JPH05286058A - 繊維強化樹脂製めっきロール及びその製造方法 - Google Patents

繊維強化樹脂製めっきロール及びその製造方法

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JPH05286058A
JPH05286058A JP9642692A JP9642692A JPH05286058A JP H05286058 A JPH05286058 A JP H05286058A JP 9642692 A JP9642692 A JP 9642692A JP 9642692 A JP9642692 A JP 9642692A JP H05286058 A JPH05286058 A JP H05286058A
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JP
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plating
roll
fiber
reinforced resin
electroless plating
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JP9642692A
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Hiroshi Nakamura
宏 中村
Hitoshi Murotani
均 室谷
Yasuo Shinohara
泰雄 篠原
Koji Yamatsuta
浩治 山蔦
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】炭素繊維強化エポキシ樹脂製のロールを成形
し、表面を切削して真円度等を出し、ビニルエステル樹
脂を塗布して平滑化した。ついで、無電解ニッケル−ほ
う素合金めっきを約40μmの厚さで施し、超仕上げ法
により表面粗度0.5Sに仕上げた。 【効果】導電層を形成した後に電解めっきの厚付けを行
う従来法に比して、工程の簡略化とより一層の軽量化が
達成された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属で表面を被覆された
繊維強化樹脂(以下、FRPと称することがある)製ロ
ール及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるFRPは金属材料と比較して比
強度、比剛性が高いという特徴を生かし、工業分野での
使用が活発化し、ロールにも使用され始めた。しかしな
がら、FRP性ロールは金属に比し硬度が低いため被接
触物により傷が生じたり、耐摩耗性に劣るため寿命が短
い。
【0003】また、不良導体であるため被搬送物材質に
よっては静電気が発生するという問題点があるため、F
RP製ロールの表面を金属化して使用することが検討さ
れてきた。この種のロールとして、例えば特開昭61─
194197号公報や特開平2─296008号公報に
記載のものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来のFRP
製めっきロールの製造方法としては、銀などの導電性の
金属粉末により導電性を付与した樹脂をFRP製ロール
素管表面に塗工するか、或いはFRP製ロール素管に金
属製管状体を被せ、その後に電解めっきを施す方法が提
案されている。
【0005】このようにFRP製ロール素管表面を導電
化し、電解めっきを行う方法においては、電解めっきの
特性としてめっき被膜に厚みむらを生じることから、ロ
ールの真円度や真直度などのロール精度を出すため、始
めに電解銅めっき層の厚みを相当厚くして、その後に研
削や研磨により精度を出し、さらに必要に応じて表面を
硬質クロムめっきなどで被覆する方法が採られていた。
【0006】すなわち従来の方法によれば、以下の工程
が必要であった。 1.FRP素管表面を導電化する工程。 2.電解めっきを厚付けする工程。 3.ロール精度出しのため電解めっき層を切削、研削、
研磨する工程。 4.表面を硬質クロムめっき等の所望の金属で被覆する
工程。 5.表面を研磨する工程。
【0007】上記工程から分かるとおり、従来の方法で
は工程が長い上に、切削、研磨代をとるために電解めっ
きの厚付けをする。そのために製造コストが高くなると
いう重大な問題に加えて、厚付けした電解めっきのため
にFRPロールの最大の長所である重量の軽減効果が小
さくなるという問題がある。
【0008】本発明の目的は上記の問題点を解決するた
めになされたものであり、従来の金属めっきされたFR
P製ロールと同等の表面性能を有し、軽量でしかも製造
が容易なFRP製めっきロールを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維強化樹脂
製ロール素菅の表面に無電解めっき層のみを形成してな
ることを特徴とする繊維強化樹脂製めっきロールに関す
る。また本発明は、繊維強化樹脂製ロール素管の表面に
直接無電解めっきのみを施すことを特徴とする繊維強化
樹脂製めっきロールの製造方法に関する。
【0010】すなわち、本発明はFRP製ロール素管の
表面に直接的に無電解めっきのみを形成することを特徴
とするものであり、この方法により前記した問題点を解
決することができることを見出したものである。無電解
めっき(化学めっきと呼ぶこともある)の特徴として、
めっきの付着量に場所むらがない点がある。したがっ
て、FRP製ロール素管の表面に無電解めっきを所望厚
さまで施し、ついで表面を研磨し所望の表面精度まで仕
上げることにより、めっき層で被覆された繊維強化樹脂
製ロールを得るものである。
【0011】従来、無電解めっきの非金属基材への密着
性は、基材表面の凹凸によるアンカー効果と考えられて
いる。そのため、樹脂などへの無電解めっきの場合に
は、基材表面を酸やアルカリでエッチングすることが常
法として行われてきた。
【0012】しかしながら、基材形状が管状体でありそ
の外周表面を全面にわたってめっき被覆する場合には、
アンカー効果による基材とめっき被覆の密着の向上が、
実用上必ずしも必要がないことが分かった。即ち、めっ
きの一般的性質として、めっき被膜表面には凝集方向の
内部応力が働いている。したがって、管状体の外周面を
全面にわたってめっきした場合には、めっき被膜は該管
状体を締めつける力を発生する。これにより、該管状体
と該めっき被膜は強固に一体化されるのである。繊維強
化樹脂製ロール表面に無電解めっきを施す場合に、エッ
チングのための無電解めっき用樹脂を被覆するなどのめ
っきの基材への密着性を向上させるための特別な処理を
施すこと無く、実用に耐えうる金属めっきで被覆された
繊維強化樹脂製ロールを得ることができるのである。
【0013】以下、本発明を詳細に説明する。FRP製
ロール素管に用いる強化繊維としては従来公知の種々の
繊維を挙げることができる。これらを例示すると炭素繊
維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維やチタニヤ繊維などの
無機質繊維や、ポリアミド繊維やポリエステル繊維など
の有機質繊維などがあり、これらのものを1種類または
2種類以上を組み合わせて用いることができる。また、
これらの繊維の形態については、連続繊維や短繊維ある
いはそれらを組み合わせたものでもよく、必要に応じて
織物状やマット状等に加工したものを用いることができ
る。
【0014】FRP製ロール素管に用いるマトリックス
樹脂は特に制限されるものではなく、従来公知の種々の
樹脂を使用できる。例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、 ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、アルキッド樹脂、キシレン樹脂、メラミ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ABS樹脂、
フッソ樹脂、ポリカーボネート、 ポリエチレンテレフタ
レ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリスルフォ
ン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリフェニレンオキシドやポリフェニレンスルフ
ィド等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。これらの
中でエポキシ樹脂,不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂が取扱い性および性能の面から好ましい。
【0015】FRPロ−ル素管の成形法についても特に
限定はなく、未硬化樹脂が含浸されたシ−ト状プリプレ
グをマンドレルに巻きつけ、加熱・加圧することで成形
するハンド・レイアップ法や、いわゆるプルトル−ジョ
ン法やフィラメント・ワインディング法によって成形す
ることができる。
【0016】上記種々の方法によって成形されたFRP
製ロール素管は、常法によって旋盤や研削盤によって加
工されロールの真円度や真直度の精度出しを行ったもの
を用いる。ついで、このFRP製ロール素管の表面に無
電解めっきを施す工程となるが、ロールの表面粗さにつ
いて高精度を要求される場合は、予めロール素管の表面
粗さを小さくしておくことも有用である。この場合例え
ば、旋盤で切削した素管表面をさらに研削盤や研磨盤で
仕上げたり、旋削した表面に樹脂塗装を施したものをロ
ール素管として用いることができる。
【0017】ロール表面を被覆する無電解めっきについ
て説明する。無電解めっきの種類に特に限定は無く従来
公知の無電解めっきが使用できる。これらを例示すると
ニッケル、銅、コバルト、錫めっきなどの純金属めっき
や、ニッケル−コバルト、ニッケル−りん、ニッケル−
ほう素、コバルト−鉄−りんなどの合金めっき、さらに
はふっ素樹脂粒子や窒化珪素などのセラミックの粒子を
無電解金属めっきと共析させる複合無電解めっきなどが
挙げられる。これらのめっきの1種類、必要に応じて2
種類以上を用いることができる。特に、従来硬質クロム
めっきされていたロ−ルの代替品としては、ニッケル−
ほう素やニッケル−りんなどの合金めっきが硬度や耐食
性の面から好適である。また、特に摺動性が要求される
場合は、ふっ素樹脂粒子をニッケルめっきなどの金属め
っきに共析させる複合めっきが有用である。
【0018】該無電解めっき層の厚みは用途に応じて適
宜選択されるが、好ましくは5〜100μm、より好ま
しくは5〜50μmである。めっき層が5μm以下の場
合には、表面硬度等の表面性能がFRPロール素管の影
響を受け十分発現しなかったり、最終の研磨が難しい等
の問題がある。また、めっき層が100μm以上になる
とめっきの内部応力によるクラック発生の原因になった
り、製造において時間的あるいは経済的に問題となって
くる。
【0019】以上の工程によって製造された表面が無電
解めっき層によって被覆されたFRP製ロールは必要に
応じて最終研磨工程によって仕上げられる。表面の仕上
げには、例えば超仕上げ、バフ研磨や電解研磨などを行
うことができる。
【0020】
【実施例】以下、実施例によって具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。
【0021】炭素繊維強化樹脂製ロール素管の成形 外径70mm、長さ1500mmのステンレス製マンド
レルをフィラメントワインディング装置に装着し、該マ
ンドレルに離型剤を塗布した後、炭素繊維を液状のエポ
キシ樹脂組成物に含浸しつつその上にまきつけた。繊維
の巻き付け角度は±16°、巻き付け厚みは3.0mm
とした。繊維と樹脂の体積割合は繊維が60±2%とな
るように樹脂の付着量を調整した。
【0022】ここで、該炭素繊維強化樹脂製ロ−ル素管
の製造において、炭素繊維としては住化ハ−キュレス
(株)製マグナマイト AS4(商品名、弾性率24t
on/mm2 、強度390kg/mm2 )を用いた。エ
ポキシ樹脂組成物としては、エポキシ樹脂として住友化
学工業(株)製スミエポキシ ELA128(商品名、
ビスフェノ−ルAのジグリシジルエ−テル)、硬化剤と
してはユニロイヤル社製トノックス 60−40(商品
名、メタフェニレンジアミンとジアミノジフェニルエ−
テルの共融混合物)を化学量論量配合したものを用い
た。
【0023】上記のマンドレル上に巻き付けられた樹脂
含浸された炭素繊維を、マンドレルごと熱硬化炉に入
れ、150℃で2時間硬化させた。硬化後マンドレルか
ら脱型し、両端部分の不要部分を切断除去した。
【0024】炭素繊維強化樹脂製ロール素管の表面切
削、表面処理 ついで旋盤を用いて該ロール素管の表面を切削した。該
ロール素管の表面粗さは15Sであった。さらに、旋盤
仕上げした該ロール素管表面に、室温硬化タイプのビニ
ルエステル樹脂(昭和高分子(株)製 商品名:リポキ
シ、H600)をスプレー塗布し、平滑な表面に仕上げ
た。該ロール素管の表面粗さは5.0Sであった。
【0025】無電解めっき 続いて通常の前処理の後に、奥野製薬工業(株)製無電
解めっき液トップケミアロイ B−1(商品名、無電解
ニッケル−ほう素合金めっき)を用いて無電解めっきを
行い、約40μmの厚みにめっきした。
【0026】ロール表面の仕上げ 無電解ニッケル−ほう素合金めっきで被覆された該ロ−
ル表面を超仕上げ機を用いて表面を0.5Sの精度に仕
上げ、無電解ニッケル−ほう素合金めっきによって被覆
されたFRPロ−ルを得た。該ロ−ルの表面硬度はHv
=800であった。
【0027】
【発明の効果】本発明のFRP製めっきロールは従来の
ものに比較して、電解めっき用の導電層の形成及び電解
めっき層の厚付けの工程が省略されており、製造工程の
簡略化とともに、より一層の軽量化が達成されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29D 23/00 7344−4F B29K 105:08 (72)発明者 山蔦 浩治 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維強化樹脂製ロール素管の表面に無電解
    めっき層のみを形成してなることを特徴とする繊維強化
    樹脂製めっきロール。
  2. 【請求項2】該無電解めっき層の厚みが5〜100μm
    である請求項1記載の繊維強化樹脂製めっきロール。
  3. 【請求項3】繊維強化樹脂製ロール素管の表面に直接無
    電解めっきのみを施すことを特徴とする繊維強化樹脂製
    めっきロールの製造方法。
JP9642692A 1992-04-16 1992-04-16 繊維強化樹脂製めっきロール及びその製造方法 Pending JPH05286058A (ja)

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JP9642692A JPH05286058A (ja) 1992-04-16 1992-04-16 繊維強化樹脂製めっきロール及びその製造方法
CA002133660A CA2133660A1 (en) 1992-04-16 1993-03-24 Metal-coated roll made of fiber-reinforced resin and process for production thereof
PCT/JP1993/000350 WO1993021006A1 (en) 1992-04-16 1993-03-24 Metallized fiber-reinforced resin roll and production thereof
EP93906814A EP0736369A1 (en) 1992-04-16 1993-03-24 Metallized fiber-reinforced resin roll and production thereof
TW082102296A TW227577B (ja) 1992-04-16 1993-03-26
KR1019940703665A KR950700822A (ko) 1992-04-16 1994-10-14 금속 피복된 섬유 강화 수지제 롤 및 그의 제조방법[Metal-coated roll made of fiber-reinforced resin and process for production thereof]

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007331301A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Toyota Industries Corp 摺動部材の製造方法および摺動部材

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007331301A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Toyota Industries Corp 摺動部材の製造方法および摺動部材

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