(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンコーティングを工業用ローラー上に形成するための方法であって、
プレポリマー成分、ポリオール添加剤及び硬化成分を含む、コーティング形成反応混合物の生成物であるコーティングを工業用ローラーに適用する工程であって、
前記プレポリマー成分が、イソシアネート成分及びポリカーボネートポリオールを含むプレポリマー形成反応混合物の生成物であるポリカーボネートプレポリマーを含み、前記プレポリマー成分が、前記コーティング形成反応混合物の総重量に基づいて、３０重量％〜８０重量％の量で、前記コーティング形成反応混合物内に存在し、前記プレポリマー形成反応混合物が、前記プレポリマー形成反応混合物の総重量に基づいて、２０重量％〜６０重量％の前記イソシアネート成分と、３０重量％〜８０重量％の前記ポリカーボネートポリオールとを含み、
前記ポリオール添加剤がポリカーボネートポリオールであり、前記コーティング形成反応混合物の前記総重量に基づいて、５重量％〜６０重量％の前記ポリオール添加剤の量で、前記コーティング形成反応混合物内に存在し、
前記硬化成分が塩素化芳香族ジアミン硬化剤を含み、前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤の構造が塩素原子と２つのアミノ部分とで置換された芳香族環を含み、前記硬化成分が、前記コーティング形成反応混合物の前記総重量に基づいて、５重量％〜２０重量％の量で、前記コーティング形成反応混合物内に存在する、工程と、
前記コーティングを硬化させてポリウレタンコーティング層を前記工業用ローラー上に形成する工程と、を含む、前記方法。
【請求項２】
前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤が、４−クロロ−３，５−ジアミノ安息香酸イソブチルである、請求項１に記載の前記方法。
【請求項３】
前記硬化成分が、前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤に加えて、１つ以上の他の硬化剤を含み、前記硬化成分が、前記硬化成分の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％の前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤と、少なくとも２０重量％の前記１つ以上の他の硬化剤とを含む、請求項１または２に記載の前記方法。
【請求項４】
前記プレポリマー成分がポリエーテルグリコール由来のプレポリマーをさらに含み、前記プレポリマー成分が、前記プレポリマー成分の総重量に基づいて、少なくとも１重量％の前記ポリエーテルグリコール由来のプレポリマーと、少なくとも５０重量％の前記ポリカーボネートプレポリマーとを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項５】
前記イソシアネート成分が、合計１００重量％の前記イソシアネート成分に基づいて、少なくとも６０重量％の４，４’−メチレンジフェニルイソシアネートと、残部の２，４’−メチレンジフェニルイソシアネートとを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項６】
前記プレポリマー形成反応混合物が、前記プレポリマー形成反応混合物の総重量に基づいて、２５重量％〜５０重量％の前記イソシアネート成分と、５０重量％〜７０重量％の前記ポリカーボネートポリオールとを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項７】
前記プレポリマー成分がポリカーボネートプレポリマーのみを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項８】
前記プレポリマーまたは前記ポリオール添加剤中の前記ポリカーボネートポリオールが、１，６−ヘキサンジオール系ポリカーボネートジオール、１，５−ペンタンジオール系ポリカーボネートジオール、１−４−ブタンジオール系ポリカーボネートジオール、及び１，３−プロパンジオール系ポリカーボネートジオールからなる群から選択される１つである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項９】
前記プレポリマーまたは前記ポリオール添加剤中の前記ポリカーボネートポリオールが、４５〜７５ｍｇＫＯＨ／ｇの名目ヒドロキシル価を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の前記方法。
【請求項１０】
工業用ローラー上のポリウレタンコーティングであって、請求項１〜９のいずれか一項に記載の前記方法によって形成されるポリウレタンコーティング層を含み、前記ポリウレタンコーティング層が、６５％未満のヒステリシス損失値及び１８％未満の永久歪値を有する、ポリウレタンコーティング。
【請求項１１】
吸引加圧ロール上のポリウレタンコーティングであって、請求項１〜９のいずれか一項に記載の前記方法によって形成されるポリウレタンコーティング層を含み、前記ポリウレタンコーティング層が、前記吸引加圧ロールの表面を覆うエポキシ層の上にある、ポリウレタンコーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、工業用ローラーポリウレタンコーティングを形成するための方法に関し、本方法は、プレポリマー成分及び硬化成分を含む、コーティング層形成反応混合物を形成することによって、コーティング層を工業用ローラー上に形成することを含む。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンエラストマーは、工業用ローラーの構成において、例えば、長期の使用にわたる耐荷重能力及び耐摩耗性において利点を呈するコーティングを形成するために使用される。ポリウレタンエラストマーは、ポリオール、例えば、ポリ（テトラメチレン）エーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）と、イソシアネート、例えば、特許公開第ＷＯ１９９８／０５６８４１号で考察されているものとを組み合わせることによって、作製可能である。ＰＴＭＥＧを含むコーティングは、動荷重に関わる用途において有利な動的挙動を呈することができるが、そのコーティングはまた、高温では、酸素、水、及び化学的な安定性に乏しく、そのために、コーティングの寿命が短くなるという問題も有し得る。さらに、製紙工場等における工業用用途では、工業用ローラー上のＰＴＭＥＧを含むコーティングは、多湿環境及び高い動作温度に暴露され（例えば、温度は潜在的に１１０℃にまで達する可能性がある）、これによって、コーティングが劣化及び／または脱型し、コーティングの寿命が短縮してしまう。したがって、高温での不安定性、及び工業条件（例えば、製紙工場に見られる高湿度及び高温の条件等）でのポリウレタンエラストマーの劣化及び／または脱型が生じる可能性を低減できるコーティングが求められている。
【０００３】
さらに、工業用ローラーのためのポリウレタンコーティングは、製紙用シュープレスベルト内に埋め込まれたポリウレタン層、例えば、米国特許第７，９５５，４７５号で教示されているものと区別することができる。特に、工業用ローラーのためのポリウレタンコーティングが短いゲル化時間（例えば、１０分未満）を有して、工業用ローラー上に適切に適用されるようになることが望ましい。したがって、工業条件に耐え得て、かつ短いゲル化時間を有し得るコーティングが求められている。
【発明の概要】
【０００４】
実施形態は、ポリウレタンコーティングを工業用ローラー上に形成するための方法であって、プレポリマー成分及び硬化成分を含むコーティング形成反応混合物の生成物であるコーティングを適用することと、前記コーティングを硬化させてポリウレタンコーティング層を前記工業用ローラー上に形成することと、を含む方法を提供することによって、実現可能である。プレポリマー成分は、イソシアネート成分及びポリカーボネートポリオールを含むプレポリマー形成反応混合物の生成物であるポリカーボネートプレポリマーを含み、プレポリマー成分は、コーティング形成反応混合物の総重量に基づいて、３０重量％〜８０重量％の量で、コーティング形成反応混合物内に存在する。硬化成分は塩素化芳香族ジアミン硬化剤を含み、硬化成分は、コーティング形成反応混合物の総重量に基づいて、５重量％〜２０重量％の量で、コーティング形成反応混合物内に存在する。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
実施形態は、ウレタン系プレポリマー成分と硬化成分との間で反応が生じるのを可能にすることを含む、ポリウレタンコーティングを形成する方法に関する。ウレタン系プレポリマー成分は、イソシアネート成分とポリカーボネートジオール成分との間の反応、例えば、特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／０２５１５６号で考察されているものから形成される、少なくとも１つのウレタン系プレポリマーを含む。硬化成分は、少なくとも塩素化芳香族ジアミン系硬化剤を含み、その化合物の構造は、芳香族化合物、２つのアミノ部分、及び塩素を含む（例えば、アミノ部分及び塩素がベンゼン環上に置換される）。
【０００６】
実施形態によると、ポリウレタンコーティングは、例えば、製造ラインの吸引加圧ロール、スチールプレスローラー、及び引張ローラー等の工業用ローラー上で使用される。工業用ローラーは、ウレタン系プレポリマー成分及び硬化成分を含むコーティング層形成反応混合物の生成物でコーティングされており、その反応混合物は、反応混合物の総重量に基づいて、３０重量％〜８０重量％のプレポリマー成分と、５重量％〜２０重量％の硬化成分とを含む。当業者によって理解されるように、反応混合物の総重量に対する１００重量％に基づいて、反応混合物の重量パーセンテージが計算される。ウレタン系プレポリマーは、少なくとも１つの末端イソシアネート基を含むことができ、硬化成分は、活性水素基を有する少なくとも１つの硬化剤を含むことができる。
【０００７】
ウレタン系プレポリマーは、イソシアネート成分及びポリオール成分を含むプレポリマー形成反応混合物の生成物である。イソシアネート成分は、１つ以上の異なるイソシアネート（例えば、少なくとも２つの異なる芳香族イソシアネート）を含む。ウレタンプレポリマーは、５％〜３０％（例えば、５％〜２０％、１０％〜１５％、及び９％〜１１％等）のイソシアネート基含有量（すなわち、ＮＣＯ含有量）を有することができる。例示的な実施形態によると、ポリオール成分は、ポリカーボネートジオールを含み、例えば、１つのポリカーボネートジオール、１つ以上のポリカーボネートジオールまたは１つのポリカーボネートジオール、及び１つ以上の他のポリオールを含む。イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させるとき、イソシアネートインデックスは、８０〜１０００（例えば、１００〜６００、及び２００〜５００等）であってよい。イソシアネートインデックスは、存在するイソシアネート基（すなわち、ＮＣＯ部分）の等量であり、存在するイソシアネート反応性水素含有基（すなわち、ＯＨ部分）の総等量によって除算されて、１００で乗算される。つまり、イソシアネートインデックスは、配合物中に存在するイソシアネート反応性水素原子上のイソシアネート基の比率であり、パーセンテージでもたらされる。したがって、イソシアネートインデックスは、配合物中で使用される量のイソシアネート反応性水素と反応するために理論上必要とされるイソシアネートの量に対する、実際に配合物中で使用されるイソシアネートのパーセンテージを表す。
【０００８】
イソシアネート成分は、プレポリマー形成反応混合物の総重量の、２０重量％〜６０重量％（例えば、２５重量％〜５０重量％、３０重量％〜４５重量％、及び３５重量％〜４０重量％等）を占める。ポリオール成分は、プレポリマー形成反応混合物の総重量の３０重量％〜８０重量％（例えば、４５重量％〜７５重量％、５０重量％〜７０重量％、５５重量％〜６５重量％、及び６０重量％〜６５重量％等）を占める。また、プレポリマー形成反応混合物は、イソシアネート成分とポリオール成分との間の反応を引き起こす、さらには、及び／または、その反応を加速させるために配合される触媒を含む添加剤成分を含むこともできる。例えば、その触媒は、当該業界で既知である少なくとも１つの触媒、例えば、特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／０２５１５６号で考察されているものを含むことができる。また、添加剤成分も、ブロモ酢酸エステル、トリクロル酢酸、シアノ酢酸エステル、硫酸ジメチル、塩化ベンゾイル、及び塩化アセチルの群から選択される他の添加剤を含むことができる。添加剤成分は、プレポリマー形成反応混合物の総重量の５重量％未満（例えば、０．０１重量％〜０．０５重量％、及び０．１５重量％〜０．１重量％等）を占める。当業者によって理解されるように、プレポリマー形成反応混合物の総重量に対する１００重量％に基づいて、重量パーセンテージが計算される。
【０００９】
プレポリマー形成反応混合物のイソシアネート成分中の１つ以上のイソシアネートはそれぞれ、１．８〜４．２（例えば、１．９〜３．５、及び２．０〜３．３等）の官能性を有し得る。１つ以上のイソシアネートは、芳香族イソシアネート、脂環式イソシアネート、及び脂肪族イソシアネートの群から選択可能である。例示的なイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）と、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）と、ｍ−フェニレンジイソシアネートと、ｐ−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）と、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）と、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）と、それらの様々な異性体及び／または誘導体と、を含む。その２，４’−、２，２’−、及び４，４’−異性体のうちの少なくとも１つを使用することで、ＭＤＩはホモポリマー、コポリマー、混合物、または変性ポリマーの形態となり得る。例示的なＭＤＩ生成物は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能であり、ＩＳＯＮＡＴＥ、ＰＡＰＩ、及びＶＯＲＡＮＡＴＥという商標名のものである。その２，４及び２，６−異性体のうちの少なくとも１つを使用することで、ＴＤＩはホモポリマー、コポリマー、混合物、または変性ポリマーの形態となり得る。例示的なＴＤＩ生成物はＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能であり、ＶＯＲＡＮＡＴＥという商標名のものである。
【００１０】
例示的な実施形態によると、プレポリマー形成反応混合物中のイソシアネート成分は、少なくとも２つの異なる芳香族ジイソシアネート、例えば、ＭＤＩまたはＴＤＩの２つの異なる異性体の混合物、もしくはＭＤＩとＴＤＩとの混合物を含む芳香族ジイソシアネート混合物を含み得る。例示的な実施形態によると、その芳香族ジイソシアネート混合物は、少なくとも６０重量％の４，４’−メチレンジフェニルイソシアネートと、ＴＤＩの異性体、及びイソシアネート成分の総重量に基づいて、（例えば、６０重量％と４０重量％、７０重量％と３０重量％、８０重量％と２０重量％、９０重量％と１０重量％、９５重量％と５重量％、及び９８重量％と２重量％等の混合比で）４，４’−メチレンジフェニルイソシアネートとは異なるＭＤＩの１つの異性体の群から選択される少なくとも１つの残部と、を含み得る。例えば、芳香族ジイソシアネート混合物は、イソシアネート成分の総重量に基づいて、少なくとも６０重量％の４，４’−メチレンジフェニルイソシアネートと、残部の２，４’−メチレンジフェニルイソシアネートと、を含み得る。
【００１１】
ウレタン系プレポリマーを形成するためのポリオール成分は、少なくとも１つのポリカーボネートポリオールを含み、かつ、少なくとも１つの他のポリオール（例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、エステルカーボネートポリオール、及びエーテルカーボネートポリオールの群から選択される少なくとも１つ）を任意に含むことができる。例示的な実施形態によると、プレポリマーを形成するための反応混合物は、プレポリマー形成反応混合物の総重量に基づいて、３０重量％〜８０重量％（例えば、４０重量％〜７０重量％、３０重量％〜６０重量％、及び５０重量％〜８０重量％等）のポリカーボネートジオール成分を含む。ポリオール成分中のポリオールは、２〜８（例えば、２〜４）の官能性を有する。
【００１２】
ポリカーボネートポリオールは、ジオール成分（例えば、少なくとも１つのアルカンジオールを含むもの）と、カルボニル部分含有成分（例えば、炭酸エステル及びホスゲンの群から選択される少なくとも１つを含むもの）との間の反応の生成物であってよい。例示的なジオールは、１，３−プロパンジオールと、１，４−ブタンジオールと、１，５−ペンタンジオールと、１，６−ヘキサンジオールと、１，７−ヘプタンジオールと、１，２−ドデカンジオールと、シクロヘキサンジメタノ−ルと、３−メチル−１，５−ペンタンジオールと、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールと、ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテルと、ビス（６−ヒドロキシヘキシル）エーテルと、７００ｇ／モル未満の数平均分子量を有する短鎖Ｃ２、Ｃ３、またはＣ４ポリエーテルジオールと、それらの組み合わせと、それらの異性体と、を含む。例示的な炭酸エステルは、炭酸ジメチルと、炭酸トリメチレンと、炭酸エチレンと、炭酸ジフェニルと、炭酸プロピレンと、ポリ（プロピレンカーボネート）と、ポリ（ビスフェノールＡカーボネート）と、を含む。ジオール成分及びカルボニル部分含有成分を含む反応混合物が重合反応を受けることによって、ポリカーボネートポリオールを得ることができる。例えば、得られたポリカーボネートポリオールは、ヒドロキシル末端ポリカーボネートジオールであり得る。
【００１３】
ポリカーボネートポリオールは、２〜５０個の炭素原子（例えば、２〜２０個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、及び５〜６個の炭素原子等）を有する１つ以上のアルカンジオールからの反復ユニットを、分岐または非分岐鎖として含むことができるが、これは、酸素（Ｏ）等の追加のヘテロ原子によっても中断され得る。１つ以上のアルカンジオール成分からの反復ユニットを有する例示的なポリカーボネートポリオールは、ＵＢＥ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能であるＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬとう商標名のもの、及びＢａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＬＬＣから入手可能なＤＥＳＭＯＰＨＥＮという商標名のものである。例えば、ポリカーボネートポリオールは、１，６−ヘキサンジオール系ポリカーボネートジオール、１，５−ペンタンジオール系ポリカーボネートジオール、１−４−ブタンジオール系ポリカーボネートジオール、及び１，３−プロパンジオール系ポリカーボネートジオールの群から選択されるものである。例示的な実施形態によると、ポリカーボネートポリオールは、１，６−ヘキサンジオールと炭酸エステルとの反応生成物、例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル等である。
【００１４】
ポリカーボネートポリオールは、７５０〜５０００ｇ／モル（例えば、１０００〜５０００ｇ／モル、１５００〜３０００ｇ／モル、及び１８００〜２２００ｇ／モル等）の平均分子量を有し得る。ポリカーボネートポリオールは、２２〜２２０ｍｇＫＯＨ／ｇ（例えば、３５〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、４５〜７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、及び５０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇ等）の名目ヒドロキシル価を有し得る。ポリカーボネートポリオールは、平行板流量計によって７５℃で測定された３００〜１５，０００ｃｐの平均粘度を有し得る。例えば、そのポリカーボネートポリオールは、適度に粘着性があり、７５℃で測定された１５００ｃｐ〜５０００ｃｐ（例えば、２０００ｃｐ〜３０００ｃｐ等）の粘度を有し得る。
【００１５】
ポリカーボネートポリオールの重合反応は、触媒成分の存在によって促進することができる。重合反応を実施して、触媒成分の存在下でポリカーボネートジオールを形成するための方法は、例えば、エステル交換反応を含む。エステル交換反応においては、反応物は、エステル交換触媒の存在下かつ反応条件下で接触する。均一触媒及び不均一触媒の群から選択される少なくとも１つを含む触媒成分を使用することができる。ポリカーボネートポリオールの重合反応において使用される触媒は、水酸化物、酸化物、金属アルコラート、炭酸塩、元素の周期表の主族Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、及びＩＶ、副族ＩＩＩ及びＩＶ、及び希土類基からの元素のうちの１つの金属の有機金属化合物（例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｓｎ、及びＳｂの化合物が本明細書中に記載のプロセスには特に好適である）の群から選択される少なくとも１つを含むことができる。反応が完了した後、触媒は生じた生成物中に残存可能である、または、分離、中和、もしくはマスク可能である。
【００１６】
エステル交換反応の温度は１２０℃〜２４０℃であり得る。エステル交換反応は大気圧で実施可能であるが、より低いまたは高い圧力でエステル交換反応を形成することも可能である。真空を活性化サイクルの最後に適用して、いかなる揮発性物質をも除去することができる。反応時間は、温度等の変数、圧力、ならびに使用される触媒の種類及び量によって決定する。
【００１７】
コーティング層を形成するためのプレポリマー成分は、任意に、ポリカーボネートプレポリマーとは異なる少なくとも１つの他のプレポリマーを含んでもよい。例示的な実施形態によると、そのプレポリマー成分は、プレポリマー成分の総重量に基づいて、５０重量％〜９９重量％（例えば、６０重量％〜９０重量％、及び７５重量％〜８５重量％等）のポリカーボネートプレポリマーと、ポリエーテルグリコール由来のプレポリマー（例えば、ＰＴＭＥＧ由来のプレポリマー）等の少なくとも１つの他のプレポリマーの残部と、を含む。ポリオール成分中の他のプレポリマーの総重量は、プレポリマー成分の総重量に基づいて、１重量％〜５０重量％（例えば、５重量％〜３５重量％、１０重量％〜３０重量％、及び１５重量％〜２５重量％等）であってよい。例えば、そのプレポリマー成分は、ポリカーボネートプレポリマー対ポリエーテルグリコール由来のプレポリマーが８０：２０〜７０：３０である混合物であってよい。当業者によって理解されるように、プレポリマー成分の上述の重量パーセンテージは、プレポリマー成分の総重量に対する１００重量％に基づいて計算される。
【００１８】
また、ポリウレタンコーティングを形成するための反応混合物も、ウレタン系プレポリマー成分に加えて硬化成分を含む。その硬化成分は、少なくとも１つの塩素化芳香族ジアミン硬化剤を含む。その塩素化芳香族ジアミンは、硬化剤成分の総重量の２０重量％〜１００重量％（例えば、３０重量％〜９０重量％、５０重量％〜９５重量％、８０重量％〜９９重量％、及び９０重量％〜１００重量％等）を占める。その塩素化芳香族ジアミン硬化剤は、例えば、４−クロロ−３，５−ジアミノ安息香酸イソブチル、４−クロロ−１，２−ジアミノ安息香酸イソブチル、４−クロロ−１，３−ジアミノ安息香酸イソブチル、４−クロロ−１，４−ジアミノ安息香酸イソブチル、ジ、トリ、もしくはテトラ塩化１，３−、または１，４−ベンゼンジアミンの群から選択される少なくとも１つであってよい。例えば、その塩素化芳香族ジアミン剤は、４−クロロ−３，５−ジアミノ安息香酸イソブチルである。
【００１９】
硬化剤成分は、任意に、少なくとも１つの塩素化芳香族ジアミンに加えて、少なくとも１つの他の硬化剤を含んでもよい。その少なくとも１つの他の硬化剤は、二官能性または三官能性有機ポリアミン化合物であってよい。例えば、（例えば、２つの異なる芳香族ジアミン硬化剤のうち）合計１００重量％の硬化成分に基づいて、少なくとも５０重量％の塩素化芳香族ジアミン硬化剤と、少なくとも２０重量％の１つ以上の他の硬化剤と、を含む硬化剤成分。
【００２０】
コーティング層形成反応混合物は、ポリカーボネートポリオール及びポリエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ等）の群から選択される少なくとも１つのポリオール添加剤を含んでもよい。例えば、そのポリオール添加剤は、ポリカーボネートプレポリマー及びポリエーテルグリコール由来のプレポリマーを形成することに関して、上述のポリオールに類似してもよい。例えば、コーティング層形成反応混合物は、ポリカーボネートプレポリマーの形成に使用するものと同じポリカーボネートポリオールを含んでもよい。コーティング層形成反応混合物は、その反応混合物の総重量に基づいて、５重量％〜６０重量％（例えば、１０重量％〜５５重量％、２０重量％〜６０重量％、４０重量％〜５０重量％、及び４５重量％〜５５重量％等）のポリオール添加剤を含んでもよい。
【００２１】
ウレタンプレポリマー成分と、硬化成分と、任意に、ポリオール添加剤とを、鎖延長剤、架橋剤、充填剤、及び顔料の群から選択される少なくとも１つ等の他の成分の存在下で、反応させることができる。
【００２２】
ウレタンプレポリマー成分と、硬化成分と、ポリオール添加剤等の任意の他の選択成分とを互いに反応させて、ポリウレタンコーティング層を形成することができる。ＡＳＴＭ  Ｄ  ２２４０によると、そのポリウレタンコーティング層は、配合することによって、少なくとも９０のショアＡ硬度を有することができる。また、そのコーティング層は、６５％未満の（例えば、６２％未満の）ヒステリシス損失値と、１８％未満の（例えば、１５％未満、及び１４％未満等の）の永久歪値との組み合わせを有することもできる。
【００２３】
ポリウレタンコーティング層は、例えば、成型プロセス（鋳型成型プロセス、回転成型プロセス、または遠心成型プロセス等）、水中コーティングプロセス、噴霧コーティングプロセス、押出プロセス、積層プロセス、またはライニングプロセスによって、工業用ローラー上で形成可能である。そのポリウレタンコーティング層はエポキシ層上に直接形成されてよく、そのエポキシ層は、コーティング層がエポキシ層上に形成される前に、部分的に硬化し得る（例えば、５０％未満が硬化する）。その後、エポキシ層及びコーティング層の両方を工業用ローラー上で硬化させるために、硬化技術を実施することができる。ポリウレタンコーティング層は、工業用ローラー上に（例えば、２．５ｍｍ〜４ｍｍの厚さを有する）覆いを形成する。そのポリウレタンコーティング層が工業用ローラーの外殻上のパターンに対応するホールを有することによって、例えば、コーティング層は、コーティング層の全領域に基づいて、１０〜２０％の開放領域を有することが可能となる。ポリウレタンコーティング層が工業用ローラーに適用された後に、ホールが形成される。
【００２４】
例示的な実施形態によると、ポリウレタンコーティング層は、まず（少なくとも１つのイソシアネートを含む）イソシアネート成分と、少なくとも１つのポリカーボネートポリオールとを反応させることで、プレポリマー成分を調製することによって、形成可能である。次いで、そのプレポリマー成分と、塩素化芳香族ジアミン硬化剤を有する硬化成分とを混合させて、硬化性コーティング層組成物を形成する。この硬化性コーティング層組成物は、硬化性コーティング層組成物の総重量に基づいて、３０重量％〜８０重量％のプレポリマー成分を含み、５重量％〜２０重量％の硬化成分を形成する。その後、その硬化性コーティング層組成物は、（例えば、成型プロセスを用いることによって）工業用ローラーの最表面の少なくとも一部に適用されて、適用された硬化性コーティング層組成物の硬化が行われて、ポリウレタンコーティング層が工業用ローラー上に形成される。
【００２５】
工業用ローラー上に形成されたポリウレタンコーティング層は、機械ベルト上のポリウレタンコーティング層と区別することができる。例えば、ポリウレタンコーティング層は、エポキシ層を用いて、工業用ローラーの最表面、例えば、工業用ローラーの金属最表面に付着させることができる。対照的に、機械ベルトの布基部上のコーティング層では、ポリウレタンが特定の深さまで布基部に含浸する必要があるため、布基部及びポリウレタン層は互いに一体形成される。
【００２６】
ポリウレタンコーティング層を有する工業用ローラーは、例えば、吸引加圧ロール、スチールプレスローラー、引張ローラー、ニットローラー、回転ローラー、ピンチローラー、ステアリングローラー、アイドラーローラー、コーティングローラー、及び酸洗用ローラーのうちの１つであってよい。例示的な実施形態によると、工業用ローラーは吸引加圧ロールであり、その外殻上には形成されたホールのパターンを有し、その外周の一部には真空を適用させている。そのサクションプロセスロールは、圧縮されている物体から水を採取することができるように適合されている。別の例示的な実施形態によると、工業用ローラーは引張ローラーであり、製造ラインにおけるベルトの引張を制御するために使用されており、高摩擦、高柔軟性、及び高圧力環境に暴露され得る。
【実施例】
【００２７】
以下の材料を使用した。
ＡＤＤＯＬＩＮＫ（登録商標）１６０４  本質的に４−クロロ−３，５−ジアミノ安息香酸イソブチルからなる硬化剤（Ｒｈｅｉｎ  Ｃｈｅｍｉｅから入手可能である）。
ＥＴＨＡＣＵＲＥ（登録商標）３００  ほぼ３，５−ジメチルチオ−２，６−トルエンジアミンと３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミン（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である）との混合物からなる硬化剤。
ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＨ−２００  約２，０００ｇ／モルの数平均分子量を有する１，６−ヘキサンジオール系ポリカーボネートジオール（ＵＢＥ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能である）。
ＴＥＲＡＴＨＡＮＥ（登録商標）１０００  ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−）ｎＨの構造を有し、式中、ｎの平均値は１４であり、約１，０００ｇ／モルの数平均分子量を有するポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）（Ｉｎｖｉｓｔａから入手可能である）。
ＴＥＲＡＴＨＡＮＥ（登録商標）２０００  ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−）ｎＨの構造を有し、式中、ｎの平均値は２７であり、約２，０００ｇ／モルの数平均分子量を有するポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）（Ｉｎｖｉｓｔａから入手可能である）。
塩化ベンゾイル  塩化ベンゾイルの９９％の溶液（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能である）。
ＩＳＯＮＡＴＥ（商標）Ｍ１２５  ４，４’−／２，４’−ＭＤＩの約９８／２重量パーセントのイソシアネート（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である）。
【００２８】
第１に、プレポリマーの調製を行った。実施例１ならびに比較実施例１及び２で使用するプレポリマーは、以下の表１中の配合を用いて調製した。特に、実施例１及び比較実施例１は、表１に記載のポリカーボネート由来のプレポリマーを含み、比較実施例２は表２に記載のＰＴＭＥＧ由来のプレポリマーを含んだ。
【００２９】
【表１】
0006480437.tif 000002
【００３０】
ポリカーボネートプレポリマー及びＰＴＭＥＧプレポリマーを、表１中の成分を２時間８０℃で反応させることによって形成した。ポリカーボネートプレポリマーのＮＣＯ含有量は１０．３４％であった（ＡＳＴＭ  Ｄ５１５５に従って測定された）。
【００３１】
第２に、ポリウレタンコーティング層を形成するための組成物を形成した。表１のポリカーボネート及びＰＴＭＥＧプレポリマーをオーブン内において７０℃で予熱した。１時間後、ポリカーボネートプレポリマーを４０秒間混合した（８００ｒｐｍで１０秒かつ２３５０ｒｐｍで３０秒）。表２の硬化成分を、オーブンにおいて７０℃で３０分間予熱して、鋳型を８０℃まで予熱した。次いで、表１のポリカーボネートプレポリマー及びＰＴＭＥＧプレポリマーと、表２の各成分とを混合して、反応混合物を形成した。得られた混合物を２０秒間混合し（８００ｒｐｍで５秒かつ２３５０ｒｐｍで１５秒）、次いで、各鋳型内に直ちに注いで、１００００ｐｓｉ（６８．９５ＭＰａ）以下で、１５分間８０℃で圧縮成形した。１５分後、プラークを型から取り出して、オーブン内で１６〜１７時間８０℃で後硬化させた。
【００３２】
【表２】
0006480437.tif 000003
【００３３】
第１に、実施例１ならびに比較実施例１及び２のプラークを、以下の特性について評価した。
【００３４】
【表３】
0006480437.tif 000004
【００３５】
実施例１ならびに比較実施例１及び２のショア硬度Ａを、ＡＳＴＭ２２４０に従って測定した。実施例１ならびに比較実施例１及び２の引張強度、伸び、及び弾性率は、プラークから型抜きされた微小引張棒試料で得た。その棒はドッグボーン形状であり、０．８１５インチ（２０．７ｍｍ）の幅及び０．８２７インチ（２１ｍｍ）の長さを有し、Ａｌｐｈａ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＭｏｎｓａｎｔｏ  Ｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒを用いて特性を測定した。そのドッグボーンを空気圧で留めて、５インチ／分（１２．７ｃｍ／分）の歪速度で引っ張った。
【００３６】
ヒステリシス及び永久歪試験を以下の手順を用いて実施した：ドッグボーンを５インチ／分（１２．７ｃｍ／分）の速さで１００％歪みまで伸張させ、次いで、その元の寸法に戻したところ、１つの応力歪みサイクルが表れた。その得られたデータを使用して応力歪み曲線を作成したところ、その曲線において、曲線間の領域、すなわち、曲線の伸張サイクル部分と曲線の戻りサイクル部分との間の領域は、消散したエネルギーを示した。曲線の戻りサイクル部分上のゼロ応力点は永久歪（ＰＳ）を表し、その永久歪は、戻りサイクル部分が動荷重に晒されたときに受けるであろう寸法の変化を示した。ヒステリシス損失を以下のように定義した：ヒステリシス損失＝（ＡＬ−ＡＵ）＊１００／ＡＬ、式中、ＡＬは荷重サイクル中の応力歪み曲線下の領域であり（すなわち、曲線の伸張するサイクル部分）、ＡＵは非荷重サイクル中の曲線下の領域であった（すなわち、曲線の戻りサイクル部分）。
【００３７】
第２に、実施例１ならびに比較実施例１及び２を、１４日の期間にわたって１６０℃で熱劣化させた後に、引張強度（パーセンテージとして測定した）における保持力について評価した。実施例１は、最初の７日間の引張強度の初期上昇と組み合わされた１４日間の熱劣化を経て、引張強度の約９８％の保持力を明示した。比較実施例１は、１４日間の熱劣化を経て、約２８％の保持力を明示した。比較実施例２は、最初の７日で８０％を超える低下が発生した１４日間の熱劣化を経て、引張強度の１０％未満の保持力を明示した。
【００３８】
第３に、実施例１及び比較実施例１の配合物をゲル化時間に関して評価したが、このゲル化時間の範囲は、硬化剤をプレポリマーに添加した後の反応混合物内のゲル形成の開始と、ストリングの開始（例えば、エラストマー形成の開始）との間の時間として測定されたものであった。ゲル化時間範囲を、ＡＳＴＭ  Ｄ７４８７に従って測定した。実施例１及び比較実施例１のそれぞれのポットライフ（すなわち、硬化成分を添加した後、反応性材料の粘着性が強くなりすぎて十分に適用できなくなる前の時間間隔）は、測定された混合時間及び測定されたゲル化時間に基づいて決定した。
【００３９】
特に、実施例１を、（４０秒の混合時間に基づいて）４〜５分のゲル化時間範囲を有し
、４．４〜５．４分のポットライフを有するものとして測定した。比較実施例１を、（２
０秒の混合時間に基づいて）５〜１０秒のゲル化時間範囲を有し、２５〜３０秒のポット
ライフを有するものとして測定した。
上記の開示に基づく発明の例として、以下のものが挙げられる。
[１]  ポリウレタンコーティングを工業用ローラー上に形成するための方法であって、
プレポリマー成分及び硬化成分を含む、コーティング形成反応混合物の生成物であるコーティングを工業用ローラーに適用することであって、
前記プレポリマー成分が、イソシアネート成分及びポリカーボネートポリオールを含むプレポリマー形成反応混合物の生成物であるポリカーボネートプレポリマーを含み、前記プレポリマー成分が、前記コーティング形成反応混合物の総重量に基づいて、３０重量％〜８０重量％の量で、前記コーティング形成反応混合物内に存在し、
前記硬化成分が塩素化芳香族ジアミン硬化剤を含み、前記硬化成分が、前記コーティング形成反応混合物の前記総重量に基づいて、５重量％〜２０重量％の量で、前記コーティング形成反応混合物内に存在する、適用することと、
前記コーティングを硬化させてポリウレタンコーティング層を前記工業用ローラー上に形成することと、を含む、前記方法。
[２]  前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤の構造が、塩素原子と２つのアミノ部分とで置換された芳香族環を含む、[１]に記載の前記方法。
[３]  前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤が、４−クロロ−３，５−ジアミノ安息香酸イソブチルである、[１]に記載の前記方法。
[４]  前記硬化成分が、前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤に加えて、１つ以上の他の硬化剤を含み、前記硬化成分が、前記硬化成分の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％の前記塩素化芳香族ジアミン硬化剤と、少なくとも２０重量％の前記１つ以上の他の硬化剤とを含む、[１]〜[３]のいずれか一項に記載の前記方法。
[５]  前記コーティング形成反応混合物がポリオール添加剤をさらに含み、前記ポリオール添加剤が、前記コーティング形成反応混合物の前記総重量に基づいて、５重量％〜６０重量％の前記ポリオール添加剤の量で、前記コーティング形成反応混合物内に存在する、[１]〜[３]のいずれか一項に記載の前記方法。
[６]  前記プレポリマー形成反応混合物が、前記プレポリマー形成反応混合物の総重量に基づいて、２０重量％〜６０重量％の前記イソシアネート成分と、３０重量％〜８０重量％の前記ポリカーボネートポリオールとを含む、[１〜[５のいずれか一項に記載の前記方法。
[７]  前記プレポリマー成分がポリエーテルグリコール由来のプレポリマーをさらに含み、前記プレポリマー成分が、前記プレポリマー成分の総重量に基づいて、少なくとも１重量％の前記ポリエーテルグリコール由来のプレポリマーと、少なくとも５０重量％の前記ポリカーボネートプレポリマーとを含む、[１]〜[７]のいずれか一項に記載の前記方法。
[８]  前記イソシアネート成分が、合計１００重量％の前記イソシアネート成分に基づいて、少なくとも６０重量％の４，４’−メチレンジフェニルイソシアネートと、残部の２，４’−メチレンジフェニルイソシアネートとを含む、[１]〜[７]のいずれか一項に記載の前記方法。
[９]  工業用ローラー上のポリウレタンコーティングであって、[１]〜[８]のいずれか一項に記載の前記方法によって形成されるポリウレタンコーティング層を含み、前記ポリウレタンコーティング層が、６５％未満のヒステリシス損失値及び１８％未満の永久歪値を有する、ポリウレタンコーティング。
[１０]  吸引加圧ロール上のポリウレタンコーティングであって、[１]〜[８]のいずれか一項に記載の前記方法によって形成されるポリウレタンコーティング層を含み、前記ポリウレタンコーティング層が、前記吸引加圧ロールの表面を覆うエポキシ層の上にある、ポリウレタンコーティング。