JP2000304452A

JP2000304452A - 耐熱ロール

Info

Publication number: JP2000304452A
Application number: JP11108081A
Authority: JP
Inventors: Kanji Hirakuri; 寛治平栗; Tomoaki Yokomizo; 智章横溝
Original assignee: ASUKU TEKUNIKA KK
Current assignee: ASUKU TEKUNIKA KK
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: JP4402194B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、耐熱性及び耐摩耗性に優
れ、且つロール表面粒子の付着がない表面平滑性の良い
耐熱ロールを提供することにある。【解決手段】本発明の耐熱ロールは、薄板状成形物を
ディスク状に打ち抜いたディスク素材を金属軸の外周上
に所定枚数積層、圧縮することにより得られた耐熱ロー
ルにおいて、薄板状成形物がアラミド繊維及び非晶質シ
リカを主成分とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム板や
銅板等のような軟質非鉄金属板の熱処理工程及び熱処理
工程後の搬送ロールとして使用される耐熱ロールに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から軟質非鉄金属板の熱処理工程及
び熱処理工程後の搬送ロールとしてゴムロールや、実開
昭５２−４９３７７号公報に開示されているような環状
の全芳香族ポリアミド系紙状物を多数枚積層して圧着一
体化せしめてなる耐熱弾性ロールが使用されている。ま
た、特開昭６４−４６５７１号公報には、セピオライト
とマイカを主成分とするローラーハース型加熱炉ハース
ロール用シート材が開示されている。更に、特許第２５
８５６６３号には、芳香族ポリアミドからなる合成パル
プ及び一般式（Ｉ）：２ＣａＯ・３ＳｉＯ₂・ｍＳｉＯ₂
・ｎＨ₂Ｏ（式中、ｍは０．１〜１０、ｎは０．１〜１
０を示す）で表わされる花弁状ケイ酸カルシウムを含有
したシートからなる耐熱性弾性ロールが開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】軟質非鉄金属板のよう
な被処理材の熱処理工程等の巻き取り工程にゴムロール
を使用すると、耐熱性に乏しいために、使用中にゴムロ
ール表面が硬化してヒビ割れが発生し、被処理材の表面
性状を悪化して商品価値が低下する。また、ゴムロール
表面が硬化するためたに耐摩耗性も低下する。また、実
開昭５２−４９３７７号公報に開示されている耐熱弾性
ロールは、アラミド繊維のみのペーパー若しくはフェル
トをディスク素材としており、上述のようなロール表面
粒子の付着はないが、ロール加工時の研磨工程での加工
性及び焼き付きによるロール表面の平滑性が劣化すると
いう問題がある。更に、特開昭６４−４６５７１号公報
に開示されているディスクロールは、耐熱性には問題が
ないものの、ロール表面粒子の被処理材への付着が問題
となることがあった。

【０００４】従って、本発明の目的は、耐熱性及び耐摩
耗性に優れ、且つロール表面粒子の付着がない表面平滑
性の良い耐熱ロールを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、薄板状
成形物をディスク状に打ち抜いたディスク素材を金属軸
の外周上に所定枚数積層、圧縮することにより得られた
耐熱ロールにおいて、薄板状成形物がアラミド繊維及び
非晶質シリカを主成分とすることを特徴とする耐熱ロー
ルに係る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の耐熱ロールを構成するデ
ィスク素材である薄板状成形物の主成分であるアラミド
繊維は、ゴムロールでは対応できないような高温域でも
寸法安定性に優れており、分解温度も５００℃と高温で
ある。また、他の有機繊維と比べて格段に高い強度を有
しており、繊維長も長く、且つフィブリル化しているた
め非晶質シリカを充分に包含せしめる物理化学的性質を
有している。更に、アラミド繊維は、無機繊維にはない
柔軟性があるため、折れ等による粉体の発生がない特徴
を有している。

【０００７】また、前記薄板状成形物のもう一つの主成
分である非晶質シリカは、１０００℃程度の高温域にお
いても優れた耐熱性を有し、化学的に非常に活性な表面
を持っているため、包含され易い性質を有している。ま
た、熱的に不良導体であるため、優れた断熱性を示す特
徴を有している。

【０００８】アラミド繊維の配合割合は４０〜８０重量
％が好適である。アラミド繊維の配合割合が４０重量％
未満では、抄造法により薄板状に成形する場合に、成形
物の強度が著しく低下し、取り扱い性が悪化すると共
に、耐熱ロールへ加工する際に、非晶質シリカを包含し
きれなくなり、ロール表面粒子の飛散性が増大するため
に好ましくない。また、アラミド繊維の配合割合が８０
重量％を超えると、同様に耐熱ロールへ加工する際に、
耐熱ロールへの成形が困難となり、また、相対的に非晶
質シリカの割合が低下するため、耐摩耗性が低下するた
めに好ましくない。

【０００９】アラミド繊維は高温域でも寸法安定性に優
れており、耐熱ロールへ成形する場合にも優れた耐熱性
を付与することができる。また、繊維長が長く、且つフ
ィブリル化が進んでいるため、非晶質シリカを充分に包
含せしめ、ロール表面粒子の飛散性を抑制する働きを有
しており、被処理材への表面粒子の付着がない。また、
非晶質シリカは化学的に非常に活性な表面をもっている
ため、アラミド繊維に包含され易い性質を有している。
更に、耐熱性に富み、充填材として耐熱ロールに耐摩耗
性を付与し、熱的に不良導体であることにより優れた断
熱性を付与する働きをもつ。

【００１０】また、薄板状成形物を作製する際に、アラ
ミド繊維及び非晶質シリカを懸濁液中で結合させるため
に、有機結合材を１〜５重量％並びに抄造性を良好にす
るために凝集材を０．１〜３重量％添加する。なお、有
機結合材としては、例えば澱粉等を使用することができ
る。また、凝集材としては、例えば硫酸アルミニウム等
を使用することができる。

【００１１】これらの材料の配合割合を下記に示す：アラミド繊維４０〜８０重量％非晶質シリカ２０〜６０重量％有機結合材（外割）１〜５重量％凝集材（外割）０．１〜３重量％

【００１２】これらの材料を水中において、叩解、混合
し、所定量の有機結合材を添加、沈着させた後、薄板状
成形物へ成形し、乾燥後、得られた薄板状成形物をディ
スク状に打ち抜き、金属軸の外周上へディスク素材を所
定枚数積層し、圧縮、研磨することにより本発明の耐熱
ロールを得ることができる。なお、積層するディスク素
材の間に補強の目的で金属箔等を適当な間隔毎に挿入し
ても良い。

【００１３】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明の耐
熱ロールを更に説明する。実施例１〜３８リットルビーターを用い、アラミド繊維Ａ（デュポン
社製、商品名ケプラー）を所定量水中へ添加、叩解した
後、非晶質シリカを添加、混合した。得られた懸濁液を
容器に移し、有機結合材［澱粉＝松谷化学工業（株）社
製、ネオポジパリン］及び凝集材［大朋化学（株）、粉
末硫酸アルミニウム］を添加、混合して抄造懸濁液とし
た。得られた抄造懸濁液を試験用手抄き機（ＴＡＰＰＩ
標準法）を用いて抄造し、乾燥することにより縦２１５
ｍｍ×横２５０ｍｍ×厚さ１〜２ｍｍの薄板状成形物を
得た。得られた薄板状成形物を外径４９ｍｍ×内径２２
ｍｍのディスク状に打ち抜き、金属軸の外周上へ得られ
たディスクを２０〜３０枚積層し、圧縮及び研磨するこ
とにより外径４５ｍｍ×面長８０ｍｍの耐熱ロールを得
た。

【００１４】実施例４実施例３において、アラミド繊維Ａの代わりにアラミド
繊維Ｂ（アラミ社製、商品名トワロン）を使用した以外
は、実施例３と同様の方法にて薄板状成形物を得、実施
例３と同様の操作にて耐熱ロールを得た。

【００１５】実施例５１２００リットルビーターを用い、アラミド繊維Ｂ及び
非晶質シリカを添加、叩解して懸濁液を得た。更に、１
２００リットルビーターを用い、有機結合材有機結合材
［澱粉＝松谷化学工業（株）社製、ネオポジパリン］及
び凝集材［大朋化学（株）、粉末硫酸アルミニウム］を
添加、混合して抄造懸濁液を得た。得られた抄造懸濁液
を丸網式抄造機を用いて抄造し、乾燥することにより縦
１０００ｍｍ×横５００ｍｍ×厚さ２〜５ｍｍの薄板状
成形物を得た。得られた薄板状成形物を外径４９ｍｍ×
内径２２ｍｍのディスク状に打ち抜き、金属軸の外周上
へ得られたディスクを２０〜３０枚積層し、圧縮及び研
磨することにより外径４５ｍｍ×面長８０ｍｍの耐熱ロ
ールを得た。

【００１６】比較例１非晶質シリカを用いない以外は、実施例５と同様の方法
により薄板状成形物を作製し、耐熱ロールを得た。

【００１７】上述のようにして得られた薄板状成形物及
び耐熱ロールについて下記のような項目につき評価し
た。得られた結果を表１に併記する。（１）引張強度ＪＩＳＲ３４５４に準じ、得られた薄板状成形物を所
定形状に切り出して試験片とし、予め幅及び厚さをノギ
スを用いて測定し、荷重速度２００ｍｍ／分にて荷重を
加え、算出した。（２）加工性耐熱ロールの研磨工程において、所定条件下（旋盤回転
数２１０回転／分、送り速度０．３８ｍｍ／分、砥石周
速１８８５ｍ／分、研磨量１．０ｍｍ）での加工性を目
視により評価した： ◎：全く問題なく加工が行える。 ○：加工は行えるが、表面温度が上昇し、若干焼け色が
付き、加工には余り適さない。 ×：粉っぽさを感じ、更に粉体が付着しているのを目視
でも確認できる。

【００１８】

【表１】

【００１９】実施例６及び比較例２実施例５及び比較例１で得られた薄板状成形物を外径１
１５ｍｍ×内径４９ｍｍのディスク状に打ち抜くことに
よってディスク素材を得、金属軸の外周上に該ディスク
素材を６０〜１００枚積層し、圧縮、研磨することによ
って外径１１０ｍｍ×面長２５０ｍｍの耐熱ロールを得
た。得られた耐熱ロールを図１に示すような試験炉を用
いて、所定条件（試験ロール密度０．５ｇ／ｃｍ³、試
験雰囲気温度２００〜３５０℃、試験時間６〜１６８時
間、試験ロール回転数４０回転／分、荷重ロール線圧
０．７ｋｇｆ／ｃｍ、荷重ロール材質５０５６）にて加
熱試験を行い、耐熱性及び耐摩耗性の確認を行った。な
お、図１に示す試験炉において、１は耐熱ロール、２は
荷重ロール、３は発熱体、４は炉壁をそれぞれ示す。ま
た、評価は次に示す評価方法に基づいて行われた。得ら
れた結果を表２に記載する。

【００２０】（１）硬度得られた耐熱ロールの試験前後のロール表面硬度をＳｈ
ｏｒｅＴｙｐｅＤ硬度計（ＡＳＴＭＤ２２４０）
を用いて評価した。（２）摩耗量得られた耐熱ロールの直径を試験前に予めノギスを用い
て測定しておき、試験後に荷重部位を同様に測定し、試
験前後の差より摩耗量を算出した。（３）径収縮率得られた耐熱ロールの直径をした前に予めノギスを用い
て測定しておき、試験後に非荷重部位を同様に測定し、
試験前後の差より径収縮率を算出した。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明の耐熱ロールは、耐熱性及び耐摩
耗性に優れ、ロール表面粒子の付着がなく、表面平滑性
が良好であるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、実施例６及び比較例２で得られた耐
熱ロールを評価するために用いた試験炉の概略正面図で
あり、（ｂ）は、側面図である。

【符号の説明】

１耐熱ロール２荷重ロール３発熱体４炉壁

フロントページの続きＦターム(参考） 3J103 AA02 EA13 FA01 FA07 FA09 FA13 FA30 GA02 GA32 GA52 HA03 HA19 HA22 HA60 4K034 AA05 AA16 AA19 BA01 BA05 EB08 4K050 AA02 BA03 CA07 CG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板状成形物をディスク状に打ち抜いた
ディスク素材を金属軸の外周上に所定枚数積層、圧縮す
ることにより得られた耐熱ロールにおいて、薄板状成形
物がアラミド繊維及び非晶質シリカを主成分とすること
を特徴とする耐熱ロール。
【請求項２】アラミド繊維の配合割合が４０〜８０重
量％であり、非晶質シリカの配合割合が２０〜６０重量
％である、請求項１記載の耐熱ロール。