特許 7429745 ベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-31

(45)【発行日】2024-02-08

(54)【発明の名称】ベルト

(51)【国際特許分類】

   D21F 3/02 20060101AFI20240201BHJP

   C08G 18/61 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

D21F3/02 Z

C08G18/61

C08G18/61 050

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022156459

(22)【出願日】2022-09-29

(65)【公開番号】P2023051862

(43)【公開日】2023-04-11

【審査請求日】2022-11-22

(31)【優先権主張番号】20216016

(32)【優先日】2021-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(73)【特許権者】

【識別番号】515183610

【氏名又は名称】バルメット テクノロジーズ オサケユキチュア

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ヴェサ‐マッティ リーヒオヤ

【審査官】川井 美佳

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００５／０１４９２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８２０４８８４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１４４１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２０５１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１３４４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１５９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８００１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２２２１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５２６６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０３７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４６０３３５８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｃ１９／００－１９／４４

Ｃ０８Ｆ ６／００－２４６／００

Ｃ０８Ｇ１８／００－１８／８７

Ｃ０８Ｇ７１／００－７１／０４

Ｃ０９Ｄ １／００－１０／００

Ｄ２１Ｂ １／００－Ｄ２１Ｊ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のためのベルトの本体を製造する製造方法であって、前記本体は内面及び外面を有しており、当該製造方法は、
変性ポリウレタンを得るために、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンをポリウレタンの製造プロセスに添加することによって前記変性ポリウレタンを製造するステップであって、該変性ポリウレタンは前記ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む、ステップと、
前記ベルトの前記本体を形成するステップであって、該本体は、前記本体の前記外面を形成する外層を含み、該外層は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有する、ステップと、を含み、
前記本体の前記外層は前記変性ポリウレタンを含み、
少なくとも１つの官能基を有する前記ポリジアルキルシロキサンは、
Ｆ１－［Ｓｉ（ＣＨ _３ ） _２ Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ _３ ） _２ －Ｆ２
の構造を有するポリジメチルシロキサンであり、
ここで、ｎはＳｉ（ＣＨ _３ ） _２ Ｏ単位の繰り返し数であり、Ｆ１及びＦ２の少なくとも１つが前記官能基を含み、Ｆ１及びＦ２のいずれかが水素（Ｈ）であり、Ｆ１及びＦ２のいずれかがＯＨ又はＮＨ _２ からなる、
製造方法。

【請求項2】

前記変性ポリウレタンを含む前記ベルトの層は、この層全体を通して同じポリジアルキルシロキサン含有量を有する、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

少なくとも１つの官能基を有する前記ポリジアルキルシロキサン中の官能基の割合が、０．２ｍｏｌ％～４ｍｏｌ％の範囲、好ましくは１ｍｏｌ％～２ｍｏｌ％の範囲である、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のためのベルト（１０）であって、当該ベルトは、内面及び外面を含む本体を含み、該本体は、前記本体の前記外面を形成する外層を含み、該外層は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有しており、
前記ベルトの前記本体の前記外面は変性ポリウレタンを含み、該変性ポリウレタンは、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含み、
少なくとも１つの官能基を有する前記ポリジアルキルシロキサンは、
Ｆ１－［Ｓｉ（ＣＨ _３ ） _２ Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ _３ ） _２ －Ｆ２
の構造を有するポリジメチルシロキサンであり、
ここで、ｎはＳｉ（ＣＨ _３ ） _２ Ｏ単位の繰り返し数であり、Ｆ１及びＦ２の少なくとも１つが前記官能基を含み、Ｆ１及びＦ２のいずれかが水素（Ｈ）であり、Ｆ１及びＦ２のいずれかがＯＨ又はＮＨ _２ からなる、
ベルト。

【請求項5】

前記繰り返し単位の数ｎは、好ましくは３０～１５０の範囲である、請求項４に記載のベルト。

【請求項6】

前記変性ポリウレタンを含む前記ベルトの層は、この層全体を通して同じポリジアルキルシロキサン含有量を有する、請求項４に記載のベルト。

【請求項7】

前記外層は、前記ベルトの前記本体の厚さと等しいか又はそれよりも小さい厚さを有しており、少なくとも前記外層は変性ポリウレタンを含む、請求項４又は５に記載のベルト。

【請求項8】

前記変性ポリウレタンを含む前記本体の前記外層は、前記ベルトの外面からの深さとして測定して、０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ～２．５ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項７に記載のベルト。

【請求項9】

前記ポリジアルキルシロキサンの量が、前記変性ポリウレタンの総重量から測定して、０．８ｗｔ％～３ｗｔ％、好ましくは１．０ｗｔ％～２．５ｗｔ％の間の範囲である、請求項４乃至８のいずれか一項に記載のベルト。

【請求項10】

前記本体は溝又はパターンのない外面を有する、請求項４乃至９のいずれか一項に記載のベルト。

【請求項11】

前記本体の外面には溝がある、請求項４乃至９のいずれか一項に記載のベルト。

【請求項12】

前記本体は内層をさらに含み、該内層は、当該ベルトの前記本体の厚さより薄い厚さを有しており、前記内層は前記本体の内面を形成し、該内面には前記ポリジアルキルシロキサンがない、請求項４乃至１１のいずれか一項に記載のベルト。

【請求項13】

前記ポリジアルキルシロキサンは、１５００ｇ／ｍｏｌを超える、好ましくは約１５００～６０００ｇ／ｍｏｌである分子量（ＭＷ）を有する、請求項４乃至１２のいずれか一項に記載のベルト。

【請求項14】

請求項４乃至１３のいずれか一項に記載のベルト（１０）を含むスリーブ・ロール（１００）。

【請求項15】

請求項４乃至１３のいずれか一項に記載のベルト（１０）を含むシュー・プレス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のためのベルトの本体の製造プロセスに関する。本発明は、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のためのベルトにさらに関する。

【背景技術】

【0002】

抄紙機は、板紙、パルプ、及びティッシュ機械と同様に、典型的に、成形セクション、プレスセクション、及び乾燥セクションを備えている。紙、パルプ、及び板紙の製造において、生産効率を高めるために湿潤繊維ウェブ（wet fiber web）からの脱水量をいかに増やすかが課題となっている。

【0003】

現在、これらの機械には、典型的に、繊維ウェブから水を除去するためのフェルト及びワイヤがある。少なくとも１つの成形ワイヤを介して成形セクション上で、及び例えばフェルトを用いてプレスセクション上で、水を除去することができる。

【0004】

例えば成形セクションで湿潤繊維ウェブからの脱水を高めるに、スリーブ・ロール（sleeve roll）を使用することができる。シュー・プレス（shoe press）は、例えば、プレスセクションで脱水を高めるために使用することができる。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のためのベルトに関する。本発明の１つの目的は、改良したベルトを提供することである。

【0006】

本発明の態様は、独立請求項に記載されていることによって特徴付けられる。本発明の様々な実施形態は、従属請求項に開示されている。

【0007】

紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械は、スリーブ・ロールを含み得る。スリーブ・ロールは、典型的に、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のワイヤセクションに配置される。スリーブ・ロールにより、ワイヤセクションの水分除去が改善され得る。

【0008】

代替的又は追加的に、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械は、１つ又は複数のシュー・プレスを含み得る。シュー・プレスは、典型的に、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のプレスセクションに配置される。シュー・プレスにより、プレスセクションの水分除去が改善され得る。

【0009】

従って、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械は、少なくとも１つのスリーブ・ロール及び／又は少なくとも１つのシュー・プレスを含み得る。新規なベルトは、スリーブ・ロール用のベルトであっても、シュー・プレス用のベルトであってもよい。

【0010】

ベルトは、内面及び外面を含む本体を有する。さらに、ベルトは、例えば本体に埋め込まれ得る補強構造を含み得る。ベルトは閉じたループを形成してもよい。

【0011】

新規なベルトは変性ポリウレタンを含み、変性ポリウレタンは、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む。

【0012】

有利には、本体は、本体の外面を形成する外層を含み、外層は、少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍ、最も好ましくは少なくとも１．５ｍｍの厚さを有し、本体の外層は、変性ポリウレタンを含む。技術的な効果は、ベルトの外面が摩耗し始めた後でも、ベルトが摩擦を減らすことができることである。少なくとも１ｍｍ、好ましくは少なくとも１．５ｍｍのより厚い厚さを有するベルトは、ベルトの使用中に長期間に亘ってベルトの摩耗を低減するのに適している。

【0013】

紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のためのベルトの本体を製造するプロセスは、
変性ポリウレタンを得るために、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンをポリウレタンの製造プロセスに添加することによって、変性ポリウレタンを製造するステップであって、変性ポリウレタンは、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む、ステップと、
ベルトの本体を形成するステップであって、本体は、本体の外面を形成する外層を含み、外層は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有し、本体の外層は、変性ポリウレタンを含む、ステップと、を含み得る。

【0014】

ポリジアルキルシロキサンのアルキル基は、１～４個の炭素原子、好ましくは１～３個の炭素原子を含み得る。有利には、ポリジアルキルシロキサンはポリジメチルシロキサンである。これにより、製造プロセスの容易性を高めることができる。さらに、ポリジメチルシロキサンによって、変性ポリウレタンのいくつかの特性を改善することができる。

【0015】

ポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンは、ポリウレタンの製造プロセス中にイソシアネート（－ＮＣＯ）基と反応できる官能基を少なくとも１つ有するため、特性が改善された変性ポリウレタンを得ることができる。ポリジアルキルシロキサンがポリウレタンマトリックスとの共有結合を有するため、変性ポリウレタンのポリジアルキルシロキサン含有量は、変性ポリウレタン材料全体を通して同一又は実質的に同一であり得る。こうして、変性ポリウレタンを含むベルトの層は、この層を通して同じ又は実質的に同じポリジアルキルシロキサン含有量を有することができる。従って、ベルトの外面の摩擦レベルを制御することができる。

【0016】

少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、直鎖シロキサン鎖に基づき得る。

【0017】

一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、
ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、及び
アミノ末端ポリジメチルシロキサンからなるグループから選択され得る。

【0018】

少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、
Ｆ１－［Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２－Ｆ２
の構造を有することができる。ここで、ｎはＳｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ単位の繰り返し数であり、Ｆ１及びＦ２の少なくとも１つが、官能基を含むか、又は官能基からなる。

【0019】

一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、アミノプロピル末端ポリジメチルシロキサンである。一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、カルビノール（carbinol）ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである。一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、アミノメチル末端ポリジメチルシロキサンである。

【0020】

こうして、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、
Ｆ１－［Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２－Ｆ２
の構造を有することができる。ここで、Ｆ１は、ＮＣＯ、或いはＯＨ又はＮＨ_２を含んでもよく、Ｆ２は、ＮＣＯ又はＯＨ又はＮＨ_２又はＨを含んでもよい。

【0021】

ポリジアルキルシロキサンの少なくとも１つの官能基は、典型的に、変性ポリウレタンを形成するために、イソシアネート（－ＮＣＯ）基と反応する。ポリジアルキルシロキサンの少なくとも１つの官能基がＮＣＯを含む場合に、生成した変性ポリウレタンは、少なくとも１つの官能基がＯＨ又はＮＨ_２を含む場合よりも劣った特性を有する可能性がある。従って、好ましくは、Ｆ１はＯＨ又はＮＨ_２であり、Ｆ２はＯＨ又はＮＨ_２又はＨである。

【0022】

ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、及びアミノ末端ポリジメチルシロキサンは、例えば、異なる反応速度（すなわち、化学反応が進行する速度）を有しており、この速度によって、変性ポリウレタンに異なる特性をもたらす可能性がある。こうして、最も好ましくは、Ｆ１はＯＨを含み、Ｆ２は、水素であるか、又はＯＨを含む。

【0023】

ポリジアルキルシロキサンの末端基は、より長い長さを有することができる。従って、Ｆ１は、例えば、－Ｒ１－ＯＨ、－Ｒ１－ＮＨ_２、又は－ＯＨ、又は－ＮＨ_２であってもよく、Ｒ１は（ＣＨ_２）ｍであってもよい。繰り返し単位（ＣＨ_２）の数ｍは、１～３の範囲であってもよい。あるいは又はさらに、Ｆ２は、例えば、－Ｒ１－ＯＨ、－Ｒ１－ＮＨ_２、又は－ＯＨ、又は－ＮＨ_２であってもよく、ここで、Ｒ１は（ＣＨ_２）ｐを含んでもよく、繰り返し単位の数ｐは１～３の範囲であってもよい。変性ポリウレタンのいくつかの特性は、末端基の長さが増加すると変化し得る。こうして、この実施形態では、その数は、好ましくは３以下である。

【0024】

一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、アミノ末端ポリジメチルシロキサンである。この実施形態では、アミノ末端ポリジメチルシロキサン中のＮＨ_２基の割合（fraction：画分）は、好ましくは０．２ｍｏｌ％～４ｍｏｌ％の範囲、より好ましくは１ｍｏｌ％～２ｍｏｌ％の範囲である。その割合は、所定の摩擦特性を有する変性ポリウレタンを得るのに適している可能性がある。

【0025】

好ましい実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである。この実施形態では、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン中のＯＨ基の割合は、好ましくは０．２ｍｏｌ％～４ｍｏｌ％の範囲、より好ましくは１ｍｏｌ％～２ｍｏｌ％の範囲である。その割合は、摩擦特性が向上した変性ポリウレタンを得るのに適している可能性がある。

【0026】

少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサン、及び変性ポリウレタン中のポリジアルキルシロキサン鎖は、
[Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ－]ｎ
の繰り返し単位を有することができる。ここで、ｎはＳｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ－単位の繰り返し数である。

【0027】

Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ－単位の繰り返し数ｎは、好ましくは３０～２００の範囲、より好ましくは５０～１５０の範囲、最も好ましくは６０～１２０の範囲であり得る。単位の繰り返し数によって、変性ポリウレタンの特性を改善することができる。さらに、製造プロセスの容易性を高めることができる。しかしながら、一実施形態では、繰り返しの数は、少なくとも５であり、５００未満であり得る。

【0028】

ポリウレタンの製造プロセスに添加される、少なくとも１つの官能基を有するポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンの粘度は、２０ｃｓｔ～７５０ｃｓｔの範囲、好ましくは５０ｃｓｔ～４００ｃｓｔの範囲、より好ましくは７０ｃｓｔ～２５０ｃｓｔの範囲、最も好ましくは８０ｃｓｔ～１８０ｃｓｔの範囲であり得る。こうして、ポリジアルキルシロキサンは、変性ポリウレタンの他の原料と容易に混合され、ポリジアルキルシロキサンの官能基がその中のＮＣＯ基と反応することを可能にし、それにより変性ポリウレタンを得ることができる。

【0029】

ベルトは、内面及び外面を含む本体を有する。ベルトの本体は、本体の外面を形成する本体の外層を含む。本体の外層は、ベルトの本体の厚さ以下の厚さを有することができる。外層は、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを有する変性ポリウレタンを含む。

【0030】

ポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンは、約１５００ｇ／ｍｏｌ～８０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは１６００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌ、最も好ましくは１７００ｇ／ｍｏｌ～５０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量（ＭＷ）を有することができる。この分子量のポリジアルキルシロキサンを用いることにより、製造プロセスの容易性が高まり、こうして製品の品質を向上させることができる。

【0031】

変性ポリウレタン中のポリジアルキルシロキサンの量は、変性ポリウレタン材料の重量から測定して、０．５ｗｔ％～３ｗｔ％の範囲、好ましくは０．８ｗｔ％～２．５ｗｔ％の範囲であってもよい。さらに、ベルト本体の外層におけるポリジアルキルシロキサンの量は、外層の総重量から測定して、０．５ｗｔ％～３ｗｔ％の範囲、好ましくは１ｗｔ％～２．５ｗｔ％の範囲であってよい。こうして、ベルトとワイヤ／フェルトとの間の摩擦を、コスト効率よく低減することができる。

【0032】

議論したように、ベルトの少なくとも外層は変性ポリウレタンを含む。変性ポリウレタンを含む外層の厚さは、ベルト外面からの深さとして測定して、０．５ｍｍ以上、好ましくは１．０ｍｍ以上、より好ましくは１．５ｍｍ以上であってよい。こうして、外層は、摩擦を減らすことができるように適切な厚さを有することができる。少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍのより厚い厚さによって、ベルトは、ベルトの外面が摩耗し始めた後に摩擦を減らすことができる。変性ポリウレタンを含む本体の外層は、ベルトの外面から深さとして測定して、本体の厚さ以下、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下の厚さを有することができる。好ましくは、外層は、ベルトの外面からの深さとして測定して、０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、より好ましくは１ｍｍ～２．５ｍｍの範囲の厚さを有する。

【0033】

ベルト本体の外面は滑らかであってもよい。こうして、ベルトは滑らかな外面を有することができる。変性ポリウレタンは、ベルトが滑らかな、又は実質的に滑らかな外面を有する場合に、ベルトの摩擦特性に最大の効果を与えることができる。

【0034】

ベルトの本体は、内層をさらに含んでもよい。この実施形態では、本体の外層の厚さは本体の厚さよりも薄く、内層は本体の内面を形成する。内層の厚さは、ベルト本体の厚さよりも薄い。内層はポリジアルキルシロキサンを含まなくてもよい。これにより、ベルトの製造コストを削減することができる。ただし、一実施形態では、内層はポリジアルキルシロキサンを含む。

【0035】

ベルトの本体は、少なくとも外層を含む。ベルトの本体は、内層をさらに含んでもよい。さらに、ベルトの本体は、内層と外層との間に１つ又は複数の層を含んでもよい。内層と外層との間の層は、使用される場合に、変性ポリウレタンを含まなくてもよい。これにより、ベルトの他の特性に実質的に影響を与えることなく、ベルトの製造コストを削減することができる。しかしながら、一実施形態では、ベルトは、内層と外層と、内層と外層との間の１つ又は複数の層とを含み、内層と外層との間の少なくとも１つの層は変性ポリウレタンを含む。

【0036】

新規な解決策によって、ベルトの摩耗だけでなく、ベルトと接触するワイヤ又はフェルトの摩耗も減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

以下に、本発明を図面によって説明する。

【図1a】シュー・プレスの一例を示す図である。

【図1b】スリーブ・ロールの一例を示す図である。

【図2】ベルトの一例を示す図である。

【図3a】ベルトの例示的な構造を示す図である。

【図3b】ベルトの例示的な構造を示す図である。

【図3c】ベルトの例示的な構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

図はイラストであり、縮尺通りではない場合がある。同様の部品は、同じ参照符号によって図に示されている。

【0039】

本願における全ての実施形態は、例示的な例として提示しており、それら実施形態は制限と見なすべきではない。

【0040】

以下の参照符号を、本願で使用する。
１ シュー・プレス
２ プレス・シュー
３ カウンターロール
４ プレスゾーン
６ 第１の抄紙機ファブリック、例えばプレスフェルト
７ 第２の抄紙機ファブリック
８ 繊維ウェブ
１０ ベルト
１０ａ ベルトの本体の厚さ
１１ 内面
１２ 外面
１５ ベルトの本体
３０ 補強構造
３１ 補強構造の第１のヤーン層
３２ 補強構造の第２のヤーン層
５０ ベルト外面の溝
５３ 溝同士の間のランド
６０ ベルトの取り付け箇所
Ｄ１ ベルトの第１の方向
Ｄ２ ベルトの第２の方向
ＭＤ ベルトの進行方向
ＣＤ ベルトの交差方向
１００ スリーブ・ロール
１０２ スリーブ・ロールの支持シャフト
１１０ スリーブ・ロールの曲線要素
Ｃ１ スリーブ・ロールの第１の曲線
Ｃ２ スリーブ・ロールの第２の曲線

【0041】

本願において、「変性ポリウレタン」という用語は、ポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む材料を指し得る。

【0042】

本願において、「ＰＤＭＳ」という用語は、ポリジメチルシロキサンを指す。

【0043】

「ＰＤＭＳ－Ｆ１」という用語は、少なくとも１つの官能基を有するポリジメチルシロキサンを指す。少なくとも１つの官能基は、例えば、ＯＨ、ＮＨ_２、又はＮＣＯ、より好ましくはＯＨ又はＮＨ_２、最も好ましくはＯＨを含み得る。

【0044】

「ＰＤＭＳ－ＯＨ」という用語は、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンを指す。

【0045】

ＰＤＭＳ、及びＰＤＭＳ－Ｆ１は、直鎖シロキサン鎖に基づくことができる。本願において、「ベルト本体の外層」という用語は、ポリジアルキルシロキサンを含む変性ポリウレタンを含む層を指す。ポリジアルキルシロキサンは、ポリウレタンマトリックスと共有結合を有することができる。外層は、本体の外面からベルトの深さ方向に延びる。ベルトの本体の外層の厚さは、ベルトの本体の厚さ以下であってもよい。

【0046】

本願では、「進行方向」ＭＤ及び「交差方向」ＣＤという用語が使用される。

【0047】

進行方向ＭＤは、使用中のベルトの回転方向を指す。さらに、「第２の方向」Ｄ２という用語は、ベルトの進行方向に平行又は実質的に平行な方向を指すことができる。

【0048】

交差方向ＣＤは、ベルト１０の進行方向ＭＤに対して典型的に横方向である長手方向を指す。使用中に、横方向はベルトの回転軸に平行である。本願では、用語「第１の方向」Ｄ１は、ベルトの交差方向に平行又は実質的に平行な方向を指すことができる。

【0049】

本願において、「実質的に平行」という用語は、一方向が実質的に平行な方向から１０度を超えて逸脱せず、最も好ましくは３度を超えて逸脱しないことを意味する。こうして、例えば「進行方向に実質的に平行」とは、本願において、方向が進行方向から１０度を超えて逸脱せず、好ましくは３度を超えて逸脱しないことを意味する。

【0050】

ベルトの厚さという用語は、ベルトの深さ方向を参照して使用される。なお、本体の厚みとは、ベルト本体の深さ方向を指す。

【0051】

紙、板紙、パルプ、及びティッシュ機械

【0052】

典型的には、紙、板紙、パルプ、及びティッシュ機械では、繊維ウェブは、プロセスラインに連続して配置された、いくつかの機器によって形成されるアセンブリで製造及び処理される。

【0053】

典型的な生産ラインは、ヘッドボックス及びワイヤを含む成形セクション、フェルトを含むプレスセクション、乾燥セクション、及び最終的な巻き取りを含む。さらに、生産ラインは、典型的には、例えば、顧客別ロール（customer roll）を形成するための少なくとも１つのワインダー装置を含む。

【0054】

成形セクションでは、ヘッドボックスを使用して繊維ウェブを成形する。さらに、少なくとも１つの抄紙機ファブリック（fabric：布）、すなわち少なくとも１つの成形ワイヤを通していくらかの水を除去することができる。ベルトを備えたスリーブ・ロールを用いることにより、水分除去率を高めることができる。

【0055】

プレスセクションでは、成形セクションの後に残っている水の一部を、少なくとも１つの抄紙機ファブリック、つまりフェルトを用いて除去することができる。ベルトを備えたシュー・プレス１を用いることにより、水分除去率を高めることができる。

【0056】

シュー・プレス

【0057】

図１ａは、シュー・プレスの例を示している。

【0058】

シュー・プレス１は、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械で使用することができる。図１ａは、シュー・プレス１におけるシュー・プレスベルト１０の配置の縮小図を示す。

【0059】

シュー・プレスベルト１０を備えたシュー・プレス１は、繊維ウェブ８を脱水するために使用することができる。シュー・プレス１は、典型的には、カウンターロール３及びプレス・シュー２を含み、それらの間にプレスゾーン４が形成される。こうして、プレス・シュー２とカウンターロール３との間に拡張プレスゾーン、すなわち、いわゆるロング・ニップ（long nip）が形成される。シュー・プレス１の機能は、典型的には、繊維ウェブ８から水を除去することである。

【0060】

シュー・プレスベルト１０、少なくとも１つの抄紙機ファブリック６、７、好ましくは２つの抄紙機ファブリック６、７、及び脱水される繊維ウェブ８は、進行方向（ＭＤ）にプレスゾーン４を通過するように配置される。こうして、繊維ウェブ８は、フェルト及び／又はワイヤ等の少なくとも１つの抄紙機ファブリック６、７によって支持される。

【0061】

シュー・プレスベルト１０は、その外面１２が繊維ウェブ８に面し、その内面１１がプレス・シュー２に面するように、シュー・プレス１に接続されるか、又はシュー・プレス１に関連して配置され得る。湿潤繊維ウェブ８の一方の面が、典型的に、回転式カウンターロール３によって圧縮される一方、繊維ウェブ８の他方の面は、可撓性本体及びループ形状を有するシュー・プレスベルト１０によって取り囲まれたプレス・シュー２によって圧縮される。

【0062】

動作中に、シュー・プレスベルト１０は、典型的に、少なくとも１つのカウンターロール３とプレス・シュー２との間のプレスゾーン４を通って移動する。有利には、抄紙機ファブリック６、好ましくはプレスフェルトが取り付けられるか、又はシュー・プレスベルト１０に対して取り付けられるように構成される。プレスフェルト又は対応する抄紙機ファブリック６、７の上で、繊維ウェブ８は、シュー・プレスベルト１０の外面１２が抄紙機ファブリック６、好ましくはプレスフェルトと直接接触し、シュー・プレスベルト１０の内面１１がプレス・シュー２の摺動面に対して摺動するように、シュー・プレス１を通って運ばれる。

【0063】

典型的には、プレス・シュー２及びカウンターロール３は、シュー・プレスベルト１０、少なくとも１つの抄紙機ファブリック６、７、及び脱水される繊維ウェブ８が全て、プレス・シュー２とカウンターロール３との間のニップで実行され、圧縮されるように、プレスゾーンで互いに押し付けられる。例えば、プレスフェルトは、典型的に、プレスゾーンで圧縮され、圧縮後に初期の厚さに実質的に戻るように構成される。

【0064】

スリーブ・ロール

【0065】

図１ｂは、スリーブ・ロールの一例を示している。

【0066】

スリーブ・ロール１００は、その中の水の除去を高めるために成形セクションに配置することができる。スリーブ・ロール１００は、例えば、最下層のワイヤループに配置することができる。スリーブ・ロールは、スリーブ・ロールとツインワイヤ形成部分の反対側のワイヤとの間のスリーブ・ロール・ニップで、多層繊維ウェブの層を接合するために使用され得る。ベルト１０は、スリーブ・ロール１００上に配置することができ、スリーブ・ロール１００は、例えば、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のワイヤセクションに配置することができる。

【0067】

スリーブ・ロール１００は、支持シャフト１０２を含むことができる。スリーブ・ロールは、典型的に、スリーブ・ロール１００の外面の周りに配置されるベルト１０をさらに含む。ベルト１０は、支持シャフト１０２の周りを一周するように案内することができる。

【0068】

さらに、スリーブ・ロール１００は、支持シャフト１０２上に互いに離間して配置された支持要素を含むことができる。スリーブ・ロールの外面の周りを一周できるベルト１０は、支持要素によって支持することができる。

【0069】

スリーブ・ロール１００は、曲線（curve：湾曲）要素１１０をさらに含むことができる。動作中に、ベルトは、典型的に、曲線要素上の脱水ゾーンを通過する。曲線要素１１０は、曲線要素１１０に対してベルトを引き伸ばす増加した力を生じさせることができる。曲線要素１１０は移動可能であり得る。すなわち、曲線要素１１０の表面に対するベルトの曲率半径は、曲線要素１１０を、スリーブ・ロールの中心に向けて、又はスリーブ・ロールの外面から外側に移動させることによって制御され得る。こうして、ベルト１０の伸びは、通常の速度から非常に高い速度まで変化し得る。

【0070】

ベルト１０は、その外面１２が繊維ウェブに面し、その内面１１がスリーブ・ロールに面するように、スリーブ・ロール１００に関連して配置することができる。こうして、ループ形状のベルト１０によってスリーブ・ロール１００を取り囲むことができる。

【0071】

ベルトの周長は、可動式曲線要素１１０により、ベルトの動作時間中に増減することができる。従って、ベルトは、スリーブ・ロールの曲線要素１１０によって引き起こされる伸張を処理できるように、高い弾性を有することができる。さらに、ベルトは容易に破断しないように良好な強度特性を有することができる。

【0072】

ベルト１０は、固定支持シャフト１０２の周りを一周するように案内することができる。さらに、ワイヤは、ベルト１０によって支持することができる曲線状脱水ゾーンＣ１、Ｃ２を介して案内することができる。

【0073】

スリーブ・ロール１００は、第１の部分曲線Ｃ１の曲率半径が、ベルトの進行方向ＭＤの第１の部分曲線に続く第２の部分曲線の曲率半径よりも大きくなるように、典型的には少なくとも２つの部分曲線Ｃ１、Ｃ２を含む少なくとも１つの曲線状脱水ゾーンＣ１、Ｃ２を含むことができる。これにより、繊維ウェブからの水の除去を高めることができる。

【0074】

曲線状脱水ゾーンＣ１、Ｃ２は、スリーブ・ロール１００の曲線要素１１０によって形成され得る。曲線要素１１０の曲率は、増加する脱水圧力が繊維に加えられるように、ベルト１０の進行方向に増加することができ、繊維ウェブは、曲線要素１１０上の少なくとも１つの曲線状脱水ゾーンＣ１、Ｃ２のワイヤ同士の間を移動する。曲線要素１１０上の曲線状脱水ゾーンＣ１、Ｃ２は、好ましくは曲率半径がワイヤの走行方向に減少するように、いくつかの曲線を含むことができる。これにより、繊維ウェブからの水の除去を高めることができる。

【0075】

スリーブ・ロール１００は、ベルト１０の内面１１とスリーブ・ロール１００の外面との間に潤滑剤を含むことができる。こうして、スリーブ・ロールは、ベルト１０とスリーブ・ロールの外面との間のギャップ内に潤滑剤を送り込むために使用することができる潤滑ポンプを含むことができる。

【0076】

曲線要素１１０は、２つ以上の位置の間で移動することができる。従って、曲線要素１１０は、曲線要素１１０に対するベルト１０の曲率半径を制御するために使用され得る。

【0077】

曲線要素１１０の第１の位置は、曲線要素上に第１の表面を形成することができる。第１の表面は、曲線要素に近い表面と同じ曲率半径を有することができる。

【0078】

曲線要素１１０の第２の位置では、曲線要素の外面を外側に移動させることができる。こうして、曲線要素１１０の第２の位置は、曲線要素上に第２の表面を形成することができる。第２の表面は、曲線要素に近い面と比較すると、曲率半径が小さくなっている場合がある。

【0079】

曲線要素１１０の第２の位置では、ベルト１０は、曲線要素１１０のために伸張する必要がある場合がある。さらに、曲線要素１００が移動可能である場合に、ベルト１０は、曲線要素が第１（最初）の位置に戻るときに元の形状に戻る必要がある場合がある。こうして、ベルト１０は、適切な強度特性だけでなく、良好な弾性を有する必要がある場合がある。

【0080】

上述のように、ベルト１０は、スリーブ・ロール１００の周りに延びるように配置することができる。ベルト１０の内面１１は、スリーブ・ロール１００の外面に対して摺動することができる。処理される繊維ウェブは、ベルトに案内することができ、典型的には、ワイヤ等の１つ又は複数のファブリックによって支持される。

【0081】

ベルト

【0082】

「ベルト」という用語は、紙、板紙、パルプ、又はティッシュ機械のスリーブ・ロール及び／又はシュー・プレスに適したベルトを指す。

【0083】

ベルト１０は、典型的には、エンドレスループのような形状である。ベルト１０は、長さ、周長、及び厚さを有する。厚さは最小寸法である。ベルトをスリーブ・ロール１００又はシュー・プレス１に適合させるために、周長及び長さを選択することができる。ベルト１０の周囲（長）は、ベルト１０の内径が、動作中に目的に適しているように決定される。ベルト１０は不浸透性ベルトとすることができる。

【0084】

ベルトは、内面及び外面を含む。ベルトは補強構造を含むことができる。ベルトは閉じたループを形成してもよい。

【0085】

ベルトにはベルトの本体がある。本体は、本体の内面及び本体の外面を含むことができる。本体の内面は、ベルトの内面を形成することができる。本体の外面は、ベルトの外面、又はベルトの外面の少なくとも一部を形成することができる。

【0086】

本願において、「弾性」という用語は、力を取り除いたときにベルトが元の形状に戻る能力を指す。弾性率（％）は、ベルトがどれだけ弾性的に伸びることができるかを示す値である。

【0087】

ベルトは、ベルトを伸ばす力が取り除かれた後にベルトが元の長さに戻るように、ベルトの進行方向に１．５％以上弾性的に伸びるように構成され得る。一実施形態では、ベルトは、ベルトを伸ばす力が取り除かれた後にベルトが元の長さに戻るように、ベルトの進行方向に１．５％～少なくとも５．０％、より好ましくは２．０％～４．０％の範囲で弾性的に伸びるように構成することができる。こうして、ベルトは、少なくともベルトの進行方向において、良好な伸縮性及び弾性を有することができる。従って、ベルトは損傷しにくくなり得る。ベルト１０はさらに曲げることができる。すなわち、ベルトは、破断することなく、少なくとも所定の曲率半径まで曲げることができる。

【0088】

交差方向のベルトの長さは、機械の幅に従って決定され、例えば、１．５ｍ～１２．６ｍの範囲であり得る。

【0089】

ベルト１０の周長、すなわち１回転の長さは、動作時に、ベルト１０の内径が使用に適したものとなるように決定される。スリーブ・ロールベルト及びシュー・プレスベルトの周長は異なる場合がある。ベルトの内径は、０．７ｍ～６．３ｍの範囲であってもよい。一実施形態において、ベルト１０の内径は、０．７～２．５ｍ、より好ましくは１．０～１．９ｍ、最も好ましくは１．０９～１．８２ｍである。別の実施形態では、ベルト１０の周長は、少なくとも２．２ｍ、より有利には少なくとも３．０ｍ、好ましくは少なくとも３．４ｍである。さらに、この実施形態では、ベルトの周長は、好適には６．３ｍ以下であり、より有利には６．０ｍ以下であり、好ましくは５．８ｍ以下である。

【0090】

ベルトの厚さは、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも２．０ｍｍ、最も好ましくは３ｍｍ以上とすることができる。これにより、適度な強度を得ることができるとともに、例えば、ヤーン（yarn：糸）等の補強構造をベルトに配置することができる。さらに、ベルトの厚さは、７ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、最も好ましくは４ｍｍ以下、例えば２．５ｍｍ～５ｍｍの範囲であり得る。ベルトの材料とともに、厚さは、ベルトに良好な強度特性を与えることができる。

【0091】

ベルトの本体

【0092】

好ましくは、ベルト１０は、圧縮後にその初期形状に戻る能力を有する弾性体を含む。ベルト１０は、エラストマー材料を主原料とすることが好ましい。ベルト１０は、良好な弾性を有するために弾性体１５を含むことができる。本願において、「弾性」という用語は、伸張又は加圧後にベルトが元の形状に戻る能力を指す。

【0093】

ベルト１０は、紙、板紙、パルプ、及びティッシュ機械に適しており、ワイヤ又は繊維ウェブに損傷を与えず、適切な伸縮性及び強度特性を有する材料で作製することができる。

【0094】

本体は、ポリマーを含むか、又はポリマーからなることができる。本体１５は、エラストマー材料を含むか、又はエラストマー材料からなることができる。エラストマー材料は、ベルトの主原料であることが好ましい。

【0095】

本体は、変性ポリウレタンを含むポリウレタンを含んでもよい。本体の少なくとも最外面は、ポリジアルキルシロキサンを含む変性ポリウレタンを含む。好ましくは、弾性体は主にポリウレタンを含む。有利には、ベルトは、ベルトの総重量から計算して、少なくとも５０ｗｔ％、より有利には少なくとも７０ｗｔ％、好ましくは少なくとも８０ｗｔ％のポリウレタンを含む。ポリウレタンは、弾性及び屈曲性等のベルトの特性を改善することができ、シュー・プレス及びスリーブ・ロールと組み合わせて使用するのに特に適している。こうして、ポリウレタンは、良好な強度及び弾性特性を得るために使用することができる。このため、ベルトは、動作時間中に破損することなく、伸長及び屈曲することができる。また、変性ポリウレタンは、ベルトの外面の摩擦を低下させるために特に適している場合がある。さらに、ベルトは、ベルトの総重量から計算して、９９．９ｗｔ％以下、より好ましくは９７ｗｔ％以下、又は９５ｗｔ％以下のポリウレタンを含むことができる。例えば、補強構造は、他の材料を含んでもよい。

【0096】

ベルトの本体は、特定の組成及び硬度を有し、耐クラック性、耐摩耗性、耐屈曲疲労性等の物性に優れたポリウレタンから構成される層を有することができる。本体の少なくとも最外層が変性ポリウレタンをさらに含むことにより、耐摩耗性が大幅に改善され得る。

【0097】

変性ポリウレタンの製造

【0098】

変性ポリウレタンは、ポリジアルキルシロキサンと共有結合したポリウレタンマトリックスを含む。

【0099】

少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、例えば、炭素及びケイ素を含む構造を有するポリマーである。ＯＨ基等の少なくとも１つの官能基がポリマーに添加される。

【0100】

ポリウレタンの製造方法は当業者に知られている。ポリウレタンの製造プロセスは、先行技術の方法に基づくことができる。

【0101】

ポリウレタンは、末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを連鎖延長剤、好ましくはアミン基（ＨＮ２－）、ＯＨ基、又はこれらの混合物を含む連鎖延長剤と混合することによって製造することができる。

【0102】

変性ポリウレタンは、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンと一緒に先行技術の原材料を用いて製造することができ、こうして、ポリジアルキルシロキサンの官能基をポリウレタンマトリックスのＮＣＯ基と反応させることができる。

【0103】

こうして、一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、変性ポリウレタンを形成するために、変性ポリウレタンの他の原材料と混合することができ、変性ポリウレタンは、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む。

【0104】

少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、
Ｆ１－［Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２－Ｆ２
の構造を有することができる。ここで、ｎはＳｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ単位の繰り返し数であり、Ｆ１及びＦ２の少なくとも１つは、官能基を含むか、又は官能基からなる。

【0105】

Ｆ１は、ＮＣＯ、或いはＯＨ又はＮＨ_２を含んでもよく、Ｆ２は、ＮＣＯ又はＯＨ又はＮＨ_２又はＨを含んでもよい。ポリジアルキルシロキサンの少なくとも１つの官能基は、変性ポリウレタンを形成するために、ＮＣＯ基と反応することができる。ポリジアルキルシロキサンの少なくとも１つの官能基がＮＣＯを含む場合に、生成した変性ポリウレタンは、少なくとも１つの官能基がＯＨ又はＮＨ_２を含む場合よりも劣った特性を有する可能性がある。こうして、好ましくは、Ｆ１はＯＨ又はＮＨ_２を含み、Ｆ２はＯＨ又はＮＨ_２又はＨである。

【0106】

ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、及びアミノ末端ポリジメチルシロキサンは、例えば、異なる反応速度（すなわち、化学反応が進行する速度）を有しており、この速度は、変性ポリウレタンに異なる特性をもたらす可能性がある。ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンは、ＯＨ基を有する反応性ポリジメチルシロキサンである。こうして、ベルトにおいて、ポリジメチルシロキサンは、ポリウレタンマトリックスに堅く取り付ける（attach：付着する）ことができる。この解決策は、ベルトと抄紙機ファブリックと間の摩擦を減らすことができ、他のベルトと比較してベルトの寿命を延ばすことができる。こうして、最も好ましくは、Ｆ１はＯＨを含み、Ｆ２は、水素であるか、又はＯＨを含む。

【0107】

一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンは、
ＨＯ－[Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ]ｎ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２ＯＨ
の構造を有するヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである。ここで、ｎはＳｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ単位の繰り返し数である。
ポリジメチルシロキサンのＯＨ基は、変性ポリウレタンの製造プロセス中にＮＣＯ基と反応することができ、こうして、ポリウレタンマトリックスと共有結合を形成する。

【0108】

驚くべきことに、ポリジアルキルシロキサンはＮＣＯ－基と共有結合を形成できるため、得られる材料は、ベルトに適した特性を有しながら、ベルトと、ワイヤ又はフェルト等の抄紙機ファブリックとの間の摩擦を減らすことができることが分かった。

【0109】

ＯＨ基等の官能基の一部は、形成した変性ポリウレタンの特性に影響を及ぼし、そのため、形成したベルトの特性に影響を与える。

【0110】

ポリジアルキルシロキサンは、０．２ｍｏｌ％～４ｍｏｌ％の範囲、好ましくは０．５ｍｏｌ％～３ｍｏｌ％の範囲、より好ましくは０．８ｍｏｌ％～２．２ｍｏｌ％の範囲、最も好ましくは１ｍｏｌ％～２ｍｏｌ％の範囲の官能基含有量を有するＦ１－［Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２－Ｆ２ポリマーを含むことができる。ポリウレタンマトリックスとポリジアルキルシロキサンとの間の共有結合によって、ポリジアルキルシロキサンは、長期間に亘ってポリウレタンに堅く取り付けられたままであり得る。さらに、そのような割合を有するポリジアルキルシロキサンは、ポリジアルキルシロキサンとポリウレタンとの間に共有結合を形成するために、ポリウレタンのＮＣＯ基と効果的に反応することができる。さらに、形成した変性ポリウレタンは、摩擦を効率的に低減することができる。

【0111】

有利な実施形態では、ヒドロキシ末端ポリジアルキルシロキサンは、０．２ｍｏｌ％～４ｍｏｌ％の範囲、好ましくは０．５ｍｏｌ％～３ｍｏｌ％の範囲、より好ましくは０．８ｍｏｌ％～２．２ｍｏｌ％の範囲、最も好ましくは１ｍｏｌ％～２ｍｏｌ％の範囲のＯＨ含有量を有するＨＯ－［Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ］ｎ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２ＯＨポリマーを含む。ポリウレタンとポリジアルキルシロキサンとの間の共有結合によって、安定した電子配置を形成することができる。こうして、ポリジアルキルシロキサンは、長期間に亘ってポリウレタンに堅く取り付けたままにすることができる。さらに、そのような割合のＯＨ基を有するポリジアルキルシロキサンは、ポリウレタンのＮＣＯ基と効果的に反応して、ポリジアルキルシロキサンとポリウレタンとの間に共有結合を形成することができる。さらに、形成した変性ポリウレタンは、摩擦を効率的に低減することができる。

【0112】

一実施形態では、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンの粘度は、２０ｃｓｔ～７５０ｃｓｔの範囲であってもよい。これにより、製造プロセスの容易性を高めることができる。

【0113】

反応性ポリジアルキルシロキサンによって、ポリジアルキルシロキサンの官能基は、ポリウレタンの製造プロセス中にイソシアネート（－ＮＣＯ）基と反応することができる。こうして、ポリジアルキルシロキサンは、共有結合でポリウレタンマトリックスに結合することができる。こうして、添加したポリジアルキルシロキサンは、たとえベルトが２つ以上のポリウレタン層を含んでいても、ポリウレタン層同士の間の接着を妨げないようにすることができる。さらに、ポリジアルキルシロキサンは、ベルトの外面に均一に分布し続けることができる。

【0114】

ヒドロキシ末端ポリジアルキルシロキサン中のＳｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ－単位の繰り返し数ｎは、３０～２００の範囲、好ましくは５０～１６０の範囲、より好ましくは６０～１３０の範囲、最も好ましくは７０～１００であってもよい。典型的には、繰り返し単位の数は、変性ポリウレタンの製造プロセス中に変化しない。こうして、変性ポリウレタン中のポリジアルキルシロキサンは、変性ポリウレタンの製造プロセスに適用されるポリジアルキルシロキサンと同じ数の繰り返し単位を有することができる。繰り返し単位の数によって、材料の加工性を向上させることができる。

【0115】

変性ポリウレタン中のポリジアルキルシロキサンによって、ポリジアルキルシロキサンを含まないベルトと比較して、ベルトと、ワイヤ／フェルトとの間の摩擦を最大３０％減らすことができる。

【0116】

ベルトの本体のポリジアルキルシロキサン

【0117】

ベルトの本体は、変性ポリウレタンを含む。

【0118】

ベルト本体の少なくとも外面は、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む変性ポリウレタンを含む。

【0119】

本体は、１つ又は複数の層を含んでもよい。本体は、本体の少なくとも外面を形成する少なくとも外層を含む。

【0120】

変性ポリウレタンを含む本体の外層の厚さは、ベルトの本体の厚さ以下にすることができる。

【0121】

一実施形態では、ベルトの本体は、ポリジアルキルシロキサンを含む変性ポリウレタンから少なくとも本質的になる。

【0122】

変性ポリウレタンを含む本体の外層は、ベルトの本体の外面からの深さとして測定して、０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１．５ｍｍ以上、最も好ましくは１．８ｍｍ以上の厚さを有することができる。これにより、ベルトの摩耗を低減することができる。０．５ｍｍのより薄い厚さは、ベルトの始動中のベルトとワイヤ／フェルトとの間の摩擦を減らすのに特に適している。１．０ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍ以上のより厚い厚さは、ベルトが摩耗し始めたときに、ベルトの使用中のベルトの摩耗を低減するのに適切であり得る。

【0123】

変性ポリウレタンを含む本体の外層は、ベルトの本体の外面からの深さとして測定して、ベルト本体の厚さ以下の厚さ、好ましくは３ｍｍ以下の厚さ、より好ましくは２．５ｍｍ以下の厚さ、最も好ましくは２．２ｍｍ以下の厚さを有することができる。これにより、コスト効率良くベルトの摩耗を低減することができる。さらに、ポリジアルキルシロキサンは、ベルトの中間で多くの肯定的な効果を有さない可能性がある。

【0124】

変性ポリウレタン中のポリジアルキルシロキサンの量は、変性ポリウレタンの特性に影響を与える。ポリジアルキルシロキサンの量は、変性ポリウレタンの総重量から測定して、０．５ｗｔ％～３ｗｔ％の範囲、好ましくは０．８ｗｔ％～２．７ｗｔ％の範囲、より好ましくは１．０ｗｔ％～２．５ｗｔ％の範囲、最も好ましくは、１．２ｗｔ％～２．０ｗｔ％の範囲であってもよい。技術的効果は、形成した変性ポリウレタン中のポリジアルキルシロキサンの総量が、ベルトの他の特性にあまり影響を与えることなく、使用中のベルトとワイヤ又はフェルトとの間の摩擦を実質的に減少させることができることである。さらに、変性ポリウレタン中のＯＨ基等の未結合の官能基が多過ぎると、製品にとって有利ではない可能性がある。

【0125】

ポリジアルキルシロキサンの量は、ベルトの外層の総重量から測定して、０．５ｗｔ％～３ｗｔ％の範囲、好ましくは０．８ｗｔ％～２．７ｗｔ％の範囲、より好ましくは１．０ｗｔ％～２．５ｗｔ％の範囲、最も好ましくは１．２ｗｔ％～２．０ｗｔ％の範囲であってもよい。これにより、ベルトの外面とワイヤ又はフェルトとの間の摩擦を低減することができる。

【0126】

ヒドロキシ末端ポリジアルキルシロキサンの分子量（ＭＷ、ｇ／ｍｏｌ）は変化し得る。ヒドロキシ末端ポリジアルキルシロキサンは、１５００ｇ／ｍｏｌ～８０００ｇ／ｍｏｌの範囲等、１５００ｇ／ｍｏｌを超える分子量（ＭＷ）を有し得る。ヒドロキシ末端ポリジアルキルシロキサンの分子量は、好ましくは約１５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約２０００ｇ／ｍｏｌ～約５５００の範囲、最も好ましくは２５００ｇ／ｍｏｌ～５０００ｇ／ｍｏｌの範囲である。ポリジアルキルシロキサンの分子量は、変性ポリウレタンの特性に影響を及ぼす可能性がある。さらに、ポリジアルキルシロキサンの分子量は、製造プロセスに影響を及ぼす可能性がある。

【0127】

議論したように、ベルトの本体は、ポリジアルキルシロキサンがポリウレタンマトリックスとの共有結合を有する変性ポリウレタンを含む。ポリジアルキルシロキサンの添加は、ベルトの耐摩耗性を大幅に向上させることができる。ポリジアルキルシロキサンは、好ましくはポリジメチルシロキサンである。

【0128】

ベルトと抄紙機ファブリックとの間の摩擦は、特にベルトが実質的に滑らかな外面を有する場合に、実質的に高くなり得る。そのため、ベルトの摩耗が非常に早く開始する場合がある。ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む変性ポリウレタンによって、ベルトとワイヤ／フェルトとの間の摩擦を低減することができる。これにより、ベルトとワイヤ／フェルトとの摩耗を低減することができる。

【0129】

ベルトの外面

【0130】

ベルトの外面１２は、変性ポリウレタンを含むか、又は変性ポリウレタンからなる。ベルトの本体の外面１２は、変性ポリウレタンで形成することができる。

【0131】

変性ポリウレタンは、滑らかな外面を有するベルトに特に有利であり得る。なぜなら、そのようなベルトはそうでなければベルトとワイヤ／フェルトとの間に高い摩擦を有する可能性があるからである。こうして、有利には、変性ポリウレタンを含むベルトは滑らかな外面を有する。滑らかな外面を有するベルトは、０．４ｍｍを超える深さを有する溝もパターンも有さない場合がある。特に、滑らかな表面は、０．４ｍｍを超える深さを有する、１０ｍｍ^２を超える面積を有さない場合がある。

【0132】

ベルトの外面１２は、僅かなパターンニング、すなわち、いわゆるバフ研磨を含んでもよい。ベルト１０の外面１２に対するバフ研磨の深さは、例えば、０～５０μｍ、又は３～３０μｍとすることができる。ベルトの外面の適切な粗さは、抄紙機ファブリック、特に変性ポリウレタンとの作用に有利な効果をもたらすことができる。

【0133】

一実施形態では、ベルトの外面１２は、例えば図３ａ～図３ｃに示されるように、ベルト１０の脱水特性を高めるために、いくつかの平行な溝５０だけでなく、それら溝の間の隆起部も含む。技術的効果は、向上した水除去速度を得ることである。溝の深さは、脱水溝の最深点から測定して、０．４ｍｍよりも大きく、好ましくは２．０ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍ～１．５ｍｍの範囲であり得る。脱水溝５０の幅は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であってもよい。隣接する２つの平行な脱水溝５０の中心線同士の間の距離は、少なくとも１．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であってもよい。脱水溝５０の総水量は、例えば、約１００～８００ｇ／ｍ^２の間であり得る。脱水溝５０の数は、少なくとも１４０本／ｍであり、より有利には少なくとも２００本／ｍであり、有利には６７０本／ｍ以下である。脱水溝５０の上述の特徴により、脱水溝５０を介してより効率的にウェブから水を除去することができる。これらの利点は、典型的には、ベルト１０に上述の特徴がより多く実現されればされるほど、より良く実現される。図３ｂに示されるように、溝は、本体材料によって形成され得る。代替的に、ベルトの外面１２は、例えば図３ａに示されるように実質的に滑らかにすることができる。

【0134】

一実施形態では、溝は、図３ｃに示されるように、強化構造によって少なくとも部分的に形成してもよい。ベルトの表面近くにいくつかのヤーンを配置することにより、ベルトの摩耗をさらに減らすことができる。ベルトの中立軸をベルトの外面の近くに配置することにより、ベルトの外面の摩耗を少なくすることができる。ベルトの外面がヤーンを含む場合に、ヤーンは、典型的に、ベルトの進行方向に配置される。しかしながら、議論したように、ベルトの外面１２は、例えば、図３ａに示されるように、実質的に滑らかにすることができる。こうして、一実施形態では、本体１５及び／又は補強構造３０は、溝５０を形成しない場合がある。

【0135】

ベルトの内面

【0136】

ベルト１０は内面１１を有する。本体の内面はベルトの内面を形成することができる。

【0137】

ベルトの内面１１は、実質的に滑らかであり得る。内面は、僅かなパターニング、すなわち、いわゆるバフ研磨を含んでも含まなくてもよい。バフ研磨の深さは、例えば、０～１５μｍ、好ましくは０．０１μｍ～４．００μｍ、より好ましくは０．１μｍ～２μｍの範囲であってもよい。ベルトの内面の粗さ、すなわちバフ研磨は、ベルトの耐久性に実質的な影響を与える可能性がある。例えば、潤滑油膜の均一性が崩れた場合に、バフ研磨された内面１１を有するベルトは、平滑な内面を有するベルトほど容易に損傷を受けないことがある。換言すれば、内面１１のバフ研磨なしで、ベルトは、潤滑油膜の均一性が崩れた後に、滑らかな表面のために強い減速効果を有し、ベルトに永久変形をもたらす可能性がある。一実施形態では、内面１１は変性ポリウレタンを含む。

【0138】

ベルトの補強構造

【0139】

ベルトは補強構造を含んでもよい。補強構造は、本体を支持する支持構造とすることができる。ベルトの弾性をかなり高くする必要があるかもしれないので、補強構造は、ベルトの弾性をあまり低下させてはならない。

【0140】

補強構造はヤーンを含んでもよい。「ヤーン（yarn：糸）」という用語は、断面が比較的小さい長い構造を指す。ヤーンは、撚りの有無にかかわらず、繊維及び／又はフィラメントで構成することができる。ヤーンは多重撚糸であってもよい。ヤーンは合成ポリマーに基づいてもよい。「フィラメント」という用語は、非常に長い繊維を指す。

【0141】

ベルトは、少なくとも２つの方向、すなわち第１の方向及び第２の方向に配置された、いくつかのヤーンを有することができる。第１の方向は、ベルトの回転軸に平行又は実質的に平行であり得、第２の方向は、ベルトの進行方向に平行又は実質的に平行であり得る。

【0142】

異なる層３１、３２内のヤーンは、次の層のヤーンと接触するか結合してもよく、又は互いに離間してもよい。好ましくは、互いの上にある補強ヤーン層３１、３２は、互いに分離されている。こうして、ヤーン層は、互いに固定する必要も、互いに結合する必要もない。あるいはまた、第２のヤーンを第１のヤーンに結合してもよい。第２のヤーンに結合した第１のヤーンは、強化構造の強度特性を向上させることができる。

【0143】

ヤーンは弾性体に埋め込んでもよい。こうして、ヤーンは、本体の材料によって完全に取り囲まれ得る。一実施形態では、いくつかのヤーンをベルトの弾性体上に少なくとも部分的に配置することができる。こうして、この実施形態では、一部のヤーンは、本体の材料によって完全に取り囲まれない可能性がある。技術的な効果は、ベルトの中立軸をベルトの外面近くにできることである。これにより、ベルトの摩耗を減らし、ベルトの寿命を延ばすことができる。

【0144】

ヤーンは、高強度、高モジュラス、及び高弾性モジュラスを有する合成繊維を含んでもよい。ヤーンは、ポリアミド（ＰＡ）、例えば、ナイロン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、レーヨン、ビスコース、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアラミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶プラスチック（ＬＣＰ）、ポリイミド、及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の少なくとも１つを含むか、又はその少なくとも１つからなることができる。上述の材料を含む、又はその材料からなるヤーンは、ベルトを補強することができるが、ベルトの必要なレベルの曲げ及び伸張を引き続き可能にする。

【0145】

製法の一例

【0146】

ベルトの本体を製造するプロセスは、
変性ポリウレタンを得るために、少なくとも１つの官能基を有するポリジアルキルシロキサンをポリウレタンの製造プロセスに添加することによって、変性ポリウレタンを製造するステップであって、変性ポリウレタンは、ポリジアルキルシロキサンとの共有結合を有するポリウレタンマトリックスを含む、ステップと、
ベルトの本体を形成するステップであって、本体の少なくとも外面は変性ポリウレタンを含む、ステップと、を含むことができる。

【0147】

ベルトは、それ自体既知の方法で形成することができる。ベルトは、例えば、
いくつかの支持ヤーンを提供するステップと、
ポリウレタンを含むエラストマー材料を金型表面に対してキャストすることによって、ベルト用の本体を成形するステップであって、本体の少なくとも外面が変性ポリウレタンを含む、ステップと、
材料を硬化させるステップと、
オプションで、フレームの外面にいくつかの溝を設けるステップと、によって製造することができる。

【0148】

ベルトは、板紙機械、抄紙機、パルプ機械、又はティッシュ機械のスリーブ・ロール又はシュー・プレスに取り付けることを意図することができる。ベルトは、例えば、ベルトの取り付けのためにベルトの複数の取り付け点６０をさらに含んでもよい。

【0149】

例１

【0150】

摩擦に対する変性ポリウレタンの効果を、実験的試験中にテストした。ポリジメチルシロキサンの量は、表１に示されるように、変性ポリウレタンサンプルで変化した。

【0151】

規格ＡＳＴＭ Ｄ１８９４に従ってアセンブリを有するＡｌｗｅｔｒｏｎ ＴＣＴ－２０装置を使用することにより、全てのサンプルの摩擦を同じ方法で測定した。値は、３４２０ｍｍ^２の同じ面積を有する円形サンプルに対して５２Ｎの重りを用いて決定した。ファブリック（湿ったワイヤ）をサンプルの下に置き、固定した。サンプル毎に、ワイヤの裏側は、測定中にサンプルと直接接触していた。

【0152】

結果を表１に示す。確認されるように、０ｗｔ％を超えるＰＤＳＭ含有量を有する変性ポリウレタンは、摩擦に対する改善効果を与え、１ｗｔ％～２ｗｔ％の範囲のＰＤＭＳの量は、摩擦に最も効果があった。

【0153】

【表1】

表１において、用語「ＰＵ」は（変性）ポリウレタンを指す。

【0154】

本発明について、図解及び例を用いて説明してきた。本発明は、上記の実施形態のみに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で修正することができる。

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】