(57)【要約】【課題】ベルト本体内に心線１５を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトの製造方法において、硬化反応制御を容易に行うことができるようにする。【解決手段】原料溜め１２に、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含む原料液１３を充填する。次に、原料溜め１２の周囲から立ち上げるように備えられる外型２２の内部に内型２３を挿入し、また、外型２２と前記内型２３との間の空洞部として形成される成形キャビティ１７内の空気を負圧源１９で排出する。そして、内型２３を更に挿入させ、原料溜め１２内の原料液１３を押し退けることで成形キャビティ１７内に前記原料液１３を充填する。このキャビティ充填時に、外型２２の内面及び内型２３の外面に原料液１３を接触させることによって、錯体から金属塩が離脱する温度まで原料液１３を昇温させ、これによって硬化させて成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトにおいて、
前記ポリウレタン弾性体は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、ポリアミン化合物と金属塩との錯体によって硬化したものであることを特徴とするポリウレタン製ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載のポリウレタン製ベルトであって、前記ポリアミン化合物はメチレンジアニリン又はその誘導体であることを特徴とするポリウレタン製ベルト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポリウレタン製ベルトであって、前記金属塩は塩化ナトリウムであることを特徴とするポリウレタン製ベルト。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載のポリウレタン製ベルトであって、前記錯体は可塑剤に分散されていることを特徴とするポリウレタン製ベルト。
【請求項５】
ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトにおいて、
前記ポリウレタン弾性体は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、ポリアミン化合物と金属塩との錯体によって硬化したものであり、
この硬化が、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度に昇温することによりなされることを特徴とするポリウレタン製ベルト。
【請求項６】
ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトの製造方法において、
外型の内面と内型の外面との間の空洞部として形成される成形キャビティにポリウレタン原料液を充填し、
このポリウレタン原料液は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含んでおり、
この充填時に前記外型の内面又は前記内型の外面の少なくとも何れか一方に前記ポリウレタン原料液を接触させることによって、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度まで前記ポリウレタン原料液を昇温させ、これによって前記ポリウレタン原料液を硬化させて成形することを特徴とするポリウレタン製ベルトの製造方法。
【請求項７】
ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトの製造方法において、
原料溜めに、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含むポリウレタン原料液を充填する第１の工程と、
前記原料溜めの周囲から立ち上げるように備えられる外型の内部に内型を挿入するとともに、前記外型の内面と前記内型の外面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内の気体を排出して当該成形キャビティ内を減圧する第２の工程と、
前記内型が前記原料溜め内のポリウレタン原料液を押し退けることで前記成形キャビティ内にポリウレタン原料液を充填する第３の工程と、
を含み、
前記第３の工程において前記外型の内面又は前記内型の外面の少なくとも何れか一方に前記ポリウレタン原料液を接触させることによって、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度まで前記ポリウレタン原料液を昇温させ、これによって前記ポリウレタン原料液を硬化させて成形することを特徴とする、ポリウレタン製ベルトの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のポリウレタン製ベルトの製造方法であって、前記第１の工程、前記第２の工程及び前記第３の工程において、前記原料溜めの温度が前記錯体から金属塩が離脱する温度を下回っていることを特徴とする、ポリウレタン製ベルトの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のポリウレタン製ベルトの製造方法であって、前記第１の工程、前記第２の工程及び前記第３の工程において、前記原料溜めの温度が６０℃以上９５℃以下であることを特徴とするポリウレタン製ベルトの製造方法。
【請求項１０】
請求項７から９までの何れか一項に記載のポリウレタン製ベルトの製造方法であって、少なくとも前記第３の工程において、前記外型及び内型の温度が前記錯体から金属塩が離脱する温度以上であることを特徴とする、ポリウレタン製ベルトの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のポリウレタン製ベルトの製造方法であって、少なくとも前記第３の工程において、前記外型及び内型の温度が１００℃以上１５０℃以下であることを特徴とするポリウレタン製ベルトの製造方法。
【請求項１２】
請求項８から１１までの何れか一項に記載のポリウレタン製ベルトの製造方法であって、前記原料溜めの温度制御と、前記外型又は内型の温度制御とを別々に行うことを特徴とする、ポリウレタン製ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ポリウレタン等の樹脂製の環状のベルトを成形するにあたって、外型内に内型が挿入されることによって、外型の内周面と内型の外周面との間の空洞部として形成される成形キャビティに外型と内型の間の原料樹脂液を押し上げて充填し、その後に成形キャビティ内において原料樹脂液を硬化させて環状のベルトを成形するにあたって、外型と内型の間の気体を排出して成形キャビティ内を減圧する方法を開示する。また特許文献１には、前記成形時に外型と内型の温度制御を行う旨も開示されている。
【特許文献１】特開平１１−７０５３３号公報（図８等）
【０００３】
また、特許文献２は、伝動ベルトではなくゴルフボールに用いる例であるが、６０℃以下では不活性であり、６０℃を超えると活性なアミノ基が再生するポリアミン化合物と金属塩との錯体である硬化剤を用いて、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを硬化することで、ゴルフボールのカバー材料を形成する旨を開示している。特許文献２は、この方法によれば、硬化反応制御を容易に行うことができるとする。
【特許文献２】特開２００２−１７９０１（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献２のポリウレタン弾性体を伝動ベルトの材料に適用しようとした場合、上記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含む組成物（原料樹脂液）は、取扱いが困難で、特許文献１のようなベルト製造方法に適合させることは難しかった。即ち、上記原料樹脂液は、常温でのポットライフは非常に長いものの、温度が上昇すると急速に反応を開始してしまうために、ベルト成形時に気泡不良や心線乱れ等の不具合が頻発することが考えられ、上記のようなポリウレタン弾性体をベルトに適用することは従来は行われていなかった。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、硬化反応制御を容易に行うことができるポリウレタン製ベルトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトにおいて、前記ポリウレタン弾性体は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、ポリアミン化合物と金属塩との錯体によって硬化したものである、ポリウレタン製ベルトが提供される。
【０００８】
これにより、動的性質に優れた新規なポリウレタン製ベルトを提供できる。また、硬化反応制御が容易であるので、ベルト成形時の気泡不良や心線乱れを防止することができる。
【０００９】
前記のポリウレタン製ベルトにおいては、前記ポリアミン化合物はメチレンジアニリン又はその誘導体であることが好ましい。
【００１０】
これにより、錯体の安定性を高めることができる。
【００１１】
前記のポリウレタン製ベルトにおいては、前記金属塩は塩化ナトリウムであることが好ましい。
【００１２】
これにより、製造コストを安価にできる。
【００１３】
前記のポリウレタン製ベルトにおいては、前記錯体は可塑剤に分散されていることが好ましい。
【００１４】
これにより、錯体をイソシアネート基末端プレポリマー中へ均一に分散させることができる。更に、その配合温度も低くすることができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトにおいて、前記ポリウレタン弾性体は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、ポリアミン化合物と金属塩との錯体によって硬化したものであり、この硬化が、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度に昇温することによりなされる、ポリウレタン製ベルトが提供される。
【００１６】
これにより、動的性質に優れた新規なポリウレタン製ベルトを提供できる。また、硬化反応制御が容易であるので、ベルト成形時の気泡不良や心線乱れを防止することができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、以下のような、ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトの製造方法が提供される。即ち、外型の内面と内型の外面との間の空洞部として形成される成形キャビティにポリウレタン原料液を充填する。なお、このポリウレタン原料液は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含んでいる。そして、この充填時に前記外型の内面又は前記内型の外面の少なくとも何れか一方に前記ポリウレタン原料液を接触させることによって、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度まで前記ポリウレタン原料液を昇温させ、これによって前記ポリウレタン原料液を硬化させて成形する。
【００１８】
これにより、動的性質に優れた新規なポリウレタン製ベルトを提供できる。また、硬化反応制御が容易であるので、ベルト成形時の気泡不良や心線乱れを防止することができる。また、外型の内面又は内型の外面の少なくとも何れか一方にポリウレタン原料液が接触することで昇温させて硬化させるので、短時間で確実に成形でき、成形サイクルの短縮を図ることができる。
【００１９】
本発明の第４の観点によれば、以下のような、ベルト本体内に心線を長手方向に沿って埋設した構成のポリウレタン弾性体からなるベルトの製造方法が提供される。原料溜めに、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含むポリウレタン原料液を充填する第１の工程と、前記原料溜めの周囲から立ち上げるように備えられる外型の内部に内型を挿入するとともに、前記外型の内面と前記内型の外面との間の空洞部として形成される成形キャビティ内の気体を排出して当該成形キャビティ内を減圧する第２の工程と、前記内型が前記原料溜め内のポリウレタン原料液を押し退けることで前記成形キャビティ内にポリウレタン原料液を充填する第３の工程と、を含む。前記第３の工程において前記外型の内面又は前記内型の外面の少なくとも何れか一方に前記ポリウレタン原料液を接触させることによって、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度まで前記ポリウレタン原料液を昇温させ、これによって前記ポリウレタン原料液を硬化させて成形する。
【００２０】
これにより、動的性質に優れた新規なポリウレタン製ベルトを提供できる。また、硬化反応制御が容易であるので、ベルト成形時の気泡不良や心線乱れを防止することができる。また、成形キャビティ内を予め減圧することにより、心線内部の水分を除去できるとともに、後の成形キャビティへの充填時のポリウレタン原料液への気泡の混入を防止できる。更に、内型が原料溜め内のポリウレタン原料液を押し退けることで成形キャビティに原料液を（押し上げて）充填するので、成形キャビティ内での原料液の液面を均等にでき、液面の低い箇所の原料液に空気が巻き込まれて気泡不良となってしまう問題を回避できる。また、外型の内面又は内型の外面の少なくとも何れか一方にポリウレタン原料液が接触することで昇温させて硬化させるので、短時間で確実に成形でき、成形サイクルの短縮を図ることができる。
【００２１】
前記のポリウレタン製ベルトの製造方法においては、前記第１の工程、第２の工程及び第３の工程において、前記原料溜めの温度が前記錯体から金属塩が離脱する温度を下回っていることが好ましい。更に言えば、前記原料溜めの温度が６０℃以上９５℃以下であることが好ましい。
【００２２】
これにより、原料溜めに充填されている時点では硬化反応が確実に開始しないので、意図せぬ粘度上昇やゲル化を防止できる。
【００２３】
前記のポリウレタン製ベルトの製造方法においては、少なくとも前記第３の工程において、前記外型及び内型の温度が前記錯体から金属塩が離脱する温度以上であることが好ましい。更に言えば、前記外型及び内型の温度が１００℃以上１５０℃以下であることが好ましい。
【００２４】
これにより、成形キャビティへの充填時に硬化反応を確実に開始させることができる。
【００２５】
前記のポリウレタン製ベルトの製造方法においては、前記原料溜めの温度制御と、前記外型又は内型の温度制御とを別々に行うことが好ましい。
【００２６】
これにより、原料溜めへの充填時には硬化反応を阻止し、成形キャビティへの充填時には硬化反応を確実に開始させるような、適切な温度制御を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、発明の実施の形態を説明する。本実施形態のポリウレタン製ベルトは、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー及びポリアミン化合物と金属塩との錯体を含む組成物を硬化することにより製造される。まず、前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含む組成物について説明する。
【００２８】
本実施形態のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーは、イソシアネート基をウレタンプレポリマー分子鎖中に少なくとも２以上有するものであれば、特に限定されない。イソシアネート基のウレタンプレポリマー分子鎖中の位置も特に限定はされず、ウレタンプレポリマー分子鎖主鎖末端にあってもよいし、側鎖末端にあってもよい。
【００２９】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基が、ポリオールのヒドロキシル基に対してモル比で過剰になるように反応を行うことにより得ることができる。
【００３０】
前記ポリイソシアネート化合物としては、特に限定されず、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素添加ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、１，５−ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３’−ビトリレン−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等を挙げることができる。
【００３１】
前記ポリオールとしては、水酸基を複数有するものであれば、低分子量化合物、高分子量化合物、いずれであっても良い。低分子量のポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのトリオールが挙げられる。高分子のポリオールとしては、活性水素を持つ開始剤とアルキレンオキサイドとの反応によって得ることができるポリエーテルポリオール、アジピン酸等の２塩基酸とグリコール又はトリオールとの脱水縮合によって得られる縮合系ポリエステルポリオール、ε−カプロラクタム等のラクタムの開環重合によって得られるラクトン系ポリエステルポリオール、環状ジオールを用いて合成されるポリカーボネートジオール、アクリル系共重合体に適宜水酸基を導入してなるアクリルポリオールなどのポリマーポリオールが挙げられる。前記ポリエーテルポリオールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）等が挙げられ、縮合系ポリエステルポリオールとしてはポリエチレンアジぺート（ＰＥＡ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキサメチレンアジペート（ＰＨＭＡ）などが挙げられ、ラクトン系ポリエステルポリオールとしてはポリ−ε−カプロラクトン（ＰＣＬ）などを挙げることができる。
【００３２】
本実施形態で使用されるポリアミン化合物と金属塩との錯体は、一定の温度以下では、ポリアミンが金属塩と錯体を形成しているために、アミノ基は不活性であり、その温度より高い温度では、金属塩がポリアミンから脱離し、アミノ基が活性となる特徴を有している。従って、本実施形態では、ポリアミン化合物と金属塩との錯体及びイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを、金属塩がポリアミンから脱離しない温度以下で配合することにより、ウレタンプレポリマーを配合する時の課題であった配合途中の硬化反応による粘度上昇やゲル化を防ぐことができる。
【００３３】
前記錯体中のポリアミン化合物は、特に限定されず、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルキルジアミン、トリレンジアミン、メチレンジアニリン、キシリレンジアミンなどの芳香族アミン、イソホロンジアミン、ピペラジンなどの脂環式またはヘテロ環式アミン、エタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアミノアルコール、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体などが挙げられる。錯体の安定性という点からは、メチレンジアニリン及び／又はその誘導体が好ましい。メチレンジアニリンの誘導体としては、３，３−ジクロロ−４，４−ジアミノジフェニルメタン、２，２’，３，３’−テトラクロロ−４，４−ジアミノジフェニルメタン等のハロゲン化ジアミノジフェニルメタン、２，２−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン等のジアルキルジアミノジフェニルメタン、２，２’，３，３’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’，３，３’−テトラエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン等のテトラアルキルジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
【００３４】
前記錯体中の金属塩は、特に限定されず、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属塩、クロム、鉄、コバルト、銅、亜鉛などの遷移金属塩等が挙げられ、好ましくはアルカリ金属塩である。前記アルカリ金属塩としては、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、亜硝酸リチウムおよびシアン化ナトリウムなどが挙げられる。例えば塩化ナトリウムは、入手コストが安価であるので好ましい。
【００３５】
前記錯体中のポリアミン化合物と金属塩の比率は、錯体の安定性の観点から、ポリアミン化合物３モルに対して１モルの金属塩の比率が望ましい。
【００３６】
前記錯体は、好ましくは分散液に分散させて使用される。前記分散液に分散させて使用することにより、前記錯体をイソシアネート基末端プレポリマー中へ均一に分散させることができるだけでなく、その配合温度を低くすることができる。前記分散液は、特に限定されず、例えば、酢酸エチル、メチルエチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、Ｎ−メチルピロリドンなどの溶剤やジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等のフタレート系、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等のアジペート系、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等のセバケート系、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）などのホスフェート系、アジピン酸系ポリエステル等の可塑剤を使用することができる。イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーへの分散を均一にかつ低温で実施可能にするという観点からは、ジオクチルフタレートを分散液として使用することがさらに望ましい。
【００３７】
前記ポリアミン化合物と金属塩との錯体は、前記ポリアミン化合物と前記金属塩との組み合わせのうち、所定の温度未満では錯体を形成する一方、当該温度以上になると金属塩が脱離してアミノ基が活性となる組み合わせが好ましい。かかる組み合わせとしては、メチレンジアニリンと塩化ナトリウムの組み合わせが挙げられ、例えば、ユニロイヤル社製のメチレンジアニリンと塩化ナトリウムの錯体（メチレンジアニリン：塩化ナトリウム＝３：１モル比）のジオクチルフタレートの５０％分散液が挙げられる。
【００３８】
本実施形態においては、前記ポリアミン化合物と金属塩との錯体系硬化剤の他に、低分子量ポリオールを併用してもよい。前記低分子量ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等のトリオールが挙げられる。前記低分子量ポリオールを併用することにより、前記金属塩が前記ポリアミン化合物から脱離する温度を変化させることができる。
【００３９】
次に、本実施形態の具体的な製造方法を、図１から図３を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るポリウレタン製ベルトの製造方法を実施する成形装置の全体的な構成を示した模式図、図２は内型を外型内に挿入し、成形キャビティを減圧する様子を示す模式図、図３は原料溜め内のポリウレタン原料液を成形キャビティへ充填して硬化させる様子を示す模式図である。
【００４０】
本実施形態の製造方法を適用可能な成形装置の一例が図１に模式的に示され、この成形装置１１は、上方開放状の原料溜め１２を形成した底板（底型）２１と、この底板２１の縁から立ち上げられて形成された円筒状の外型２２と、この外型２２に挿入可能に構成された円柱状の内型２３と、を主要な構成として備えている。
【００４１】
内型２３は図略の昇降機構を介して支持されており、上下動することによって当該内型２３を外型２２の内部空間へ差し込んだり引き抜いたりできるようになっている。内型２３を外型２２の内部に挿入したとき、外型２２の内周面６２と内型２３の外周面６３が適宜の隙間をおいて径方向に対向して、その間に空洞部（後述の成形キャビティ）を形成するように構成されている。上記の径方向の隙間は、成形したいベルトの厚みにもよるが、例えば１ミリメートルとされる。内型２３の外周面６３の周囲には、例えばアラミド等からなる心線１５を巻付け可能に構成している。
【００４２】
原料溜め１２は底板２１の上面に凹状に形成されており、適宜の量のポリウレタン原料液１３を貯溜可能に構成されている。内型２３の下面であって、前記原料溜め１２に上側で対向する位置には下向きに突出する凸部１４が形成されており、この凸部１４は上側から前記原料溜め１２内へ挿入可能に構成されている。また、内型２３の上部には大径部１８が設けられており、内型２３を外型２２内に挿入したときに、前記大径部１８によって前記外型２２の内部空間を気密的に封鎖できるように構成されている。
【００４３】
また、成形装置１１は適宜の負圧源１９を備えており、この負圧源１９に接続される吸引経路１６は、前記外型２２の内側に開口している。上記負圧源１９としては、真空ポンプ等の公知の排気装置を用いることができる。
【００４４】
前記原料溜め１２を備える底板２１の内部にはジャケット３１が備えられており、このジャケット３１には熱媒を循環させるための熱媒流路４１が接続されている。同様に、前記外型２２や内型２３の内部にはジャケット３２・３３が備えられており、これらジャケット３２・３３には熱媒流路４２・４３がそれぞれ接続されている。
【００４５】
各ジャケット３１・３２・３３には、温度調節装置５１・５２・５３がそれぞれ熱媒流路４１・４２・４３を介して接続されている。この温度調節装置５１・５２・５３は公知のヒータ等から構成されており、底板２１、外型２２及び内型２３の温度を個別に調節できるようになっている。底板２１の温度調節装置５１は、当該底板２１の温度（原料溜め１２の温度）を６０℃以上９５℃以下の範囲内で設定できるようになっている。外型２２及び内型２３の温度調節装置５２・５３は、当該外型２２及び内型２３の温度を１００℃以上１２５℃以下の範囲内で設定できるようになっている。
【００４６】
以上の構成で、先ず、底板２１の温度調節装置５１を９５℃に、外型２２及び内型２３の温度調節装置５２・５３を１１０℃に、それぞれ設定して、底板２１及び外型２２、内型２３を昇温させておく。そして、イソシアネート基末端プレポリマー（ＬＦ８００）を１００に対し、ユニロイヤル社製のケイチャー３１を１６の割合で混合し、５０℃の温度に調整した組成物であるポリウレタン原料液１３を、原料溜め１２内に投入する。なお、ケイチャー３１とは、メチレンジアニリンと塩化ナトリウムの錯体（メチレンジアニリン：塩化ナトリウム＝３：１モル比）のジオクチルフタレートの５０％分散液である。
【００４７】
この原料溜め１２への投入によりポリウレタン原料液１３は例えば９０℃程度まで昇温するが、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度までは至っていないため、ポリウレタン原料液１３の反応は開始されない。そして、図２のように、内型２３を下降させて外型２２の内部へ挿入する。すると、外型２２の内周面６２と内型２３の外周面６３との間に円筒状の成形キャビティ１７が形成されるとともに、内型２３の上端の大径部１８によって外型２２の内部空間（前記成形キャビティ１７を含む）が気密的に閉鎖される。なお、図２の状態では、原料溜め１２は成形キャビティ１７に連通されている。また、前記凸部１４は原料溜め１２内のポリウレタン原料液１３には浸漬されていない。
【００４８】
この状態で内型２３の下降をいったん停止し、負圧源１９を作動させて、外型２２の内部の空気を吸引経路１６を介して排出し、成形キャビティ１７を減圧して真空状態にする。これにより、成形キャビティ１７内の空気がポリウレタン原料液１３に混入して気泡不良を発生する事態を回避することができる。また、ポリウレタン原料液１３の内部の気泡を脱泡できるとともに、前記心線１５の内部の水分等も除去することができる。
【００４９】
十分な真空状態になった後に、内型２３を再び下降させて、その下面にある凸部１４を原料溜め１２内に挿入し、（原料溜め１２と成形キャビティ１７との連通状態を維持しつつ、）原料溜め１２に貯溜されているポリウレタン原料液１３を押し退けるようにする。この結果、原料溜め１２から排出されたポリウレタン原料液１３は前記成形キャビティ１７内に充填される。成形キャビティ１７へ供給されたポリウレタン原料液１３は、外型２２の内周面６２や内型２３の外周面６３に接触することで１１０℃程度まで昇温される。
【００５０】
これにより、錯体から金属塩が離脱するので、架橋反応が開始されてポリウレタン原料液１３は硬化し、内部に心線１５を埋設した円筒状のスリーブを得ることができる。このスリーブを離型して所定の幅に切断することで、ポリウレタン製ベルトが完成する。このポリウレタン製ベルトは、動的性質に優れる利点も有している。
【００５１】
なお、底板２１の原料溜め１２へのポリウレタン原料液１３の投入から成形キャビティ１７への充填完了まで、１５０秒以内に行うことが作業効率の観点から好ましく、１２０秒以内に行うと更に好ましい。成形キャビティ１７へのポリウレタン原料液１３の充填後は架橋反応は急速であり、短期間に硬化が完了するので、サイクルタイムを短縮することができる。
【００５２】
以上に示すように、本実施形態のポリウレタン弾性体からなるベルトは、ベルト本体内に心線１５を長手方向に沿って埋設した構成とされるとともに、前記ポリウレタン弾性体は、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが、ポリアミン化合物と金属塩との錯体によって硬化したものである。また、前記硬化は、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度に昇温することによりなされている。
【００５３】
これにより、動的性質に優れたポリウレタン製ベルトを提供できる。また、硬化反応制御を容易に行うことができるので、ベルト成形時の気泡不良や心線１５の乱れを防止することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ポリウレタン製ベルトが以下の方法で製造される。即ち、外型２２の内周面６２と内型２３の外周面６３との間の空洞部として形成される成形キャビティ１７にポリウレタン原料液１３を充填し、この充填時に前記外型２２の内周面６２及び前記内型２３の外周面６３に前記ポリウレタン原料液１３を接触させることによって、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度まで前記ポリウレタン原料液１３を昇温させ、これによって前記ポリウレタン原料液１３を硬化させて成形する。
【００５５】
このように、ポリウレタン原料液１３の成形キャビティ１７への充填時に外型２２の内周面６２及び内型２３の外周面６３に接触させることで、確実にかつ素早く昇温させることができ、短時間での成形が可能になる。
【００５６】
また、本実施形態では、ポリウレタン製ベルトが以下の方法で製造される。即ち、原料溜め１２に、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーと、ポリアミン化合物と金属塩との錯体と、を含むポリウレタン原料液１３を充填する第１の工程と、前記原料溜め１２の周囲から立ち上げるように備えられる外型２２の内部に内型２３を挿入するとともに、前記外型２２の内周面６２と前記内型２３の空洞部として形成される成形キャビティ１７内の気体を排出して当該成形キャビティ１７内を減圧する第２の工程と、前記内型２３が前記原料溜め１２内のポリウレタン原料液１３を押し退けることで前記成形キャビティ１７内にポリウレタン原料液１３を充填する第３の工程と、を含む。前記第３の工程において前記外型２２の内周面及び前記内型２３の外周面に前記ポリウレタン原料液１３を接触させることによって、前記錯体から前記金属塩が離脱する温度まで前記ポリウレタン原料液１３を昇温させ、これによって前記ポリウレタン原料液１３を硬化させて成形する。
【００５７】
このように成形キャビティ１７内を予め減圧する（図２）ことにより、心線１５内部の水分を除去できるとともに、後の成形キャビティ１７へのポリウレタン原料液１３の充填時に気泡が混入しないようにすることができる。また、第３の工程（図３）では、内型２３が原料溜め１２内のポリウレタン原料液１３を押し退けることで成形キャビティ１７内に原料液１３を押し上げて充填するので、成形キャビティ１７内の原料液１３の液面を均等にでき、液面の低い箇所の原料液１３に空気が巻き込まれて気泡不良となってしまう問題も回避できる。
【００５８】
また、前記第１〜第３の工程において、前記原料溜めの温度が前記錯体から金属塩が離脱する温度を下回っており、具体的には、前記原料溜め（底板）の温度が６０℃以上９５℃以下とされており、前記外型及び内型の温度が１００℃以上１５０℃以下とされている。
【００５９】
これにより、原料溜め１２に充填されている時点では硬化反応を確実に阻止し、意図せぬゲル化や粘度上昇を回避する一方で、成形キャビティ１７への充填時には硬化反応を確実に開始させ、効率良い成形を実現することができる。
【００６０】
また、前記原料溜め１２（底板２１）の温度制御と、外型２２の温度制御とは、独立した温度調節装置５１・５２により別々に行われている。また同様に、原料溜め１２の温度制御と内型２３の温度制御とは、独立した温度調節装置５１・５３により別々に行われている。
【００６１】
これにより、上記のような、原料溜め１２への充填時には硬化反応を阻止し、成形キャビティへの充填時には硬化反応を確実に開始させるように、適切な温度制御を容易に行うことができる。
【００６２】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、以上は一例であって、例えば以下のように変更することができる。
【００６３】
成形装置１１において、内型２３を下降させるのではなく、底板２１及び外型２２を上昇させて内型２３を外型２２内に挿入させるように変更することができる。また、心線１５を、内型２３の外周ではなく外型２２の内周に配置する構成に変更することができる。更には、本発明は、心線なしのベルトの製造にも適用することができる。
【００６４】
温度調節装置５１・５２・５３による底板２１、外型２２、内型２３それぞれの温度設定は、種々変更することができる。特に、前述したように、低分子量ポリオールの添加により、前記金属塩が前記ポリアミン化合物から脱離する温度を変化させることができるので、これに応じて種々の温度設定が考えられる。ただし、架橋反応開始のタイミングを確実に制御する観点からは、外型２２及び内型２３の温度と、原料溜め１２（底板２１）の温度との間には、少なくとも１５℃以上の温度差が生じるように制御することが好ましい。
【００６５】
温度調節装置５１・５２・５３を１つにまとめて構成することもできる。ただし、少なくとも底板２１側の温度調節と外型２２・内型２３の温度調節が別個独立に可能であることが好ましい。
【００６６】
ポリウレタン原料液１３は、原料溜め１２に貯溜される前に脱泡処理が行われても良い。また、ポリウレタン原料液１３の注入方法は所謂オープン注型でも可能である。
【００６７】
本発明の製造方法は、タイミングベルト、プロファイルベルト、リブドベルト、平ベルト等、様々な形状のベルトの製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るポリウレタン製ベルトの製造方法を実施する成形装置の全体的な構成を示した模式図。
【図２】内型を外型内に挿入し、成形キャビティを減圧する様子を示す模式図。
【図３】原料溜め内のポリウレタン原料液を成形キャビティへ充填して硬化させる様子を示す模式図。
【符号の説明】
【００６９】
１１  成形装置
１２  原料溜め
１３  ポリウレタン原料液
１４  凸部
１５  心線
１７  成形キャビティ
１９  負圧源
２１  底板
２２  外型
２３  内型
３１・３２・３３  ジャケット
４１・４２・４３  熱媒流路
５１・５２・５３  温度調節装置
【図１】
2007147027.tif 000003
【図２】
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【図３】
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