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WO2018105573A1 - 紙幣搬送用ローラ基体 - Google Patents

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WO2018105573A1
WO2018105573A1 PCT/JP2017/043542 JP2017043542W WO2018105573A1 WO 2018105573 A1 WO2018105573 A1 WO 2018105573A1 JP 2017043542 W JP2017043542 W JP 2017043542W WO 2018105573 A1 WO2018105573 A1 WO 2018105573A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
polyol
parts
roller base
roller
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/043542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
加津寛 金子
伸二 藤原
Original Assignee
バンドー化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by バンドー化学株式会社 filed Critical バンドー化学株式会社
Priority to CN201780075825.1A priority Critical patent/CN110049936B/zh
Priority to EP17877863.5A priority patent/EP3553000A4/en
Priority to US16/467,061 priority patent/US11192738B2/en
Priority to CA3046287A priority patent/CA3046287A1/en
Priority to JP2018525496A priority patent/JP6652640B2/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a roller base used for a banknote transport roller for transporting banknotes in banknote feeding devices such as an automatic teller machine, a change machine, a change machine, a vending machine, a ticket vending machine, and a banknote calculator.
  • banknote transport rollers such as a feed roller, a gate roller, a retard roller, a kicker roller, and a feed roller are used to transport and feed banknotes one by one. At least a part of the outer peripheral surface of the banknote transport roller is formed of a rubber material having a large friction coefficient.
  • the banknote feeding device uses the high frictional force provided on the outer peripheral surface of the banknote transport roller to separate and transport the banknotes one by one, thereby feeding out an accurate number of banknotes (see Patent Documents 1 and 2). ).
  • the bill feeding device handles high-value bills, it is required to separate and transport an accurate number of bills, and the bill transport roller is required to have high dimensional stability.
  • the banknote since the banknote is distributed to society as an exchange means, it comes into contact with various things and gets dirty. There are various types of dirt adhering to banknotes, and the main component is human-derived sebum. And since the banknote conveyance roller is in strong contact with the banknote, the oil contained in the human-derived sebum adhering to the banknote may permeate and swell the rubber material during long-term use. is there. Since the diameter of the banknote conveying roller in which the rubber material is swollen is changed, the banknotes cannot be accurately separated, and paper jams and takeout (multifeed) occur.
  • An object of the present invention is to provide a banknote transport roller base having excellent swelling resistance.
  • thermosetting polyurethane which is a reaction product of a polyol component containing a lactone-based polyol and a polyisocyanate component containing diphenylmethane diisocyanate (MDI).
  • roller base As the polyol component, including a carbonate-based polyol, 30 parts by weight or more of the lactone-based polyol is contained with respect to 100 parts by weight of all polyol components.
  • the roller substrate according to 1. 3.
  • a polyether polyol is included, 30 parts by weight or more of the lactone-based polyol is contained with respect to 100 parts by weight of all polyol components.
  • the roller substrate according to 1. 4.1. ⁇ 3. A bill conveyance roller comprising the roller base according to any one of the above.
  • the elastic layer covering at least a part of the outer peripheral surface is made of thermosetting polyurethane
  • the weight increase rate (oleic acid) after being immersed in oleic acid for 1 week at room temperature in the state of 2 mm thick sheet in the thermosetting polyurethane is 10.0% or less, or dioctyl phthalate (DOP).
  • the weight increase rate (DOP) after immersion under the same conditions at room temperature is 5.0% or less
  • the weight increase rate (oleic acid) is 7.2% or less, or the weight increase rate (DOP) is 4.1% or less, 4.
  • the rupture stress maintenance rate is 95% or more.
  • a bill transport roller comprising the roller base according to the above.
  • the roller base for bill conveyance of the present invention is excellent in swelling resistance and hardly changes in diameter even when it comes into contact with oil.
  • the banknote transport roller provided with the roller base of the present invention has excellent dimensional stability, and can separate and transport an accurate number of banknotes. Therefore, the banknote transport roller has very high reliability required for banknote feeding devices. Can be satisfied.
  • the banknote transport roller is disposed inside the banknote feeding apparatus, and is used in an environment where temperature, humidity, and the like greatly vary depending on the season, weather, and the like.
  • the roller base of the present invention is excellent in hydrolysis resistance, and the elasticity, strength, friction coefficient, etc. of the elastic layer are stable even when used in a high humidity environment. Therefore, the banknote conveyance roller provided with the roller base body of the present invention has a long product life, can reduce the replacement frequency, and can reduce the maintenance cost.
  • FIG. 1 one embodiment of a banknote conveyance roller is shown.
  • the banknote conveyance roller 1 which is one embodiment has a roller base 11 and a shaft 12.
  • the roller base 11 includes a cylindrical body 111 having a shaft hole through which the shaft 12 is inserted, and an elastic layer 110 that covers at least a part of the outer peripheral surface of the cylindrical body.
  • substrate and banknote conveyance roller of this invention are not limited to one embodiment.
  • the shaft 12 is a shaft that rotatably supports the banknote transport roller 1.
  • One end or both ends of the shaft 12 can be subjected to precision processing for meshing with a driving component such as a toothed belt. Moreover, it can also be rotatably supported by a slide bearing or a ball bearing.
  • the shaft 12 can be molded integrally with the cylindrical body 111 of the roller base.
  • the material for forming the shaft 12 is not particularly limited as long as it has conductivity, and a metal is preferably used. As the metal, for example, iron, copper, aluminum alloy, stainless steel, nickel and the like are preferably used. Moreover, what gave the plating process by methods, such as hot dipping, electrolytic plating, and electroless plating, to these can be used.
  • the roller base 11 includes a cylindrical body 111 and an elastic layer 110 that covers at least a part of the outer peripheral surface of the cylindrical body 111.
  • the material forming the cylindrical body 111 is polyacetal, ultra high molecular weight polyethylene, polypropylene, nylon, acrylonitrile / 1,3-butadiene / styrene copolymer, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polystyrene, polyether ether ketone.
  • Polyamideimide, polyimide, polyvinyl chloride, acrylic, modified polyphenylene ether, polysulfone, and the like can be used.
  • the elastic layer 110 is made of a thermosetting polyurethane that is a reaction product of a polyol component containing a lactone-based polyol and a polyisocyanate component containing diphenylmethane diisocyanate (MDI).
  • the elastic layer may be any layer that covers at least a part of the roller base and may cover the entire surface.
  • the thermosetting polyurethane that forms the elastic layer 110 includes a lactone-based polyol as a polyol.
  • Lactone polyols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, ⁇ -propiolactone using a diol compound selected from neopentyl glycol, diethylene glycol, 4-oxa-2,6-heptanediol, 4-oxaheptane-1,7-diol, 1,10-decanediol and the like as an initiator It can be obtained by ring-opening reaction of a lactone compound selected from ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone and the like.
  • the number average molecular weight of the lactone-based polyol is preferably 500 or more and 4000 or less. If it is less than 500, the low temperature characteristics are inferior. If it is larger than 4000, the viscosity is too high and the handleability is inferior, it becomes difficult to uniformly mix with polyisocyanate, and the permanent set is deteriorated.
  • a carbonate-based polyol or a polyether-based polyol can also be included.
  • Carbonate polyols are ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl
  • the carbonate-based polyol includes a condensation reaction product of 1,4-butanediol or 1,6-hexanediol as a diol compound, or both, and diethyl carbonate, diphenyl carbonate, or ethylene carbonate as a carbonic acid diester compound. It is preferable because of its high crystallinity and excellent swelling resistance.
  • Polyether-based polyol is polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene triol, polytetramethylene glycol, polypropylene tetraol, polytetramethylene triol, polyalkylene glycols such as copolymers thereof, side chain or branched structure Or a derivative or a modified product into which both are introduced. These are compounds having two or more active hydrogen-containing groups as starting materials, and by ring-opening addition reaction of alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,3-butylene oxide and styrene oxide. What is obtained can be adopted. Two or more alkylene oxides can be used. As the polyether polyol, polytetramethylene ether glycol is preferable because of its high mechanical strength.
  • the number average molecular weight of the carbonate polyol and polyether polyol is preferably 500 or more and 3000 or less. If it is less than 500, the low temperature characteristics are inferior. If it is greater than 3000, the viscosity is too high, resulting in poor handling, making it difficult to mix uniformly with the polyisocyanate, and worsening permanent set.
  • the polyol used in the present invention preferably contains 30 parts by weight or more, more preferably 40 parts by weight or more, and still more preferably 55 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the total polyol component. 70 parts by weight or more is most preferable.
  • polyether-type polyol is inferior to swelling resistance, by containing 30 weight part or more of lactone-type polyols, swelling resistance can improve and the product lifetime requested
  • the thermosetting polyurethane that forms the elastic layer 110 includes diphenylmethane diisocyanate (MDI) as a polyisocyanate.
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • Diphenylmethane diisocyanate can provide a thermosetting polyurethane having excellent cohesiveness and excellent swelling resistance.
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • 2,4′-MDI 2,4′-MDI, and 4,4′-MDI isomers in MDI. Since 2,2'-MDI and 2,4'-MDI have a lower hardness than 4,4'-MDI, those containing 4,4'-MDI in an amount of 50% by weight or more based on the total amount of MDI are preferable.
  • the 4,4′-MDI content is more preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and most preferably 95% by weight or more based on the total amount of MDI.
  • diphenylmethane diisocyanate in addition to diphenylmethane diisocyanate, other isocyanate compounds can be used as long as they do not impair the effects of the present invention.
  • thermosetting polyurethane The thermosetting polyurethane that forms the elastic layer 110 can be obtained by thermosetting a material composition containing a polyol containing the lactone-based polyol and a polyisocyanate containing the diphenylmethane diisocyanate. When the material composition is thermally cured, a curing agent can be blended. Alternatively, a polyol and polyisocyanate may be reacted in advance to form a urethane prepolymer, and the prepolymer and a curing agent may be reacted.
  • the polyol and polyisocyanate When synthesizing the urethane prepolymer, the polyol and polyisocyanate have an NCO index value (isocyanate group / active hydrogen group) which is a molar equivalent ratio of an isocyanate group of the polyisocyanate and an active hydrogen group of the polyol of 1.0. It is preferable to blend so as to be in the range of 1.2 or more and 1.2 or less.
  • the curing agent to be blended when thermosetting is not particularly limited.
  • dihydric alcohol alone or a combination of dihydric alcohol and trihydric alcohol is preferred, and a combination of 1,4-butanediol and trimethylolpropane is more preferred.
  • the trihydric alcohol should be 15 mol% or less with respect to the total amount of dihydric alcohol and trihydric alcohol. Is preferable, 0.1 mol% or more and 7 mol% or less is more preferable, and 1 mol% or more and 3 mol% or less is more preferable.
  • curing agents are blended so that the molar ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen groups of the polyol and the curing agent is 1.0 or more and 1.2 or less. Moreover, when mix
  • a catalyst can be used to accelerate the curing reaction.
  • the catalyst is not particularly limited as long as it promotes urethanization of a hydroxyl group and an isocyanate group.
  • Trialkylamines such as triethylamine; N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-butanediamine and the like Tetraalkyl diamines; amino alcohols such as dimethylethanolamine; ethoxylated amines; ethoxylated diamines; ester amines such as bis (diethylethanolamine) adipate; triethylenediamine; cyclohexylamine derivatives such as N, N-dimethylcyclohexylamine; -Morpholine derivatives such as methylmorpholine and N- (2-hydroxypropyl) -dimethylmorpholine; N, N'-diethyl-2-methylpiperazine, N, N'-bis- (2-hydroxypropyl) -2-methylpiperazine Piperaz
  • Amine compounds such as conductors; dialkyltin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin di (2-ethylhexoate); organotin compounds such as stannous 2-ethylcaproate and stannous oleate; formic acid, Saturated fatty acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, lithium, Saturated fatty acid alkali metal salts which are salts of sodium, potassium, rubidium, cesium and francium with alkali metals; salts of 2-carboxylic acids such as hexanoic acid and neodecane with metals such as lithium, zinc, bismuth and calcium Metal carboxylates
  • thermosetting polyurethane forming the elastic layer of the present invention has a hardness (type A) of 30 or more and 95 or less because of excellent grip strength against banknotes.
  • the elastic layer covering at least a part of the outer peripheral surface is formed from a thermosetting polyurethane obtained by thermosetting a material composition having the specific composition described above, and is resistant to swelling and hydrolysis. Excellent in wear resistance and wear resistance.
  • the swelling resistance of the thermosetting polyurethane forming the elastic layer of the present invention is the weight increase rate (oleic acid) after being immersed in oleic acid, which is the main component of sebum, for 1 week at room temperature in the state of a 2 mm thick sheet. 10.0% or less, or a weight increase rate (DOP) after immersion in dioctyl phthalate (DOP) generally used as a plasticizer for printing ink under the same conditions is 5.0% or less .
  • the weight increase rate (oleic acid) is preferably 7.2% or less, and the weight increase rate (DOP) is preferably 4.1% or less.
  • the hydrolysis resistance of the thermosetting polyurethane forming the elastic layer of the present invention is 90% when the strength of breaking strength is maintained for 2 weeks in a 2 mm-thick sheet at a temperature of 70 ° C. and a humidity of 95% RH. That's it.
  • the breaking strength maintenance rate is preferably 95% or more.
  • the abrasion resistance of the thermosetting polyurethane forming the elastic layer of the present invention is as follows: a 2 mm thick sheet is pressed against a disk made of FC material (cast iron) rotating at a rotation speed of 48 rpm for 3 hours at a load of 1.0 kg. More than 99% of the initial weight is maintained compared to the initial weight.
  • roller substrate manufacturing method In the roller base 11 of the present invention, a cylindrical body 111 is installed at the center of a cylindrical mold, and a material composition is cast between cavities formed between the mold and the cylindrical body. It can be manufactured by thermosetting the material composition to form the elastic layer 110 made of thermosetting polyurethane.
  • the conditions for thermosetting are usually 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower and 5 minutes or longer and 120 minutes or shorter.
  • the molding method may be any one of a one-shot method, a prepolymer method, and a pseudo prepolymer method.
  • a polyol, polyisocyanate, curing agent, catalyst, and the like are charged all together and cured to produce a thermosetting polyurethane molded body.
  • a prepolymer method a prepolymer having an isocyanate group at the terminal is prepared in advance by reacting a polyol with a stoichiometric excess of polyisocyanate, and a predetermined amount of a curing agent and a catalyst are mixed therein. Then, a thermosetting polyurethane molded body is produced by curing the prepolymer.
  • a part of polyol is mixed with a curing agent in advance, a prepolymer is prepared with the remaining polyol and polyisocyanate, and the polyol, curing agent, catalyst, and the like previously mixed therewith
  • the mixture of the above is mixed and cured to produce a thermoset polyurethane molded product.
  • a lactone-based polyol and a carbonate-based polyol or a polyether-based polyol are used as the polyol
  • a suspected prepolymer method in which one of the polyols is reacted with a polyisocyanate to form a prepolymer and then thermally cured with the other polyol. Can be suitably used.
  • the elastic layer covering at least a part of the outer peripheral surface is made of the thermosetting polyurethane having the specific composition, thereby preventing swelling due to oil adhering to the banknote.
  • characteristics such as dimensional stability, durability, and compression set required for the banknote transport roller substrate can be satisfied. Therefore, the banknote transport roller using the roller base of the present invention is excellent in reliability and durability, and can reduce troubles such as paper jams. Further, since the replacement frequency can be reduced, the maintenance cost can be suppressed.
  • Example 1 100 parts by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate (Millionate MT, manufactured by Tosoh Corporation) and 122 parts by weight of polycaprolactone polyol (Placcel 220, manufactured by Daicel Corporation) are weighed and stirred and mixed at 80 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. A prepolymer was obtained.
  • Example 2 100 parts by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate (millionate MT) and 122 parts by weight of polycaprolactone polyol (Placcel 220) were weighed and mixed with stirring at 80 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a prepolymer.
  • Example 3 100 parts by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate (millionate MT) and 122 parts by weight of polytetramethylene ether glycol (PTG2000SN, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) are weighed and mixed under stirring at 80 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. A polymer was obtained.
  • MDI-PTMG prepolymer 100 parts by weight obtained by synthesis, 22.5 parts by weight of polycaprolactone polyol (Placcel 220), 10.9 parts by weight of 1,4-butanediol, 1,1,1-trimethylolpropane 0 .Weigh 3 parts by weight, stir and mix for 2 minutes using a reciprocating stirrer agitator, inject it between metal plates with a 2 mm spacer in between, and the furnace temperature is 120 ° C. and the furnace time is 90 minutes Then, it was crosslinked and cured in a furnace adjusted to 120 ° C. for 12 hours to obtain a sheet 3 having a thickness of 2 mm.
  • Comparative Example 1 Weigh 100 parts by weight of TDI-PTMG prepolymer (Takenate L-80, manufactured by Mitsui Chemicals) and 12.7 parts by weight of 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline). The mixture is stirred and mixed for 2 minutes, poured into a metal plate with a 2 mm spacer in between, and crosslinked and cured at a furnace temperature of 100 ° C. and a furnace time of 90 minutes. After the time, crosslinking was performed to obtain a sheet-like material 4 having a thickness of 2 mm.
  • Comparative Example 2 Weigh 100 parts by weight of TDI-PCL prepolymer (Takenate L-1390, manufactured by Mitsui Chemicals) and 13.2 parts by weight of 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline). The mixture is stirred and mixed for 2 minutes, poured into a metal plate with a 2 mm spacer in between, and crosslinked and cured at a furnace temperature of 100 ° C. and a furnace time of 90 minutes. After the time, crosslinking was performed to obtain a sheet-like product 5 having a thickness of 2 mm.
  • “Comparative Example 3” 100 parts by weight of TDI-PCL prepolymer (Takenate L-1395, manufactured by Mitsui Chemicals), 21.6 parts by weight of polycarbonate polyol (Nipporan 980R), 16.1 parts by weight of 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) Weigh the parts, stir and mix for 2 minutes using a reciprocating agitator agitator, and inject it between metal plates with a 2 mm spacer in between, and cure at a furnace temperature of 100 ° C and a furnace time of 90 minutes. And then post-crosslinked in a furnace adjusted to 120 ° C. for 12 hours to obtain a sheet 6 having a thickness of 2 mm.
  • “Comparative Example 4” TDI-PTMG prepolymer (Takenate L-2761, Mitsui Chemicals, Inc.) 100 parts by weight, polycaprolactone polyol (Placcel 220) 20.4 parts by weight, 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) 14.5 Weight part is weighed and mixed for 2 minutes with a reciprocating stirrer agitator, then injected between metal plates with a 2mm spacer in between, and cross-linked under conditions of furnace temperature of 100 ° C and furnace time of 90 minutes. Then, after curing for 12 hours in an oven adjusted to 120 ° C., a sheet 7 having a thickness of 2 mm was obtained.
  • “Comparative Example 5” Weigh and weigh 100 parts by weight of TDI-PTMG prepolymer (Takenate L-2761), 20.6 parts by weight of polycarbonate polyol (Niporan 980R) and 14.5 parts by weight of 4,4'-methylenebis (2-chloroaniline) Stir and mix for 2 minutes using a rotary stirrer agitator, which is injected between metal plates with a 2 mm spacer sandwiched between them, and cured by cross-linking at a furnace temperature of 100 ° C. and a furnace time of 90 minutes, and then 120 ° C. After cross-linking in a furnace adjusted to 12 hours, a sheet-like product 8 having a thickness of 2 mm was obtained.
  • “Comparative Example 6” Ester-based polyol (Takelac U-6230, Mitsui Chemicals, Inc.) 100 parts by weight, prepolymer (Takenate LSI-990, Mitsui Chemicals, Inc.) 31.9 parts by weight, 1,4-bis ( ⁇ -Hydroxyethoxy) benzene 13 parts by weight and 1,1,1-trimethylolpropane 0.5 parts by weight were mixed with stirring using a reciprocating rotary stirrer agitator for 2 minutes, and this was sandwiched with a 2 mm spacer. It was poured between metal plates, and cured by crosslinking under conditions of a furnace temperature of 140 ° C. and a furnace time of 90 minutes, and then post-crosslinked in a furnace adjusted to 110 ° C. for 12 hours to obtain a sheet 9 having a thickness of 2 mm. .
  • “Comparative Example 7” Ester-based polyol (Takelac U-6230, Mitsui Chemicals, Inc.) 100 parts by weight, prepolymer (Takenate LSI-990, Mitsui Chemicals, Inc.) 31.9 parts by weight, 1,4-bis ( ⁇ -Hydroxyethoxy) benzene 13 parts by weight, 1,1,1-trimethylolpropane 0.5 part by weight, hydrolysis stabilizer (trade name: Stavaxol ILF, manufactured by Rhein Chemie) 1 part by weight, reciprocating rotary stirring The mixture was stirred and mixed for 2 minutes using a machine agitator, poured into a metal plate with a 2 mm spacer in between, and crosslinked and cured at a furnace temperature of 140 ° C. and a furnace time of 90 minutes, and then adjusted to 110 ° C. After cross-linking in an oven for 12 hours, a sheet 10 having a thickness of 2 mm was obtained.
  • “Comparative Example 8” 100 parts by weight of 4,4-diphenylmethane diisocyanate (millionate MT) and 122 parts by weight of polytetramethylene ether glycol (PTG2000SN) were weighed and mixed with stirring at 80 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a prepolymer.
  • Weight increase rate (%) (weight after swelling ⁇ initial weight) / initial weight ⁇ 100 Moreover, the swelling resistance was evaluated according to the following criteria from a comparison of the weight increase rate of the sheet-like material 4 having the composition of Comparative Example 1 which is the current product and other sheet-like materials. A: Less than 55% relative to the value of Comparative Example 1 ⁇ : 55% or greater but less than 70% relative to the value of Comparative Example 1 ⁇ : 70% or greater but less than 85% relative to the value of Comparative Example 1 ⁇ : Comparative Example 1 85% or more of the value Each measurement result is shown in Table 1 below.
  • the hardness (type A) of the sheet-like materials 1 to 11 obtained in the above examples was measured using a micro rubber hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., apparatus name: MD-1). Further, a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was cut out from this sheet, and a tensile test was performed with a tensile speed of 500 mm / min (manufactured by Instron, device name: electromechanical universal testing machine 3356).
  • the sheet-like materials 1 to 11 obtained in the above examples were allowed to stand in a 70 ° C. ⁇ 95% RH (HH environment) environment for 2 weeks, and then placed in an indoor (20 ° C.
  • thermosetting polyurethanes which are reaction products of a polyol component containing a lactone-based polyol and a polyisocyanate component containing diphenylmethane diisocyanate (MDI).
  • TDI toluene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • Comparative Examples 6 and 7 using an ester-based polyol were superior in swelling resistance as compared with Comparative Example 1 which is the current product, but water resistance was greatly inferior.
  • Comparative Example 8 using a polyether-based polyol was excellent in water resistance as compared with Comparative Example 1 as a current product, but was greatly inferior in swelling resistance.

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Abstract

耐膨潤性に優れた紙幣搬送用ローラ基体を提供することを課題とする。解決手段として、外周面の少なくとも一部を覆う弾性層が、ラクトン系ポリオールを含むポリオール成分とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を含むポリイソシアネート成分との反応物である熱硬化性ポリウレタンからなる紙幣搬送用のローラ基体を提供する。

Description

紙幣搬送用ローラ基体
　本発明は、現金自動預払機、両替機、釣銭機、自動販売機、券売機、紙幣計算機等の紙幣繰出装置において、紙幣を搬送する紙幣搬送ローラに用いられるローラ基体に関する。
　紙幣繰出装置には、紙幣を１枚ずつ搬送し、繰り出すためにフィードローラ、ゲートローラ、リタードローラ、キッカローラ、送りローラ等の紙幣搬送ローラが用いられている。紙幣搬送ローラは、外周面の少なくとも一部が摩擦係数の大きなゴム素材で形成されている。紙幣繰出装置は、紙幣搬送ローラの外周面が備える高摩擦力を利用することにより、紙幣を１枚ずつ分離、搬送して、正確な枚数の紙幣を繰り出すことができる（特許文献１、２参照）。
　紙幣繰出装置は、高い価値を有する紙幣を取り扱うものであるため、正確な枚数の紙幣を分離して搬送することが求められ、紙幣搬送ローラには、高い寸法安定性が要求される。ここで、紙幣は、交換手段として社会に流通するものであるため、様々なモノに接触して汚れてしまう。紙幣に付着している汚れには様々なものがあるが、その主成分はヒト由来の皮脂である。そして、紙幣搬送ローラは、紙幣と強く接触するため、長期間使用しているうちに、紙幣に付着しているヒト由来の皮脂に含まれる油分が浸透してゴム素材が膨潤してしまう場合がある。ゴム素材が膨潤した紙幣搬送ローラは、その径が変化しているため、紙幣を正確に分離することができず、紙詰まりや連れ出し（重送）が生じてしまう。
特開２００３－３４１８５９号公報 特開２００５－２８９６１２号公報
　本発明は、耐膨潤性に優れた紙幣搬送用ローラ基体を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するための手段は以下のとおりである。
１．外周面の少なくとも一部を覆う弾性層が、ラクトン系ポリオールを含むポリオール成分とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を含むポリイソシアネート成分との反応物である熱硬化性ポリウレタンからなることを特徴とする紙幣搬送用のローラ基体。
２．前記ポリオール成分として、カーボネート系ポリオールを含み、
　全ポリオール成分１００重量部に対して、前記ラクトン系ポリオールを３０重量部以上含むことを特徴とする１．に記載のローラ基体。
３．前記ポリオール成分として、ポリエーテル系ポリオールを含み、
　全ポリオール成分１００重量部に対して、前記ラクトン系ポリオールを３０重量部以上含むことを特徴とする１．に記載のローラ基体。
４．１．～３．のいずれかに記載のローラ基体を備える紙幣搬送ローラ。
　さらに、本発明は以下の発明も開示している。
５．外周面の少なくとも一部を覆う弾性層が、熱硬化性ポリウレタンからなり、
　前記熱硬化性ポリウレタンが２ｍｍ厚のシートの状態でオレイン酸に室温で１週間浸漬の条件で浸漬した後の重量増加率（オレイン酸）が１０．０％以下、または、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）に室温で同様の条件で浸漬した後の重量増加率（ＤＯＰ）が５．０％以下であり、
　かつ、２ｍｍ厚のシートの状態で７０℃×９５％ＲＨ環境下に２週間静置した後の破断応力維持率が９０％以上であることを特徴とする紙幣搬送用のローラ基体。
６．前記重量増加率（オレイン酸）が７．２％以下、または、前記重量増加率（ＤＯＰ）が４．１％以下であり、
　かつ、前記破断応力維持率が９５％以上であることを特徴とする５．に記載のローラ基体。
７．５．または６．に記載のローラ基体を備える紙幣搬送ローラ。
　本発明の紙幣搬送用のローラ基体は、耐膨潤性に優れ、油分と接触しても径が変化しにくい。本発明のローラ基体を備えた紙幣搬送ローラは、優れた寸法安定性を有し、正確な枚数の紙幣を分離、搬送することができるため、紙幣繰出装置に要求される非常に高い信頼性を満足することができる。
　紙幣搬送ローラは、紙幣繰出装置内部に配設されるが、季節、天候等により温度、湿度等が大きく変動する環境下で用いられる。本発明のローラ基体は、耐加水分解性に優れており、高湿度環境下で使用しても弾性層の弾性、強度、摩擦係数等が安定している。そのため、本発明のローラ基体を備えた紙幣搬送ローラは、製品寿命が長く、交換頻度を減らすことができ、メンテナンスコストを低減することができる。
本発明の紙幣搬送ローラの一実施態様を示す図。
１　　　紙幣搬送ローラ
１１　　ローラ基体
１１０　弾性体
１１１　筒状体
１２　　シャフト
「紙幣搬送ローラ」
　図１に、紙幣搬送ローラの一実施態様を示す。
　一実施態様である紙幣搬送ローラ１は、ローラ基体１１とシャフト１２を有する。ローラ基体１１は、シャフト１２が挿通される軸穴を備える筒状体１１１と、この筒状体の外周面の少なくとも一部を覆う弾性層１１０とを有する。
　なお、本発明のローラ基体、及び紙幣搬送ローラは、一実施態様に限定されるものではない。
「シャフト」
　シャフト１２は、紙幣搬送ローラ１を回転可能に支持する軸である。シャフト１２の一端、または、両端には、歯付きベルト等の駆動部品と噛み合わせるための精密加工を施すことができる。また、すべり軸受や玉軸受で回転可能に支持することもできる。さらに、シャフト１２は、ローラ基体の筒状体１１１と一体に成型することもできる。
　シャフト１２を形成する素材は、導電性を有しているものであれば特に限定されず、金属が好ましく用いられる。金属としては、たとえば鉄、銅、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケルなどが好ましく用いられる。また、これらに溶融メッキ、電解メッキ、無電解メッキなどの手法によるメッキ処理を施したものを用いることができる。
「ローラ基体」
　ローラ基体１１は、筒状体１１１と、筒状体１１１の外周面の少なくとも一部を覆う弾性層１１０とを有する。
　筒状体１１１を形成する素材は、ポリアセタール、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリロニトリル・１，３－ブタジエン・スチレン共重合体、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、アクリル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン等を用いることができる。
　弾性層１１０は、ラクトン系ポリオールを含むポリオール成分とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を含むポリイソシアネート成分との反応物である熱硬化性ポリウレタンからなる。
　本発明のローラ基体において、弾性層は、ローラ基体の少なくとも一部を覆うものであればよく、全面を覆うものであってもよい。
「ポリオール」
　弾性層１１０を形成する熱硬化性ポリウレタンは、ポリオールとして、ラクトン系ポリオールを含むことを特徴とする。
　ラクトン系ポリオールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロピレングリコール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、４－オキサ－２，６－ヘプタンジオール、４－オキサヘプタン－１，７－ジオール、１，１０－デカンジオール等から選ばれるジオール化合物を開始剤として、β－プロピオラクトン、γ－ブチロラクトン、δ－バレロラクトン、ε－カプロラクトン、β－メチル－δ－バレロラクトン等から選ばれるラクトン化合物を開環反応させて得られる。ラクトン化合物は、２種以上を混合して用いることもできる。
　ラクトン系ポリオールとしては、ラクトン化合物としてε－カプロラクトンを使用したポリカプロラクトンポリオールが、加水分解しにくいため好ましい。
　ラクトン系ポリオールの数平均分子量は５００以上４０００以下であることが好ましい。５００未満であると、低温特性が劣る。４０００より大きいと粘度が高すぎて取り扱い性に劣り、ポリイソシアネートと均一に混合しにくくなり、また、永久歪が悪化する。
　ポリオールとして、カーボネート系ポリオール、またはポリエーテル系ポリオールを含むこともできる。
　カーボネート系ポリオールは、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２－メチル－１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール等から選ばれるジオール化合物と、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート等から選ばれる炭酸ジエステル化合物とを縮合反応させて得られる。ジオール化合物は、２種以上を用いることもできる。
　カーボネート系ポリオールとしては、ジオール化合物として１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオールのいずれか、または両方と、炭酸ジエステル化合物としてジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネートのいずれかとの縮合反応物が、結晶性が高く、耐膨潤性に優れるため好ましい。
　ポリエーテル系ポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレンテトラオール、ポリテトラメチレントリオール、これらの共重合体等のポリアルキレングリコール、これらに側鎖、分岐構造のいずれか、または両方を導入した誘導体、変性体等が挙げられる。これらは、２個以上の活性水素含有基を有する化合物を出発原料とし、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２－ブチレンオキシド、１，３－ブチレンオキシド、スチレンオキシド等のアルキレンオキシドの開環付加反応により得られるものを採用することができる。アルキレンオキシドは、２種以上を用いることもできる。
　ポリエーテル系ポリオールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが機械強度が高くなるため好ましい。
　カーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオールの数平均分子量は５００以上３０００以下であることが好ましい。５００未満であると、低温特性が劣る。３０００より大きいと粘度が高すぎて取り扱い性に劣り、ポリイソシアネートと均一に混合しにくくなり、また、永久歪みが悪化する。
　本発明で使用するポリオールは、全ポリオール成分１００重量部に対して、ラクトン系ポリオールを３０重量部以上含むことが好ましく、４０重量部以上含むことがより好ましく、５５重量部以上含むことがさらに好ましく、７０重量部以上含むことが最も好ましい。なお、ポリエーテル系ポリオールは耐膨潤性に劣るが、ラクトン系ポリオールを３０重量部以上含むことにより、耐膨潤性が向上し、紙幣搬送ローラに要求される製品寿命を達成することができる。
「ポリイソシアネート」
　弾性層１１０を形成する熱硬化性ポリウレタンは、ポリイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を含むこと特徴とする。ジフェニルメタンジイソシアネートは、凝集性に優れ、耐膨潤性に優れた熱硬化性ポリウレタンを得ることができる。
　ＭＤＩには、２，２’－ＭＤＩ、２，４’－ＭＤＩ、４，４’－ＭＤＩの異性体が存在する。２，２’－ＭＤＩ、２，４’－ＭＤＩは、４，４’－ＭＤＩと比べ、硬度が低下するため、ＭＤＩ全量に対して４，４’－ＭＤＩを５０重量％以上含むものが好ましい。４，４’－ＭＤＩ含有量は、ＭＤＩ全量に対して８０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましく、９５重量％以上であることが最も好ましい。
　さらに、本発明において、ポリイソシアネートとしてジフェニルメタンジイソシアネート以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、他のイソシアネート化合物を用いることができる。
「熱硬化性ポリウレタン」
　弾性層１１０を形成する熱硬化性ポリウレタンは、上記ラクトン系ポリオールを含むポリオールと、上記ジフェニルメタンジイソシアネートを含むポリイソシアネートとを含む材料組成物を熱硬化させることにより得ることができる。材料組成物を熱硬化させる際には硬化剤を配合することができる。
　また、予めポリオールとポリイソシアネートとを反応させてウレタンプレポリマーとし、このプレポリマーと硬化剤とを反応させてもよい。ウレタンプレポリマーを合成する際には、ポリオールとポリイソシアネートは、ポリイソシアネートのイソシアネート基とポリオールの活性水素基とのモル当量比であるＮＣＯインデックス値（イソシアネート基／活性水素基）が、１．０以上１．２以下の範囲となるように配合することが好ましい。
　熱硬化させる際に配合する硬化剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、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（２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール）、２－イソプロピル－１，４－ブタンジオール、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２－エチル－１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、３，５－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール等の脂肪族２価アルコール；シクロヘキサンジメタノール（例えば１，４－シクロヘキサンジメタノール）、シクロヘキサンジオール（例えば１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール）、２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－プロパン等の脂環式２価アルコール；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、１，２，４－ブタントリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールテトラメチロールプロパン等の３価以上の多価アルコール；エチレンジアミン、ジアミノブタン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ｐ－フェニレンジアミン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン等の２価アミン；トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン等の多価アミン；トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアミノ多価アルコール；及び多価アルコール、または多価アミノアルコールを開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド、又はこれらの混合物を開環重合させてなる多価アルコール等が挙げられる。
　これらの中で、２価アルコール単独、または、２価アルコールと３価アルコールとを併用することが好ましく、１，４－ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの組み合わせがより好ましい。ただし、３価アルコールの量が多いと得られる熱硬化性ポリウレタンの力学物性が低下するので、２価アルコールと３価アルコールとの合計量に対して、３価アルコールは１５モル％以下であることが好ましく、０．１モル％以上７モル％以下であることがより好ましく、１モル％以上３モル％以下であることがさらに好ましい。
　これら硬化剤は、上記ポリイソシアネートのイソシアネート基と、ポリオール及び硬化剤の有する活性水素基とのモル比が１．０以上１．２以下になるように配合する。また、ウレタンプレポリマーに対して硬化剤を配合する際には、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基と硬化剤の有する活性水素基とのモル比が１．０以上１．５以下になるように配合する。
　さらに、硬化反応を促進するために触媒を用いることができる。触媒としては水酸基とイソシアネート基とのウレタン化を促進するものであれば特に限定されず、トリエチルアミン等のトリアルキルアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－テトラメチル－１，３－ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン；ジメチルエタノールアミン等のアミノアルコール；エトキシル化アミン；エトキシル化ジアミン；ビス（ジエチルエタノールアミン）アジペート等のエステルアミン；トリエチレンジアミン；Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミン誘導体；Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ－（２－ヒドロキシプロピル）－ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導体；Ｎ，Ｎ′－ジエチル－２－メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ′－ビス－（２－ヒドロキシプロピル）－２－メチルピペラジン等のピペラジン誘導体等のアミン系化合物；ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ（２－エチルヘキソエート）等のジアルキル錫化合物；２－エチルカプロン酸第１錫、オレイン酸第１錫等の有機スズ化合物；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸と、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムのアルカリ金属との塩である飽和脂肪酸アルカリ金属塩；２－ヘキサノン酸、ネオデカン等のカルボン酸と、リチウム、亜鉛、ビスマス、カルシウム等の金属との塩である金属カルボン酸塩；ジアザビシクロノネン（ＤＢＮ）、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、及びこれらのフェノール樹脂塩、オクチル酸塩、ステアリン酸塩、オレイン酸塩、ギ酸塩、ｐ－トルエンスルホン酸塩等の感温性触媒等を使用することができる。これらの中で、微量添加で反応促進効果が得られる点から有機スズ化合物、金属カルボン酸塩が好ましく、また、ポットライフが長い点から感温性触媒が好ましい。
「その他成分」
　熱硬化性ポリウレタンを形成するウレタン樹脂組成物には、必要に応じて、充填剤、安定剤、反応性促進触媒、軟化剤、加工助剤、離型剤、消泡剤、難燃剤等の添加剤を配合することができる。
　本発明の弾性層を形成する熱硬化性ポリウレタンは、硬度（タイプＡ）が３０以上９５以下であることが、紙幣に対するグリップ力が優れるため好ましい。
　本発明において、外周面の少なくとも一部を覆う弾性層は、上記した特定の組成を有する材料組成物を熱硬化して得られる熱硬化性ポリウレタンから形成されており、耐膨潤性、耐加水分解性、耐摩耗性に優れている。
　本発明の弾性層を形成する熱硬化性ポリウレタンの耐膨潤性は、２ｍｍ厚のシートの状態で皮脂の主成分であるオレイン酸に室温で１週間浸漬した後の重量増加率（オレイン酸）が１０．０％以下であり、または、同様の条件で印刷用インクの可塑剤として一般的に用いられるジオクチルフタレート（ＤＯＰ）に浸漬した後の重量増加率（ＤＯＰ）が５．０％以下である。重量増加率（オレイン酸）は７．２％以下であることが好ましく、重量増加率（ＤＯＰ）は４．１％以下であることが好ましい。
　本発明の弾性層を形成する熱硬化性ポリウレタンの耐加水分解性は、２ｍｍ厚のシートの状態で温度７０℃、湿度９５％ＲＨの環境で２週間保持した後の破断強度維持率が９０％以上である。破断強度維持率は９５％以上であることが好ましい。
　本発明の弾性層を形成する熱硬化性ポリウレタンの耐摩耗性は、２ｍｍ厚のシートを室温で、回転数４８ｒｐｍで回転するＦＣ材（鋳鉄）からなるディスクに荷重１．０ｋｇで３時間押し当てた後の重量が初期と比較して９９％以上維持される。
「ローラ基体の製造方法」
　本発明のローラ基体１１は、円筒形の型枠の中心部に筒状体１１１を設置し、型枠と筒状体との間に形成されるキャビティ間に材料組成物を注型し、この材料組成物を熱硬化して熱硬化性ポリウレタンからなる弾性層１１０とすることにより製造することができる。熱硬化する際の条件は、通常７０℃以上１５０℃以下、５分以上１２０分以下である。
　その成形方法は、ワンショット法、プレポリマー法、擬プレポリマー法のいずれでもよい。
　ワンショット法では、ポリオール、ポリイソシアネート、硬化剤、触媒等を一括して投入し、硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンの成形体を作製する。
　プレポリマー法では、ポリオールと化学量論的に過剰量のポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを予め調製しておき、ここに所定量の硬化剤および触媒等を混合して、プレポリマーを硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンの成形体を作製する。
　擬プレポリマー法では、ポリオールの一部を予め硬化剤に混合しておき、残りのポリオールとポリイソシアネートによりプレポリマーの調製を行い、ここに予め混合しておいたポリオールと硬化剤および触媒等との混合物を混合して硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンの成形体を作製する。
　ポリオールとしてラクトン系ポリオールと、カーボネート系ポリオールまたはポリエーテル系ポリオールを使用する場合は、どちらか一方のポリオールをポリイソシアネートと反応させてプレポリマーとした後に、他方のポリオールと熱硬化させる疑プレポリマー法を好適に用いることができる。
　本発明の紙幣搬送用ローラ基体は、外周面の少なくとも一部を覆う弾性層が、上記特定の組成を有する熱硬化性ポリウレタンからなることにより、紙幣に付着した油分による膨潤を防ぐことができる。また、紙幣搬送用ローラ基体に求められる寸法安定性、耐久性、圧縮永久歪み等の特性を満足することができる。そのため、本発明のローラ基体を用いた紙幣搬送ローラは、信頼性と耐久性とに優れ、紙詰まり等のトラブルを減らすことができる。また、交換頻度を減らすことができるため、メンテナンスコストを抑制することができる。
「実施例１」
　４，４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ミリオネートＭＴ、東ソー株式会社製）１００重量部、ポリカプロラクトンポリオール（プラクセル２２０、株式会社ダイセル製）１２２重量部を計量し、窒素雰囲気下８０℃で４時間撹拌混合し、プレポリマーを得た。合成して得られたＭＤＩ－ＰＣＬプレポリマー１００重量部、ポリカプロラクトンポリオール（プラクセル２２０、株式会社ダイセル製）２２．５重量部、１，４－ブタンジオール１０．９重量部、１，１，１－トリメチロールプロパン０．３重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１２０℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物１を得た。
「実施例２」
　４，４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ミリオネートＭＴ）１００重量部、ポリカプロラクトンポリオール（プラクセル２２０）１２２重量部を計量し、窒素雰囲気下８０℃で４時間撹拌混合し、プレポリマーを得た。合成して得られたＭＤＩ－ＰＣＬプレポリマー１００重量部、ポリカーボネートポリオール（ニッポラン９８０Ｒ、東ソー株式会社製）２２．５重量部、１，４－ブタンジオール１０．９重量部、１，１，１－トリメチロールプロパン０．３重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１２０℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物２を得た。
「実施例３」
　４，４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ミリオネートＭＴ）１００重量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＧ２０００ＳＮ、保土谷化学工業株式会社製）１２２重量部を計量し、窒素雰囲気下８０℃で４時間撹拌混合し、プレポリマーを得た。合成して得られたＭＤＩ－ＰＴＭＧプレポリマー１００重量部、ポリカプロラクトンポリオール（プラクセル２２０）２２．５重量部、１，４－ブタンジオール１０．９重量部、１，１，１－トリメチロールプロパン０．３重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１２０℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物３を得た。
「比較例１」
　ＴＤＩ－ＰＴＭＧ系プレポリマー（タケネートＬ－８０、三井化学株式会社製）１００重量部、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）１２．７重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１００℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物４を得た。
「比較例２」
　ＴＤＩ－ＰＣＬ系プレポリマー（タケネートＬ－１３９０、三井化学株式会社製）１００重量部、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）１３．２重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１００℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物５を得た。
「比較例３」
　ＴＤＩ－ＰＣＬ系プレポリマー（タケネートＬ－１３９５、三井化学株式会社製）１００重量部、ポリカーボネートポリオール（ニッポラン９８０Ｒ）２１．６重量部、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）１６．１重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１００℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物６を得た。
「比較例４」
　ＴＤＩ－ＰＴＭＧ系プレポリマー（タケネートＬ－２７６１、三井化学株式会社製）１００重量部、ポリカプロラクトンポリオール（プラクセル２２０）２０．４重量部、４，４‘－メチレンビス（２－クロロアニリン）１４．５重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１００℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物７を得た。
「比較例５」
　ＴＤＩ－ＰＴＭＧ系プレポリマー（タケネートＬ－２７６１）１００重量部、ポリカーボネートポリオール（ニッポラン９８０Ｒ）２０．６重量部、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）１４．５重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１００℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物８を得た。
「比較例６」
　エステル系ポリオール（タケラックＵ－６２３０、三井化学株式会社製）１００重量部、プレポリマー（タケネートＬＳＩ－９９０、三井化学株式会社製）３１．９重量部、鎖延長剤として１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼン１３重量部、１，１，１－トリメチロールプロパン０．５重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１４０℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１１０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物９を得た。
「比較例７」
　エステル系ポリオール（タケラックＵ－６２３０、三井化学株式会社製）１００重量部、プレポリマー（タケネートＬＳＩ－９９０、三井化学株式会社製）３１．９重量部、鎖延長剤として１，４－ビス（β－ヒドロキシエトキシ）ベンゼン１３重量部、１，１，１－トリメチロールプロパン０．５重量部、加水分解安定剤（商品名：スタバクゾールIＬＦ、ラインケミー社製）１重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１４０℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１１０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物１０を得た。
「比較例８」
　４，４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ミリオネートＭＴ）１００重量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＧ２０００ＳＮ）１２２重量部を計量し、窒素雰囲気下８０℃で４時間撹拌混合し、プレポリマーを得た。合成して得られたＭＤＩ－ＰＴＭＧプレポリマー１００重量部、ポリエーテルポリオール（ＰＴＧ２０００ＳＮ）４６．５重量部、１，４－ブタンジオール１３．０重量部、１，１，１－トリメチロールプロパン０．４重量部を計量し、往復回転式撹拌機アジターを用いて２分間撹拌混合し、これを２ｍｍのスペーサーを挟んだ金属板の間に注入し、炉内温度１２０℃、炉内時間９０分間の条件で架橋硬化させ、その後、１２０℃に調節した炉で１２時間後架橋させ、厚さ２ｍｍのシート状物１１を得た。
「物性評価」
　膨潤試験
　予め重量を測定した上記実施例で得られたシート状物１～１１を、オレイン酸、またはＤＯＰに室温で１週間浸漬した。
　１週間浸漬させた後、シート状物を取り出し、表面をベンコット（旭化成株式会社製）で拭いてから重量を測定し、下記式により重量増加率（％）を求めた。
　　重量増加率（％）＝（膨潤後重量－初期重量）／初期重量×１００
 
　また、現行品である比較例１の組成であるシート状物４と他のシート状物の重量増加率との比較から、耐膨潤性を以下の基準により評価した。
　　◎：比較例１の値に対して５５％未満
　　○：比較例１の値に対して５５％以上７０％未満
　　△：比較例１の値に対して７０％以上８５％未満
　　×：比較例１の値に対して８５％以上
 
　各測定結果を下記表１に示す。
　加水分解試験
　上記実施例で得られたシート状物１～１１について、マイクロゴム硬度計（高分子計器株式会社製、装置名：ＭＤ－１）を用いて硬度（タイプＡ）を測定した。また、このシートから、ＪＩＳ３号ダンベル形状の試験片を切り出し、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで（インストロン社製、装置名：電気機械式万能試験機３３５６）で引張試験を行った。
　上記実施例で得られたシート状物１～１１を、７０℃×９５％ＲＨ（ＨＨ環境）環境下に２週間静置した後、１２時間以上室内（２０℃×４５％ＲＨ）環境下に静置後した後、同様にして硬度測定と引張試験とを行った。
　ＨＨ環境に静置した後の硬度と破断応力を、それぞれ静置前の値で除することにより、硬さ維持率（％）と破断応力維持率（％）とを求めた。
 
　現行品である比較例１の組成であるシート状物４と他のシート状物の硬さ維持率との比から、耐加水分解性（硬さ維持率）を以下の基準により評価した。
　　◎：比較例１の値に対して９５％以上
　　○：比較例１の値に対して９０％以上９５％未満
　　△：比較例１の値に対して８０％以上９０％未満
　　×：比較例１の値に対して８０％未満
 
　現行品である比較例１の組成であるシート状物４と他のシート状物の破断応力維持率との比較から、耐加水分解性（破断応力維持率）を以下の基準により評価した。
　　◎：比較例１の値に対して９５％以上
　　○：比較例１の値に対して９０％以上９５％未満
　　△：比較例１の値に対して８０％以上９０％未満
　　×：比較例１の値に対して８０％未満
 
　各測定結果を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
「まとめ」
　実施例１～３は、ラクトン系ポリオールを含むポリオール成分とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を含むポリイソシアネート成分との反応物である熱硬化性ポリウレタンであり、現行品である比較例１と比較して、耐膨潤性、耐水性に優れていた。
　ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）に代えてトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）を用いた比較例２～５は、現行品である比較例１と比較して耐水性に劣っていた。また、ラクトン系ポリオール以外のポリオールを含む比較例３～５は、現行品である比較例１と比較して耐膨潤性に劣っていた。
　エステル系ポリオールを用いた比較例６、７は、現行品である比較例１と比較して耐膨潤性に優れていたが、耐水性が大きく劣っていた。
　ポリエーテル系ポリオールを用いた比較例８は、現行品である比較例１と比較して耐水性に優れていたが、耐膨潤性が大きく劣っていた。

Claims (4)

  1. 　外周面の少なくとも一部を覆う弾性層が、ラクトン系ポリオールを含むポリオール成分とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を含むポリイソシアネート成分との反応物である熱硬化性ポリウレタンからなることを特徴とする紙幣搬送用のローラ基体。
  2. 　前記ポリオール成分として、カーボネート系ポリオールを含み、
    　全ポリオール成分１００重量部に対して、前記ラクトン系ポリオールを３０重量部以上含むことを特徴とする請求項１に記載のローラ基体。
  3. 　前記ポリオール成分として、ポリエーテル系ポリオールを含み、
    　全ポリオール成分１００重量部に対して、前記ラクトン系ポリオールを３０重量部以上含むことを特徴とする請求項１に記載のローラ基体。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載のローラ基体を備える紙幣搬送ローラ。
     
     
     
     
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