JPH0280691A - 耐熱性弾性ロール用基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカレンダー用などに使用される耐熱性弾性ロー
ル用基材に関するものである。更に詳しくは、内部蓄熱
に対して、十分耐え得るとともに、キズ修復性を有した
取り扱いの簡便な耐熱性弾性ロール用基材に閏するもの
である。

［従来の技術］ 従来より、カレンダー用ロールには、ロール材としてコ
ツトンを用いたコツトンロールが使用されている。この
コツトンロールを使用した場合、最高使用表面温度は、
約９５℃である。もしも、９５℃以上の表面温度となる
ような条件で使用すると、コツトンロールのヒステリシ
ス挙動が顕著となり、内部発熱が更に大きくなる。この
内部発熱は主にカレンダーロール内部から表面へ熱伝導
する。一方、ロール表面での摩凍、負６ン温度によって
生じる熱はロール材内部へ伝熱する。その結果、ロール
内部からの熱とロール表面からの熱の平衡位置が最高温
度となる。この温度は、２００℃程度になるといわれて
いる。それゆえ、９５℃以上となるような表面温度条件
でコツ！・ンロールを使用すると、蓄熱量が多くなり、
コツトン繊維の炭化が生じやすくなる。炭化が生じた場
合、最終的には、コツトンロールにクラックが発生し、
弾性の劣化、表面剥離が生じるということになりかねな
い。クラック、弾性の劣化、表ｌｌ１ｉ剥ａが一端発生
したら、ロールとしての役割である被処理物、例えば紙
などの表面の平滑１ヒ、厚みの均一化、光沢性をつける
という役割を果さなくなる。それゆえ、コツトンロール
を用いて、高ニツプ圧、高回転数にして生産性を上げる
ということは、困難となる。

そこで、耐熱性のある繊維をロール材に用いたものとし
て、特開昭５２−１２１１５７が提案されている。

ここでは、ロール材として、芳香族ポリアミドからなる
繊維と合成バルブを混合抄紙したものが用いられている
。しかし、この様なロール材を用い゛Ｃロールを作製し
た場合、様々な問題点がある。

まず第一に、上記のロール材はとても緻密で、硬く、表
面が平滑である為に、ロールを作製する際に、乾式プレ
スで複数枚積層したロール材を圧縮した場合、層の間の
馴染みが悪い、その為、ロールの初期のならし運転及び
、再研削回数が増加し、結果として、加工、費、加工時
間を浪費することになる。二番目に、キズ修復性が無い
ということである。ここでいう、傷というのは、生産し
ている製品幅にロールが次第に馴染み、その製品幅に対
応した線がつくことや、製品がカレンダー中に、突然破
断した際にその破断部がロールにマーキングされること
を意味する。この傷に対して、現在−船釣に用いられて
いるコツトンロールにおいては、但のついたロールに対
して、水、弱アルカリ水や界面活性剤を吸水膨潤させて
、生じた１２をある程度まで修復できるのであるが、上
記の様なロール材を用いたロールでは、はとんどそのよ
うな修復性はない。そこで、ロールとして使用するため
には、１５が消えるまでロールを研削するということに
なり、ロールとしてのノミ命が短くなるうえ、煩雑な研
削作業を行なわねばならない。三番目に、芳香族ポリア
ミドのｇ！維や合成バルブは、高価であるので、得られ
るロールのコストが高くなってしまう。

一方、耐熱性を高めるという効果に基づいて、アスベス
トを混合したものがあるが、このロールｊ４にも欠点が
ある。すなわち、アスベストというのは、結晶水をもっ
ており、温度の上昇によって、結晶水が蒸発し、その結
果、クラックが入りやすくなるのである。クラックが入
ると、ロールとして被処理物の平滑化、厚みの均一化、
光沢性をつけるという目的は達成できなくなる。

又、アスベストは、発塵性であり、人体に対して有害で
あるので、他にどんな利点があっても、使用することは
避けるべきである。

なお、熱伝導性を高めて、ロール内部に蓄熱が起きにく
くするために金属粉体を混合抄造するという技術（ペー
パートレードジャーナル１４９　（＋９６５）　ｐ３０
．　ｐａｐｅｒｔｒａｄｅ　ｊｏｕｒｎａｌ）もあるが
、金属ｆ５）体を用いた場合、金属粉末が点在するため
に、粉末同志の接触する確率が低く、熱伝導性の向上が
あまり期待できない。しかも、金属粉体を混合したため
に、金属粉体が被処理物表面に対して、僅をつける恐れ
があり、ロールに使用するには問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ カレンダー用ロールなどに用いるのに十分耐熱性があり
、ロール材初期の取り扱いが簡便であるロールを作成す
るのに適したロール材を提供する事を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は芳香族ポリアミドからなる繊維状物８０〜５０
重量％とコツトン２０〜５０重量％を混合抄造して紙状
シートからなることを特徴とするロール材を用いる。

また、熱伝導性繊維を混合して、熱伝導性を高め、ロー
ル内部の蓄熱が生じにくくする。

［発明の作用］ 芳香族ポリアミドからなる繊維状物としては、芳香族ポ
リアミドを主成分とする繊維長０．２〜５０１１ＩＩＩ
の繊維やフィブリル化した合成バルブが使用できるが、
フィブリル化したものが抄紙しやすく、強度も上がるの
で、最も有効である。これら芳香族ポリアミドの例とし
て、ポリバラフェニレンテレフタルアミドやポリメタフ
ェニレンイソフタルアミドなどがある。前者の樹脂から
なる繊維の例として、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ＋デュポ
ン製、商品名）があり、後者の樹脂からなる繊維の例と
して、コーネックス（奇人製、商品名）、ノーメックス
（Ｎ　ｏ　ｍ　ｅ　ｘ　、デュポン製、商品名）がある
、これら芳香族ポリアミド繊維の耐熱性は、前者で４３
０℃程度、後者で４００℃程度であるといわれている。

しかし、これらの芳香族ポリアミドは単独でロール材を
形成する場合には従来と同様に、層の間の馴染みが良く
なく、４ＪＪ修復性が良くない。

一方、コツトンとしては、コツトンリンターバルブが適
している。というのは、コツトンリンターバルブよりも
繊維長が長くなると抄紙しにくくなる為である。これら
コツトンは、耐熱性がないので、上記芳香族ポリアミド
と混合抄紙することによって、コツトンの欠点と芳香族
ポリアミドの欠点を補っている。しかし、コツトン配合
汝はどれだけでもいいというようなものでは無い、その
配合量は、芳香族ポリアミドとコツトンの比が８０：２
０〜５０．：５０が適量である事が分かった。

この上限８０　：　２０というのは、これ以上芳香族ポ
リアミドが多くては、層の間の馴染みや、偏修復性が改
善されず、一方、５０：５０よりもコツトンの量が増え
ると、耐熱性が不十分になってしまうためである。この
範囲の中でも７０：３０が最も適している。

このように、混合抄紙したロール用基材は、目付で２０
０　ｇ／ｇ２〜２０００　ｇ／＋ｗ２が適当である。こ
れは、目付が大きければ大きいほど、それに伴って、厚
さも増すので、打抜き工程に於て打抜き数が減少するこ
とにより、打抜き工程の時間短縮という利点もあるが、
基材の厚さが厚すぎると、ロールとした場合に、表面が
粗くなるので、ロールとして好ましくないからである。

よって、［１付を２０００ｇ／膳２より大きくしすぎる
ことは、避けるべきである。

又、蓄熱を防ぐということから、熱伝導性繊維を混合す
るということも有効である。熱伝導性繊維としては合成
繊維、天然繊維、半合成繊維を金属で被覆したものが有
効である。これは、繊維同志が絡み合い、接触すること
で、熱の伝導性をよくすると共に、金属は表面のみで、
大部分、柔らかい有機繊維を選択すれば、紙面を傷つけ
るということがないためである。

これらに用いられる繊維としては、綿、麻、絹、羊毛、
ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などを用いることが
可能であるが、耐熱特性が良好である芳香族ポリアミド
繊維、ポリベンツイミダゾール繊維、或いは、パイロメ
ックス（東邦レーヨン製、商品名）の様な耐炎火繊維が
好ましい、金属としてはアルミニウム、銀、スズ、金、
パラジウム、ニッケル、■、コバルト、亜鉛、クロム、
ニッケルーコバルト合金などが使用可能であるが、銅の
様に柔らかい金属が好ましい。

被覆の方法としては、化学メツキ法、蒸着法、気相メツ
キ、浸漬メツキなどが使用できる。

［実施例］ 芳香族ポリアミドからなる繊維状物とコツトンを混合抄
紙したロール材からなるロールは、コツトン製のロール
と同じ、次の様な工程で作製される。

抄紙→打抜き→ブレス→仕上 まず最初の抄紙は、−船釣に用いている長編抄紙機、円
網抄紙機などを用いて抄紙すればよい。

続く打抜きは、１図のようにドーナッツ状■−（ａ）、
或いは、六角形■−（ｂ）に打抜かれ、各部位の寸法は
、ロールの大きさ、使用圧力、使用速度、硬度、フレー
ムの様式などで、種々の値が選ばれる。

１図の場合、外径は、仕上しろをみて、３０ｍｍ程度大
きく、内径及びキー寸法は、少し小さめに打抜き、キー
溝幅のみが約２−大きくなっている。

以上の様に、基布を打抜く場合は、外径は大きめ、内径
、キー寸法は少し小さめに打抜く。

そして、基布のプレスは、２図の様に、基布■を１５０
０〜２０００枚単位でプレス用鉄板■を用いて、数ブロ
ックに分けて、一般に油圧プレス機で加圧する。その後
、プレス用鉄板引抜き装置を用いて、プレス用鉄板■を
引抜く。プレス用鉄板■を引抜いた後、硬度むらを無く
すために、１〜２日間放置する。この様にして得られる
ロールは、基布のｌｌＩ類によって異なるが、一般には
、１園の間に２〜５枚の基材が存在する程度まで圧縮さ
れる。

最後の仕上は、旋盤でまず、直径より約１０−程度大き
い径に荒削りして、次いで中削りして最後にサンドペー
パーにて最終仕上を行なう。

ここで、我々が実際にコツトンロールの内部発熱によっ
て生じると考えられている約２００℃の温度に対する各
基材の耐熱性の評価を以下の様に行なった。

（実施例１） ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（ノーメック
ス、Ｎｏｍｅｘ、デュポン製、商品名）を乾燥重量比で
８０％、コツトンリンターバルブを２０％混合抄紙し、
この抄紙したものを１３０℃で５時間乾燥させ、目付が
約６００　ｇ／ｓ２の基材を得た。そして、このロール
用法材はロールとして用いた場合、乾式プレスを行なう
ので、同様に、５００　ｋｇ／ｃｔａ２の面圧で乾式プ
レスを行ない、ロール材の密度を均一にした。乾式プレ
スを行なった後、この基材を３Ｘ１５（ＣＤＩ）幅に打
抜き、２００℃の乾燥温度で所定時間熱処理を行なった
。初１す１の破断強度に対する各所定時間ごとの破断強
度の割合が、５０％になる時の時間を基材寿命とし、＝
ｆ価した。尚、測定は１０００時間まで行ない、この時
点で残存強度が５０％以下にならないものは、縦軸に残
存強度、横軸に時間を片対数でとったグラフ」−で５０
％ラインにヌ１して外挿する方法て寿命を求めた。

（実施例２） 実施ｌｌＡｌと同様のポリメタフェニレンイソフタルア
ミド繊維紺を５０％、コツトンリンターバルブを５０％
を混合し湿式抄紙して、実施例１と同様に二ｆ　ｆ＋Ｉ
　Ｌ／た。

（実施例３） 実施例１と同様のポリメタフェニレンイソフタルアミド
繊維を７０％、コツトンリンターバルブを３０％混合し
湿式抄紙して、実施例１と同様に評価した。

（実施ｆり噌４） ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊１１１　（コー
ネックス、電入製、商品名）を７０％、コツトンリンタ
ーバルブを３０％混合し湿式抄紙して、実施例１と同様
に評価した。

（実施例５） ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（ケブラー、
Ｋ　ｅ　ｖ　ｌ　ａ　ｒ　、デュポン製、商品名）を７
０％、コツトンリンターバルブを３０％混合し４表１．
ロール材の種類と寿命 式抄紙して、実施例１と同様に評価した。

（比較例１） コツトンリンターバルブ１００％で湿式抄紙して、実施
例１と同様に評価した。

（比較例２） コツトンリンターバルブ５０％、アスベスト繊維５０％
混合し湿式抄紙して、実施例１と同様に評価した。

これら実施例１〜５と比較例１，２の結果は表１のよう
になった。

結果は芳香族ポリアミド繊維にコツトンを混合するとい
うことの有用性を示している。

つまり、表から明らかなようにコツトン１００％に対し
て優れた耐久性を示す、又、アスベストロールと比較し
てもひけをとらない位に十分に耐熱性を有している。

［発明の効果］ 芳香族ポリアミド繊維状物にコツトンを混合し湿式抄紙
する事によって得られるロール材を用いて、圧縮成型し
たロールは、コツトンロールにみられないような耐熱性
を有し、芳香族ポリアミドにみられるような加工のしに
くさ、４Ｊ！ｉｔｓ復性の無さを改善したものでありま
す。

この利点を生かす事によって、生産能力の向上す月ＩＪ
１待てきるのであります。

【図面の簡単な説明】

第一図は耐熱性弾性ロール用基材の平面図。 第二図はプレス時のロール側面図。 符号の説明 ■ロール材■ブレス用鉄板 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （ I ）芳香族ポリアミドからなる繊維状物８０〜５０
   重量％とコットン２０〜５０重量％を混合抄造してなる
   紙状シートであることを特徴とする耐熱性弾性ロール用
   基材。