簡記為“聚氨酯”)為主要成分而形成的，該聚氨酯是由熱固性聚氨酯原料(以下簡記為“聚氨酯原料”)而得，該熱固性聚氨酯原料含有在末端具有異氰酸酯基(NCO)的異氰酸亞苯酯衍生物和在末端具有活性氫(H)的固化劑。另外，本發(fā)明中的“活性氫”例如是OH、SH、NH2、COOH等原子團(tuán)中所含的氫，是易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氫。
本發(fā)明的一個特征是將聚氨酯原料中的活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值調(diào)整為在帶子的兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高，在中央?yún)^(qū)域相對較低。
由H/NCO值被調(diào)整為較高的聚氨酯原料而得的聚氨酯的耐破裂性優(yōu)良，但耐磨性、耐加壓變形性較差，由H/NCO值被調(diào)整為較低的聚氨酯原料而得的聚氨酯的耐磨性、耐加壓變形性優(yōu)良，但是耐破裂性有變差的傾向。因此，本發(fā)明在易發(fā)生破裂的兩端部對應(yīng)區(qū)域使用由H/NCO值相對較高的聚氨酯原料而得的聚氨酯，抑制破裂的發(fā)生，在成為壓力對象物的加壓處理面的中央?yún)^(qū)域，使用由H/NCO值相對較低的聚氨酯原料而得的聚氨酯來維持耐磨性以及耐加壓變形性。本發(fā)明中，由于在兩端部對應(yīng)區(qū)域和中央?yún)^(qū)域沒有必要具有較大的硬度變化，因此帶子成形時的收縮力不會在寬度方向發(fā)生偏差，易得到圓筒度良好的帶子。由于可減少圓筒度的損壞，中央?yún)^(qū)域和兩端部對應(yīng)區(qū)域的硬度差以A型杜羅回跳式硬度計(jì)表示最好未滿1度。
只要圓筒度的偏差在不影響帶子移動性的范圍內(nèi)，也可設(shè)置成兩端部對應(yīng)區(qū)域的硬度比中央?yún)^(qū)域的低。
聚氨酯原料中，活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在兩端部對應(yīng)區(qū)域較好為1.01以上1.14以下，更好為1.08以上1.14以下；在中央?yún)^(qū)域較好為0.85以上未滿1.08，更好為0.92以上未滿1.08。兩端部對應(yīng)區(qū)域的(H/NCO)的值如在1.01以上則得到滿意的耐破裂性，如在1.14以下則可在兩端部對應(yīng)區(qū)域確保最低限必要的耐磨性。另外，如中央?yún)^(qū)域的(H/NCO)的值在0.85以上則可在中央?yún)^(qū)域確保最低限必要的耐破裂性，如未滿1.08則得到良好的耐磨性。
壓力帶的一般尺寸為寬2～15m、周長1～30m、厚度2～10mm左右。另外，較好的是本發(fā)明的壓力帶中，相對于使用當(dāng)量比(H/NCO)值較低的聚氨酯原料的中央?yún)^(qū)域的厚度，使用當(dāng)量比(H/NCO)值較高的聚氨酯原料的兩端部對應(yīng)區(qū)域的厚度減小。與由當(dāng)量比(H/NCO)值較低的聚氨酯原料而得的聚氨酯相比，由當(dāng)量比(H/NCO)值較高的聚氨酯原料而得的聚氨酯具有易磨耗的性質(zhì)。因此，通過使在兩端部對應(yīng)區(qū)域使用當(dāng)量比(H/NCO)值較高的聚氨酯原料而形成的壓力帶的厚度減小，可減小兩端部對應(yīng)區(qū)域中施加在壓力帶上的壓力，可減少在兩端部對應(yīng)區(qū)域的磨耗。
壓力帶的兩端部對應(yīng)區(qū)域的最薄部分的厚度，較好為中央?yún)^(qū)域的最厚部分厚度的50～98％。此時，由于保持兩端部對應(yīng)區(qū)域的壓力帶的厚度在一定值以上，因此可維持壓力帶的必要的強(qiáng)度，減少壓力對象物品質(zhì)下降的危險。
當(dāng)壓力帶是用于造紙機(jī)脫水加壓中的閘瓦加壓用帶時，是在帶子的外周面自中央?yún)^(qū)域至兩端部對應(yīng)區(qū)域形成多個脫水用凹部即溝和盲孔而形成的。這種情況下，通過使聚氨酯原料的當(dāng)量比(H/NCO)值在帶子的兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高，在中央?yún)^(qū)域相對較低，可抑制在易發(fā)生破裂的兩端部對應(yīng)區(qū)域發(fā)生破裂，并且由于可確保在成為壓力對象物的加壓處理面的中央?yún)^(qū)域具有良好的耐磨性以及耐加壓變形性，所以可維持凹部的形狀，確保良好的脫水性。
壓力帶的外周面自中央?yún)^(qū)域到兩端部對應(yīng)區(qū)域形成多個脫水用凹部的情況下，較好的是使兩端部對應(yīng)區(qū)域中最深的凹部的深度為位于中央?yún)^(qū)域的最淺的凹部的深度的1.1～3.0倍。與使用當(dāng)量比(H/NCO)值較低的聚氨酯原料而形成的中央?yún)^(qū)域相比，使用當(dāng)量比(H/NCO)值較高的聚氨酯原料而形成的兩端部對應(yīng)區(qū)域具有易磨耗的性質(zhì)，如果兩端部對應(yīng)區(qū)域的最深的凹部的深度在中央部最淺的凹部的深度的1.1倍以上，則即使在兩端部對應(yīng)區(qū)域壓力帶有所磨耗也可使凹部的深度確保在一定程度以上，因此可以抑制脫水能力的降低。另外，如果兩端部對應(yīng)區(qū)域的最深的凹部的深度為中央部的最淺的凹部的深度的3.0倍以下，則可減少兩端部對應(yīng)區(qū)域的凹部的耐久性不充分的危險性。
另外，本發(fā)明的另一特征在于，本發(fā)明的壓力帶是通過包括以下工序的制造方法而得的，這些工序是調(diào)制含有末端具有異氰酸酯基(NCO)的異氰酸亞苯酯衍生物和末端具有活性氫(H)的固化劑、且活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)不同的至少2種熱固性聚氨酯原料的第1工序；分布熱固性聚氨酯原料使活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高而在中央?yún)^(qū)域相對較低的第2工序；使熱固性聚氨酯原料固化的第3工序。這種情況下，較好為通過第2工序至少形成壓力帶的外周面。
本發(fā)明還涉及使用了上述壓力帶的閘瓦壓力輥。本發(fā)明的閘瓦壓力輥設(shè)置有由循環(huán)的帶子形成的外筒，以及位于外筒的內(nèi)周部的作為加壓部件的加壓閘瓦。閘瓦壓力輥的外筒由具有本發(fā)明的壓力帶的特征的壓力帶構(gòu)成。
發(fā)明的効果由于本發(fā)明的壓力帶是使聚氨酯原料的活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在相對于加壓部件的寬度方向兩端部的兩端部對應(yīng)區(qū)域較高，而在位于兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域較低而構(gòu)成的，因此即使在以往易發(fā)生破裂的兩端部對應(yīng)區(qū)域也不易發(fā)生破裂，并且成為壓力對象物的加壓處理面的中央?yún)^(qū)域的耐磨性以及耐加壓變形性變得優(yōu)良。而且，由于兩端部對應(yīng)區(qū)域和中央?yún)^(qū)域無需進(jìn)行較大的硬度變化，因此帶子成形時的收縮力不會在寬度方向發(fā)生偏差，可得到圓筒度良好的帶子，移動性也變得良好。本發(fā)明的壓力帶適宜作為閘瓦壓力輥的外筒使用。
附圖的簡單說明

圖1是在造紙機(jī)的加壓工序中使用的閘瓦加壓裝置在移動方向的截面的示意圖。
圖2是圖1中的加壓脫水部P的橫向截面的主要部分的截面圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式之一的壓力帶的寬度方向截面的示意圖。
圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的壓力帶的寬度方向截面的示意圖。
圖5是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的壓力帶的寬度方向的截面的示意圖。
圖6是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的壓力帶的寬度方向的截面的示意圖。
圖7是本發(fā)明的閘瓦壓力輥的寬度方向的截面的示意圖。
圖8是耐破裂性試驗(yàn)方法的說明圖。
符號的說明1，3加壓部件、2，2a，2b，2c，2d壓力帶、4氈構(gòu)件(felt)、5濕紙、6，8加壓面、7，7’，9，9’兩端部、10基布、11聚氨酯層、12，13，13’，14，14’，15，16，16’，17，17’，18，19，19’，20，20’，22，23，23’，24，24’聚氨酯、21，25，26，26’凹部、30閘瓦壓力輥、31支持軸、32液壓缸、33端部圓盤、34軸承、35固定板、36外周、40試驗(yàn)片、41支撐部件、42金屬制軸、43噴管、A 中央?yún)^(qū)域、B，B’兩端部對應(yīng)區(qū)域、C，C’最端部區(qū)域。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下參考附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是在造紙機(jī)的加壓工序中使用的閘瓦加壓裝置的移動方向的斷面的示意圖。圖1中的閘瓦加壓裝置設(shè)置有作為加壓部件1的壓輥、與壓輥對置的壓力帶2、位于壓力帶2的內(nèi)周部的作為加壓部件3的加壓閘瓦。另外，在圖1的裝置中，用壓力帶2覆蓋加壓閘瓦，壓力帶2作為外筒形成輥狀構(gòu)成閘瓦壓力輥30，但是壓輥2可以不形成為輥狀，而是直接以循環(huán)帶的形式使用。壓輥位于壓力帶2的外周部，作為加壓部件之一起作用。加壓閘瓦位于壓力帶2的內(nèi)周部作為另一加壓部件起作用。使與氈構(gòu)件4重疊的作為壓力對象物的濕紙5通過壓力帶2和壓輥之間。壓力帶2的外周面與氈構(gòu)件4直接接觸。向壓力帶2和加壓閘瓦之間供給潤滑油，壓力帶2可在加壓閘瓦的上面滑動。壓輥被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，壓力帶2一邊通過與移動的氈構(gòu)件4的摩擦力而在加壓閘瓦的上面滑動一邊被動旋轉(zhuǎn)。加壓閘瓦從壓力帶2的內(nèi)周部側(cè)壓向壓輥，通過該壓附力對濕紙5加壓、使其脫水。在加壓閘瓦的表面形成與壓輥的表面相對應(yīng)的凹狀。因此，在壓輥和壓力帶2之間形成在移動方向具有寬幅的加壓脫水部P。
圖2是顯示圖1的加壓脫水部P的寬度方向截面的主要部分的截面圖。如圖2所示，作為加壓部件1的壓輥以及作為加壓部件3的加壓閘瓦在寬度方向具有一定的長度。壓力帶2具有中央?yún)^(qū)域A、兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’、最端部區(qū)域C、C’。兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’是與含有壓輥的加壓面6的兩端部7、7’以及加壓閘瓦的加壓面8的兩端部9、9’的部位對應(yīng)的區(qū)域。在此，中央?yún)^(qū)域A是位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’之間的區(qū)域。最端部區(qū)域C、C’是位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的最端部側(cè)的區(qū)域。
壓力帶2一般是通過在織布、網(wǎng)、絲等形成的循環(huán)狀的加固基材中含浸以及被覆聚氨酯而形成的。得到該聚氨酯的方法沒有特別的限定，但是從簡便得到所希望的聚合物的方面來看，較好是采用使在末端具有異氰酸酯基(NCO)的氨基甲酸乙酯聚合物和在末端具有活性氫(H)的固化劑反應(yīng)的方法。
氨基甲酸乙酯聚合物例如可通過使多元醇和異氰酸亞苯酯衍生物反應(yīng)而得。多元醇可從聚醚多元醇以及聚酯多元醇中選擇。作為聚醚多元醇，可例舉如聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚丁二醇(PTMG)等。另外，作為聚酯多元醇，可例舉聚己內(nèi)酯、聚碳酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯等。可以單獨(dú)使用這些化合物也可以將2種以上混合或使之聚合后使用，還可以使用這些化合物的改性體，如硅改性體等。
作為用于得到氨基甲酸乙酯預(yù)聚物的異氰酸亞苯酯衍生物，可例舉如甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、間二甲苯二異氰酸酯(m-XDI)、萘二異氰酸酯(NDI)等?？蓪⑦@些單獨(dú)使用或?qū)?種以上混合使用。
作為固化劑，可從作為聚氨酯的固化劑一般可使用的多元醇系、芳香族二元醇系、芳香族二胺系等的固化劑中選擇1種或2種以上的混合物使用。作為多元醇系的固化劑，可使用上述作為多元醇示例的化合物。作為芳香族二元醇系的固化劑，可例舉1，4-二(β-羥基乙氧基)苯(HQEE)。作為芳香族二胺系的固化劑，可例舉如4，4’-亞甲基-二-(2-氯苯胺)(MOCA)、三亞甲基-二(4-氨基苯甲酸酯)(CUA-4)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)等。
形成壓力帶2的聚氨酯可通過變化兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’和中央?yún)^(qū)域A的多元醇、異氰酸亞苯酯衍生物以及固化劑的配比來使活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’相對較高，而在中央?yún)^(qū)域A相對較低來調(diào)制的聚氨酯原料而得。更具體些，使在兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’中所用的聚氨酯原料的當(dāng)量比(H/NCO)值在1.01以上1.14以下，使在中央?yún)^(qū)域A所用的聚氨酯原料的當(dāng)量比(H/NCO)值在0.85以上未滿1.08。另外，在最端部區(qū)域C、C’中所用的聚氨酯原料的當(dāng)量比(H/NCO)值沒有特別的限定。
接下來，參照圖3～6說明本發(fā)明的壓力帶2的實(shí)施方式。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式之一的壓力帶的寬度方向截面的示意圖。壓力帶2a是通過使聚氨酯含浸以及覆蓋于由作為加固基材的多重紡織布形成的基布10中而形成的。基布10的內(nèi)周面?zhèn)缺痪郯滨?1均一地覆蓋?；?0的外周面?zhèn)缺晃挥谥醒雲(yún)^(qū)域A的聚氨酯12、位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯13、13’以及位于最端部區(qū)域C、C’的聚氨酯14、14’覆蓋。在形成外周面?zhèn)鹊木郯滨ブ?，兩端部對?yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯13、13’由當(dāng)量比(H/NCO)值在1.01以上1.14以下的聚氨酯原料而得，在中央?yún)^(qū)域A的聚氨酯12由當(dāng)量比(H/NCO)值在0.85以上未滿1.08的聚氨酯原料而得。壓力帶2a與中央?yún)^(qū)域A以及兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的厚度相等。為了便于將壓力帶2a安裝于加壓裝置，可使最端部區(qū)域C、C’的厚度薄于其他區(qū)域。
圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施方式中的壓力帶的寬度方向的截面的示意圖。壓力帶2b是圖3所示壓力帶2a經(jīng)變形而得的帶子。壓力帶2b與壓力帶2a的不同點(diǎn)是相對于中央?yún)^(qū)域A的厚度兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的厚度較小。壓力帶2b中，基布10的外周面?zhèn)缺晃挥谥醒雲(yún)^(qū)域A的聚氨酯15、位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯16、16’以及位于最端部區(qū)域C、C’的聚氨酯17、17’覆蓋。位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯16、16’與位于中央?yún)^(qū)域A的的聚氨酯15相比較薄，壓力帶2b的兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的厚度例如是中央?yún)^(qū)域A厚度的50～98％。另外，為了便于將壓力帶2a安裝于加壓裝置，使最端部區(qū)域C、C’的厚度比兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’更薄。形成壓力帶2b的外周面?zhèn)鹊木郯滨ブ?，兩端部對?yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯16、16’由當(dāng)量比(H/NCO)值在1.01以上1.14以下的聚氨酯原料而得，中央?yún)^(qū)域A的聚氨酯15由當(dāng)量比(H/NCO)值在0.85以上未滿1.08的聚氨酯原料而得。
圖5是本發(fā)明的又一實(shí)施方式的壓力帶的寬度方向的截面的示意圖。壓力帶2c是圖3所示壓力帶2a經(jīng)變形而得的帶子。壓力帶2c與壓力帶2a的不同點(diǎn)是，在壓力帶2c的外周面形成多個凹部21，即脫水槽。壓力帶2c中，基布10的外周面?zhèn)缺晃挥谥醒雲(yún)^(qū)域A的聚氨酯18、位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯19、19’以及位于最端部區(qū)域C、C’的聚氨酯20、20’覆蓋。形成壓力帶2c的外周面?zhèn)鹊木郯滨ブ?，兩端部對?yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯19、19’由當(dāng)量比(H/NCO)值在1.01以上1.14以下的聚氨酯原料而得，中央?yún)^(qū)域A的聚氨酯18由當(dāng)量比(H/NCO)值在0.85以上未滿1.08的聚氨酯原料而得的。
圖6是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的壓力帶的寬度方向的截面的示意圖。壓力帶2d是圖5所示的壓力帶2c再經(jīng)變形而得的帶子。壓力帶2d與壓力帶2c的不同點(diǎn)在于因?qū)挾确较虻奈恢玫牟煌姑撍凵疃扔兴兓毫?d中，基布10的外周面?zhèn)缺晃挥谥醒雲(yún)^(qū)域A的聚氨酯22、位于兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯23、23’以及位于最端部區(qū)域C、C’的聚氨酯24、24’覆蓋。使兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的凹部26、26’的深度為中央?yún)^(qū)域A的凹部25的深度的1.1～3.0倍。形成壓力帶2d的外周面?zhèn)鹊木郯滨ブ?，兩端部對?yīng)區(qū)域B、B’的聚氨酯23、23’由當(dāng)量比(H/NCO)值在1.01以上1.14以下的聚氨酯原料而得，中央?yún)^(qū)域A的聚氨酯22由當(dāng)量比(H/NCO)值在0.85以上未滿1.08的聚氨酯原料而得。
接下來，參考圖1以及圖7，說明本發(fā)明的閘瓦壓力輥的實(shí)施方式。圖7是本發(fā)明的閘瓦壓力輥的寬度方向截面的示意圖。圖1的閘瓦壓力輥30中，作為加壓部件3的加壓閘瓦被壓力帶2覆蓋，壓力帶2作為外筒呈輥狀。加壓閘瓦在支持軸31上通過液壓缸32支撐，并可向上方向壓附壓力帶2。端部圓盤33通過軸承34可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在支持軸31的兩端部上。壓力帶2的邊緣在端部圓盤33的外周36上向半徑方向內(nèi)側(cè)彎折。壓力帶2邊緣的彎折部被端部圓盤33的外周部和環(huán)狀的固定板35挾持，用螺栓等使之連接固定。向壓力帶2與加壓閘瓦之間供給潤滑油。這樣，被固定在端部圓盤33的壓力帶2可在加壓閘瓦的上面滑動旋轉(zhuǎn)。在此，作為壓力帶2可使用與圖2～圖6所示相同的帶子。即，形成壓力帶2的聚氨酯中，使用通過改變兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’和中央?yún)^(qū)域A的多元醇、異氰酸亞苯酯衍生物以及固化劑的配比，來使活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’相對較高，而在中央?yún)^(qū)域A相對較低而得的聚氨酯原料。
壓力帶可通過包含以下3個工序的方法等制造，即，調(diào)制含有在末端具有異氰酸酯基(NCO)的異氰酸亞苯酯衍生物和在末端具有活性氫(H)的固化劑、且活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)不同的至少2種聚氨酯原料的第1工序，使活性氫(H)和異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高而在中央?yún)^(qū)域相對較低而分布聚氨酯原料的第2工序，以及使聚氨酯原料固化的第3工序。另外，壓力帶一般可通過在由織布、網(wǎng)、絲等形成的循環(huán)狀的加固基材上浸漬以及覆蓋聚氨酯原料來制造。
第1工序中，可直接混合含有異氰酸亞苯酯衍生物和固化劑的聚氨酯原料，由于可簡便且確實(shí)地得到所希望的聚氨酯，因此較好的是使用在末端具有異氰酸酯基的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物，混合、固化氨基甲酸乙酯聚合物和固化劑的方法。
第2工序中，沒有限定分布聚氨酯原料的方法。例如，可以通過預(yù)先在第1工序中調(diào)制當(dāng)量比(H/NCO)相對較高的兩端部對應(yīng)區(qū)域用聚氨酯原料和當(dāng)量比(H/NCO)相對較低的中央?yún)^(qū)域用聚氨酯原料，再使第1工序中調(diào)制的各種聚氨酯原料含浸于加固基材的兩端部對應(yīng)區(qū)域以及中央?yún)^(qū)域來分布聚氨酯原料。
最后在第3工序中，可使在第2工序中被分布的聚氨酯原料熱固化，得到在兩端部對應(yīng)區(qū)域以及中央?yún)^(qū)域形成了所希望的聚氨酯的壓力帶。
加固基材的內(nèi)周面?zhèn)热姹粏我坏木郯滨ピ辖n，固化之后，還可以使外周面?zhèn)鹊膬啥瞬繉?yīng)區(qū)域和中央?yún)^(qū)域被在第1工序調(diào)制而得的不同當(dāng)量比(H/NCO)的聚氨酯原料覆蓋。另外，本發(fā)明的壓力帶的制造方法除上述的工序以外，還可以包括帶子表面的研磨·切削工序等壓力帶的制造時需要的任意工序。
實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例中。
首先，單獨(dú)使用各種當(dāng)量比(H/NCO)的聚氨酯原料制造壓力帶，并進(jìn)行耐破裂性、耐磨性等的評價。從得到良好結(jié)果的原料中選擇2種，在兩端部對應(yīng)區(qū)域以及中央部分別使用1種，使用這2種聚氨酯原料制造壓力帶。
(1)壓力帶的制造1準(zhǔn)備具有2.5mm厚度的4重織的織布作為基布。準(zhǔn)備相對于100質(zhì)量份的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物(PTMG-MDI、NCO％＝5％)，混有固化劑(PTMG/DMTDA＝65/35、當(dāng)量值＝250)27.4質(zhì)量份的氨基甲酸乙酯混合液(H/NCO＝0.92)作為形成內(nèi)周面?zhèn)鹊木郯滨拥牟牧?。在里外面翻轉(zhuǎn)的基布表面上涂布該氨基甲酸乙酯混合液，在80℃加熱10小時使之固化。使氨基甲酸乙酯混合液浸漬至基布厚度的約50％。接著，對在基布涂布的聚氨酯進(jìn)行切削·研磨使從基布的表面開始的厚度達(dá)到1.0mm。之后，翻轉(zhuǎn)基布的里外面使涂布面成為內(nèi)周面?zhèn)?。接著，使基布的外周面?zhèn)缺慌c內(nèi)周面?zhèn)鹊木郯滨酉嗤浔鹊陌被姿嵋阴セ旌弦航n，使基布整體完全浸滿聚氨酯。
然后，分別單獨(dú)使用表1所示組成的H/NCO的值不同的聚氨酯，覆蓋基布的整個外周面。之后，在127℃整體加熱16小時，使聚氨酯完全固化，使基布和聚氨酯粘接一體化。接著，切削·研磨構(gòu)成外周面的聚氨酯層的表面使從基布表面開始的厚度為1.5mm。再在外周面沿著圓周方向，形成多個槽寬為0.9mm、深度為0.9mm、間距為2.54mm的脫水槽。經(jīng)過上述的方法得到構(gòu)成外周面的聚氨酯在任一部位用A型杜羅回跳式硬度計(jì)測得的硬度均為95的壓力帶(樣品1～11)。
表1 (注1)預(yù)聚物是PTMG-TDI、NCO％＝6.6％。
(注2)固化劑是DMTDA、當(dāng)量值＝107。
(2)耐破裂性試驗(yàn)圖8是耐破裂性試驗(yàn)方法的說明圖。首先，自各樣品切出寬為20mm、長為420mm的試驗(yàn)片40。接著，一邊用固定部件41固定試驗(yàn)片40的長度方向的兩端部，一邊向中間部內(nèi)側(cè)貼近直徑為25mm的表面光滑的金屬制軸42，向試驗(yàn)片40施加9.8kN/m的張力T。保持張力，并一邊通過噴管43向試驗(yàn)片40的內(nèi)面和軸42之間供給潤滑油，一邊通過活動固定部件41使試驗(yàn)片40在10cm寬度的范圍內(nèi)重復(fù)往返活動。通過這種方法，一邊向試驗(yàn)片40施加張力，一邊在內(nèi)面和軸42之間重復(fù)滑動。200萬次的往返運(yùn)動之后，通過目視觀察樣品表面的破裂發(fā)生狀況。結(jié)果示于表1。
(3)槽殘存率評價對于各樣品，通過下述方法在加壓下比較槽的殘存率。首先，對各樣品的壓力帶向槽中澆注注射型硅橡膠，一邊用壓縮試驗(yàn)機(jī)在壓力帶的厚度方向上施加0.9MPa的負(fù)荷，一邊使硅橡膠固化。接著，從槽中取出固化的硅橡膠，得到加壓時的槽型。然后，從固化硅橡膠的體積測定加壓時的槽的容積。用百分率表示相對于未加壓時的槽容積的加壓時的槽容積，即為加壓下的槽殘存率。結(jié)果示于表1。
(4)耐磨性的評價在造紙機(jī)的閘瓦加壓裝置的實(shí)機(jī)上安裝樣品3(H/NCO＝1.12)以及樣品7(H/NCO＝1.00)的壓力帶進(jìn)行移動試驗(yàn)以及耐磨性的評價。使用條件為移動速度1200m/分、密合強(qiáng)度1000kN/m。在移動前、移動30天后、移動60天后以及120天之后，測定未加壓狀態(tài)下的槽容積。然后，以隨使用天數(shù)的槽容積的減少程度作為耐磨性的評價基準(zhǔn)。將移動前的未加壓時的槽容積作為100％，用百分率表示各天數(shù)的槽容積。結(jié)果示于表2。
表2 由以上評價可知，壓力帶的外周面所用的聚氨酯原料的H/NCO的值越大耐破裂性越高，但是加壓下的槽殘存率下降，相反H/NCO的值越低加壓下的槽殘存率越高，但是耐破裂性下降。另外，考慮表2所示的結(jié)果，可明白由H/NCO的值的差異引起的槽容積的差將隨著壓力帶的使用天數(shù)加長而越來越顯著。
通過這些結(jié)果提示，如在兩端部對應(yīng)區(qū)域使用具有相對較高H/NCO的值的聚氨酯原料、在中央?yún)^(qū)域使用具有相對較低H/NCO的值的聚氨酯原料，可獲得兩端部對應(yīng)區(qū)域的耐破裂性和中央?yún)^(qū)域的耐磨性均良好的帶子。另外，還認(rèn)為在易發(fā)生破裂的兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’宜使用H/NCO的值在1.01以上1.14以下的配比的聚氨酯原料，另一方面，在成為濕紙的脫水處理面、要求耐磨性的中央?yún)^(qū)域A中宜使用H/NCO的值在0.85以上未滿1.08的配比的聚氨酯原料。
(5)壓力帶的制造2分別在兩端部對應(yīng)區(qū)域使用樣品3的聚氨酯原料，在中央?yún)^(qū)域使用樣品8的聚氨酯原料，圖5所示的壓力帶2c按照以下方法制造。
準(zhǔn)備具有2.5mm厚度的4重織的織布作為基布10。準(zhǔn)備相對于100質(zhì)量份的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物(PTMG-MDI、NCO％＝5％)混合固化劑(PTMG/DMTDA＝65/35、當(dāng)量值＝250)27.4質(zhì)量份的氨基甲酸乙酯混合液(H/NCO＝0.92)作為形成內(nèi)周面?zhèn)鹊木郯滨?1的材料。在里外面翻轉(zhuǎn)的基布10的表面涂布該氨基甲酸乙酯混合液，在80℃加熱10小時使之固化。使氨基甲酸乙酯混合液浸漬至基布10厚度的約50％。接著，切削·研磨在基布10涂布的聚氨酯層11使自基布10的表面開始的厚度為1.0mm。之后，翻轉(zhuǎn)基布10的里外面使涂布面成為內(nèi)周面?zhèn)?。再接著使與內(nèi)周面?zhèn)鹊木郯滨?1同樣配比的氨基甲酸乙酯混合液自基布10的外周面?zhèn)冉n，直到聚氨酯完全浸滿整塊基布10。
接著，用H/NCO的值不同的2種配比的聚氨酯覆蓋壓力帶2c的外周面。首先，在中央?yún)^(qū)域涂布氨基甲酸乙酯混合液(H/NCO＝0.96)，該氨基甲酸乙酯混合液通過在氨基甲酸乙酯預(yù)聚物(PTMG-TDI、NCO％＝6.6％)100質(zhì)量份中混入16.1質(zhì)量份的固化劑(DMTDA、當(dāng)量值＝107)而形成。接著，在兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’涂布氨基甲酸乙酯混合液(H/NCO＝1.12)，該氨基甲酸乙酯混合液中通過在相同的氨基甲酸乙酯聚合物100質(zhì)量份中混入18.8質(zhì)量份的相同的固化劑而形成。再在最端部區(qū)域C、C’涂布與中央?yún)^(qū)域A相同的氨基甲酸乙酯混合液。
之后，在127℃整體加熱16小時，使聚氨酯完全固化，使基布和聚氨酯粘接一體化。再切削·研磨帶子的表面使構(gòu)成外周面的聚氨酯層中，自基布10的表面的中央?yún)^(qū)域A以及兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’的厚度為1.5mm、自基布10的表面的最端部區(qū)域C、C’的厚度為0.5mm。再在帶子的外表面沿著圓周方向，形成多個槽寬0.9mm、深度0.9mm、間距2.54mm的凹部21。通過上述的方法得到整體厚度為5.0mm，內(nèi)面硬度用A型杜羅回跳式硬度計(jì)測定為90；表面硬度在中央?yún)^(qū)域A、兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’、最端部區(qū)域C、C’用A型杜羅回跳式硬度計(jì)測定均為95的帶子。
由于所得的壓力帶在兩端部對應(yīng)區(qū)域以及中央?yún)^(qū)域分別使用樣品3的聚氨酯原料以及樣品8的聚氨酯原料，因此認(rèn)為將其用于造紙機(jī)的閘瓦加壓裝置上時，如參照上述(2)～(4)的結(jié)果，則可確保在兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’具有良好的耐破裂性，并且確保在中央?yún)^(qū)域A具有良好的耐磨性以及耐加壓變形性。
另外，由于表面硬度在中央?yún)^(qū)域A、兩端部對應(yīng)區(qū)域B、B’以及最端部區(qū)域C均相同，因此成形時的收縮力在寬度方向沒有偏差，圓筒度良好。
本次公開的實(shí)施方式以及實(shí)施例完全是示例，而不是限定。本發(fā)明的范圍不是通過上述說明而是通過權(quán)利要求范圍來限定，包括與權(quán)利要求同等的技術(shù)思想以及在該范圍內(nèi)的所有變化。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的壓力帶即使在以往易發(fā)生破裂的兩端部對應(yīng)區(qū)域也不易發(fā)生破裂，并且成為壓力對象物的加壓處理面的中央?yún)^(qū)域具有優(yōu)良的耐磨性以及耐加壓變形性。而且，由于在兩端部對應(yīng)區(qū)域和中央?yún)^(qū)域不需要較大的硬度變化，所以帶子成形時的收縮力在寬度方向不易發(fā)生偏差。因此，能夠得到圓筒度良好的帶子，作為閘瓦壓力輥使用時的移動性良好。
權(quán)利要求
1.壓力帶，所述壓力帶是具備旋轉(zhuǎn)移動的循環(huán)狀的壓力帶(2)、位于上述壓力帶的內(nèi)周部和/或外周部的加壓部件(1、3)的加壓裝置中的壓力帶，其中，包含與上述加壓部件的寬度方向的兩端部(7、7’、9、9’)相對應(yīng)的兩端部對應(yīng)區(qū)域(B、B’)和位于上述兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域(A)；以由熱固性聚氨酯原料而得的熱固性聚氨酯為主要成分，該熱固性聚氨酯原料含有在末端具有異氰酸酯基(NCO)的異氰酸亞苯酯衍生物和在末端具有活性氫(H)的固化劑；使上述活性氫(H)和上述異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在上述兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高，在上述中央?yún)^(qū)域相對較低。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力帶，其中，上述熱固性聚氨酯通過使在末端具有異氰酸酯基(NCO)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物和在末端具有活性氫(H)的固化劑反應(yīng)而得。
3.如權(quán)利要求1所述的壓力帶，其中，上述當(dāng)量比(H/NCO)值在上述兩端部對應(yīng)區(qū)域?yàn)?.01以上1.14以下，在上述中央?yún)^(qū)域?yàn)?.85以上未滿1.08。
4.如權(quán)利要求1所述的壓力帶，其中，上述中央?yún)^(qū)域和上述兩端部對應(yīng)區(qū)域的硬度差用A型杜羅回跳式硬度計(jì)表示未滿1度。
5.如權(quán)利要求1所述的壓力帶，其中，相對于上述中央?yún)^(qū)域的厚度，上述兩端部對應(yīng)區(qū)域的厚度較小。
6.如權(quán)利要求1所述的壓力帶，其中，在外周面從上述中央?yún)^(qū)域至上述兩端部對應(yīng)區(qū)域形成多個凹部(21)。
7.如權(quán)利要求6所述的壓力帶，其中，相對于位于上述中央?yún)^(qū)域的凹部(25)的深度，位于上述兩端部對應(yīng)區(qū)域的凹部(26、26’)較深。
8.閘瓦壓力輥，所述閘瓦壓力輥是具備由循環(huán)狀的壓力帶(2)形成的外筒和位于上述外筒的內(nèi)周部的作為加壓部件(3)的加壓閘瓦的閘瓦壓力輥(30)，其中，上述外筒是權(quán)利要求1～7中的任一項(xiàng)所述的壓力帶。
9.壓力帶的制造方法，所述方法是具備旋轉(zhuǎn)移動的循環(huán)狀的壓力帶(2)、位于上述壓力帶的內(nèi)周部和/或外周部的加壓部件(1、3)的加壓裝置中的壓力帶的制造方法，其中，上述壓力帶包含與上述加壓部件的寬度方向的兩端部(7、7’、9、9’)相對應(yīng)的兩端部對應(yīng)區(qū)域(B、B’)和位于上述兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域(A)；上述壓力帶的制造方法包括調(diào)制含有在末端具有異氰酸酯基(NCO)的異氰酸亞苯酯衍生物和在末端具有活性氫(H)的固化劑、上述活性氫(H)和上述異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)不同的至少2種熱固性聚氨酯原料的第1工序，分布上述熱固性聚氨酯原料使上述活性氫(H)和上述異氰酸酯基(NCO)的當(dāng)量比(H/NCO)值在上述兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高、在上述中央?yún)^(qū)域相對較低的第2工序，使上述熱固性聚氨酯原料固化的第3工序。
10.壓力帶的制造方法，其中，通過權(quán)利要求9所述的壓力帶的制造方法的上述第2工序，至少形成上述壓力帶的外周面。
全文摘要
提供了耐破裂性、耐磨性及耐加壓變形性優(yōu)良的，并且移動性良好的壓力帶及其制造方法及使用該壓力帶的閘瓦壓力輥。所述壓力帶是具備旋轉(zhuǎn)移動的循環(huán)狀的壓力帶(2)和加壓部件(1、3)的加壓裝置中的壓力帶，該壓力帶包括與加壓部件的寬度方向的兩端部相對應(yīng)的兩端部對應(yīng)區(qū)域(B、B’)和位于該兩端部對應(yīng)區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域(A)；以熱固性聚氨酯為主要成分，該熱固性聚氨酯由含有在末端具有異氰酸酯基(NCO)的異氰酸亞苯酯衍生物和在末端具有活性氫(H)的固化劑的原料而得；活性氫和異氰酸酯基的當(dāng)量比(H/NCO)在兩端部對應(yīng)區(qū)域相對較高，而在中央?yún)^(qū)域相對較低。還提供了該壓力帶的制造方法。
文檔編號D21F3/02GK1833070SQ20048002230
公開日2006年9月13日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者疋田孝壽 申請人:山內(nèi)株式會社