(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510039424.3
(22)申请日 2015.01.26
B66B 23/24(2006.01)
B29D 29/00(2006.01)
地址201801 上海市嘉定区马陆镇陈宝路
58号215幢
(72)发明人李家珍 周滨
(74)专利代理机构上海衡方知识产权代理有限
公司 31234
代理人
卞孜真 曹琪
(54)发明名称
一种V 型TPU 扶手带及其制备方法
(57)摘要
本发明提供了一种V 型TPU 扶手带及其制备
熔胶进行粘合而成。依据本发明提供的V 型TPU
扶手带，V 型条与平型扶手带的腹部滑动层之间
的粘附力可达8.17N/mm，能够满足V 型扶手带应
用于重载自动扶梯或自动人行道上的要求。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(10)申请公布号CN 104692225 A (43)申请公布日2015.06.10
C N 104692225
A
1.一种V型TPU扶手带，其特征是，由V型条和平型扶手带采用湿气固化热熔胶粘合而成。
2.如权利要求1所述的V型TPU扶手带，其特征是，所述V型条的理化参数如下：硬度为89-95A，熔融指数为8-15g/10min，密度为1.18-1.25mg/m3，含水率为<0.2％，玻璃化转变温度为-20±5℃，拉伸强度为45-55Mpa，断裂伸长率为350-450％。
3.一种V型TPU扶手带的制备方法，其特征是，步骤如下：
1)分别采用TPU材料挤出制得平型扶手带和V型条； 2)利用清洗剂对步骤1)中制备的V型条粘合面进行清洁；
3)将湿气固化热熔胶加热至20～180℃并涂覆于平型扶手带相应的粘结面，然后把V 型条粘贴在平型扶手带的粘结面处，并施加0.1Mpa～10Mpa的压力，保持2s～300s后，即得V型TPU扶手带。
4.如权利要求3所述的V型TPU扶手带的制备方法，其特征是，所述V型条的理化参数如下：硬度为89-95A，熔融指数为8-15g/10min，密度为1.18-1.25mg/m3，含水率<0.2％，玻璃化转变温度为-20±5℃，拉伸强度为45-55Mpa，断裂伸长率为350-450％。
5.如权利要求3或4所述的V型TPU扶手带的制备方法，其特征是，步骤2)所述的清洗剂为有机溶剂类清洗剂。
6.如权利要求3或4所述的V型TPU扶手带的制备方法，其特征是，步骤3)所述的加热温度为100℃-150℃。
7.如权利要求3或4所述的V型TPU扶手带的制备方法，其特征是，步骤3)所述的施加的压力为1.0Mpa～10Mpa。
8.如权利要求3或4所述的V型TPU扶手带的制备方法，其特征是，步骤3)中，保持时间为5s～120s。
9.利用权利要求3-8任一项权利要求所述方法制备的扶手带。
10.包含权利要求1、2或权利要求9所述扶手带的扶梯。
一种V型TPU扶手带及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及自动扶梯的技术领域，尤其是涉及利用TPU材料制备的V型扶手带。
背景技术
[0002] 自动扶梯在公共场所得到了大量应用，常用于自动扶梯或自动人行道的扶手带有平带或C型和V型带两种，前者主要应用于一般性商业项目如提升高度不高的自动扶梯或自动人行道，后者主要应用于公共交通性，要求扶手带具有更大驱动力的重载自动扶梯或自动人行道。扶手带制备材料目前多选用橡胶材料或TPU热塑材料(又称热塑性聚氨酯弹性体塑胶)；由于纯橡胶材料性能缺陷如刚性小或价格较贵等，逐渐被热塑性聚氨酯材料塑胶取代。
[0003] 热塑性聚氨酯弹性体TPU是由二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇共同反应聚合而成的高分子材料，分子结构是由异氰酸酯和扩链剂反应得到的刚性嵌段及二异氰酸酯和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的；其中专利CN101323409A提供了扶手带及其制造方法中，记载了扶手结构是采用热塑性弹性物或聚氨酯材料构成，日本专利JP3604687和中国专利CN101323409A提供了热塑
性材料构成的扶手带及相关结构。TPU模塑成型工艺包括注塑、吹塑、压缩成型和挤出成型的方式；目前，热塑性聚氨酯弹性体塑胶(TPU)普遍应用到扶手带的制备，现有的TPU扶手带仅有仅能用于提升度不高的自动扶梯或自动人行道的平带一种，这是因为采用TPU材料制备扶手带时，通常地，选用挤出成型的工艺，将热塑性高分子材料与钢丝或纤维滑动层制成同质体的C型扶手带，而在制备V型扶手带时，如图1所示，由于V型扶手带的基本平型扶手带和位于中间的V型条选用不同TPU材料以应对不同应力条件，首先在采用挤出成型的方法分别制得不同质体的平型扶手带和V型条，然后将V型条和平带扶手带进行组装，目前组装V性扶手带的性能较低；虽然目前的技术中，如申请号为201010267391.5的中国专利等，提供了V型扶手带的结构，但是多局限于抗拉性较差纯橡胶材料，缺乏有效的利用TPU材料制备V扶手带的方法。[0004] 同时，TPU材料应用于多种领域产品中，取决于其反应的添加物质；专利CN101977995A中记载TPU聚合物典型地通过使羟基封端的聚醚或羟基封端的聚酯，扩链剂和异氰酸酯化合物反应而制备，三种反应物的制备的TPU聚合物可用于各种领域；专利CN101166774A加载了关于在基础反应物中添加增塑剂以增加其性能，国际专利WO2009076768中提供了应用于电梯的扶手带的新型的TPU弹性体；目前，在制备扶手带，热塑性聚氨酯材料(TPU)包括上述的基本反应物作为填料及用以提高扶手带性能的润滑剂，因为熔体粘度对挤出加工过程较为明显，挤出加工时往往造成出料不均，添加润滑剂稳定熔体粘度，改善加工性能能同时提高产品质量；在制备反应过程中，润滑剂在高温处理条件下会迁移至表面，形成结构性的屏障从而具有表面一定的润滑性能，但由于润滑剂的存在会导致V型扶手带进行组装仅能局限于机械组装而不能采用胶合连接方式；专利CN101927942A中提供的了一种
组装式扶手带，利用卡条将中间固定部(V型条)进行固定，局限于橡胶材料的扶手带并且机械性的组装会导致使用时产生机械硬伤，影响使用寿命。
综上目前，基于TPU材料的特殊性，现有技术中缺乏具有一定性能的胶合的V型扶手带。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种V型的TPU扶手带，解决目前只有用于一般商业性场所的TPU平带扶手带的缺陷，扩大TPU扶手带的应用范围。
[0006] 本发明一方面提供了一种V型TPU扶手带，其由V型条和平型扶手带采用湿气固化热熔胶粘合而成。
[0007] 其中，所述V型条的理化参数如下：硬度为89-95A，熔融指数为8-15g/10min，密度为1.18-1.25mg/m3，含水率<0.2％，玻璃化转变温度为-20±5℃，拉伸强度为45-55Mpa，断裂伸长率为350-450％。
[0008] 另一方面，本发明还涉及一种V型TPU扶手带的制备方法，其步骤如下：[0009] 1)分别采用TPU材料挤出制得平型扶手带和V型条；
[0010] 2)利用清洗剂对步骤1)中制备的V型条粘合面进行清洁；
[0011] 3)将湿气固化热熔胶加热至20～180℃并涂覆于平型扶手带的粘结面，然后把V 型条粘贴在平型扶手带的粘结面处，并施加0.1Mpa～10Mpa的压力，保持2s～300s后，即得V型TPU扶手带。
[0012] 其中，湿气固化热熔胶，又名湿气固化聚氨酯热熔胶或湿固化聚氨酯热熔胶，是以端-NCO基预聚物为基料，配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂、增粘树脂、抗氧化剂、催化剂、填料等添加剂而成。使用时，把热熔胶加热熔融成流体后，涂覆在被粘基材(平型扶手带)表面，将被粘物粘合，冷却后形成粘结，之后利用空气中的湿气或被粘基材中的微量水分及其他含活泼氢的化合物与NCO基团发生反应、扩链，生成交联网状结构且具有高内聚力的聚合物，使粘结力进一步增强。异氰酸酯中的NCO基团极易与含活泼氢的化合物反应，主要化学反应包括-NCO基团和水或其他活泼氢化合物的反应物与异氰酸酯基团反应生成脲基甲酸酯，脲基基团与异氰酸酯发生反应生成缩二脲结构，其中上述反应物氨基甲酸酯链节和脲链节极性很高，构成聚氨酯分子结构的刚性连接，其加热温度为影响反应的主要因素。
[0013] TPU主要是由二异氰酸酯、聚醇和扩链剂三类基础原料进行加工反应而成；TPU是一类加热可以塑化的聚合物，化学结构中较少存在化学交联，多以分子的线性结构存在，却存在一定量的物理交联，故称为热塑性聚氨酯。本申请中采用加热后的湿气固化热熔胶涂覆于TPU材料的平带扶手带上，TPU在热的作用下，其线性聚合物物理交联，同时在热熔胶完成化学交联时，TPU线性聚合物会参与其反应，两种交联反应后制得的V型条和平型扶手带之间的粘附力会高于现有的V型扶手带，并且完全可以满足其在重载型自动扶梯或自动人行道的适用。本发明所示的制备方法，使V型聚氨酯扶手带具有简单结构，
操作工艺简单、环保，简化现有的生产工艺降低材料浪费。
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为V型扶手带的结构示意图；
[0016] 图2为本发明所制备的V型扶手带的V型条与扶手带腹部滑动层之间的粘附力的检测数据。
[0017] 其中，1-平型扶手带，2-V型条。
具体实施方式
[0018] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 本发明涉及了采用TPU材料进行制备的V型扶手带；其中TPU，热塑性聚氨酯弹性体，是由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物，室温下具有橡胶弹性和塑料特性，高温下会熔成粘流体；同时粘流体对挤出加工时温度较为敏感，添加润滑剂稳定熔体粘度和改善加工性能。实施时，TPU材料可以购自公司，并采用挤出的方式分别制备平型扶手带和截面为梯形的V型条，本领域人员根据已知的TPU生产工艺获得相应或本发明的TPU扶手带结构。V型扶手带使用时，V型条与扶手带驱动轮的摩擦层配合，用以带动整个扶手带的转动，其中本发明中V型条的要求参数为：硬度为89-95A(邵氏硬度)，熔融指数为8-15g/10min，密度为1.18-1.25mg/m3，含水率<0.2％，玻璃化转变温度为-20±5℃，为拉伸强度45-55Mpa，断裂伸长率为350-450％，用以满足V型扶手带的整体使用的性能；其中，硬度采用的测试标准为ASTM D2240-00，熔融指数采用的测试标准为190℃/8700ASTM D1238，密度采用的测试标准为ASTM D-792-98A，拉伸强度采用的测试标准为ASTM D412-02，断裂伸长率采用的测试标准为ASTM D412-02。本发明V型条采用的上述参数能够使V型条在扶手带使用过程中表现出较高的性能，整体提高整个扶手带的质量。
[0020] 制备方法中，采用清洁剂对平型扶手带和V型条的粘结面进行清洁后，然后在其粘结面的表面涂覆湿气固化热熔胶，清洁剂优选地为有机溶剂类清洗剂，可选用乙醚、丙酮类清洗剂；湿气固化热熔胶成分为聚氨酯预聚体，作用时会发生聚合反应，可选用巴斯夫公司或德国汉高公司的热熔胶产品。湿气固化热熔胶的加热温度也对反应较为重要，加热温度选用20～180℃，优选地采用加热温度为100℃-150
℃，在所述的温度下，湿气固化热熔胶完成最终的聚合反应，同时完成与TPU分子间的物理交联。实施时，采用热熔对热熔胶进行加热，并涂覆在平型扶手带的粘结面处(扶手带腹部滑动层的中心位置)，随后施加0.1Mpa～10Mpa压力，优选地压力为1.0Mpa～10Mpa，保持2s～300s，优选5～120s后即得；在所述压力和时间下完成热熔胶和TPU之间的物理交联。
[0021] 依据本发明方法制作得到的V型TPU扶手带，V型条与平型扶手带的腹部滑动层之间的粘附力可达8.17N/mm，能够满足V型扶手带应用于重载自动扶梯或自动人行道上的要求。具体实施例如下，并参照图1所示V型扶手带结构；
[0022] 实施例1
[0023] 1)采用TPU材料挤出截面为梯形的V型条和平型扶手带；
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