JPH0740464A - ゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールおよびその製造方法 - Google Patents
ゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールおよびその製造方法Info
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- JPH0740464A JPH0740464A JP19062093A JP19062093A JPH0740464A JP H0740464 A JPH0740464 A JP H0740464A JP 19062093 A JP19062093 A JP 19062093A JP 19062093 A JP19062093 A JP 19062093A JP H0740464 A JPH0740464 A JP H0740464A
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- composite material
- resin composite
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はゴム巻き加硫を何度実施しても樹脂
が劣化せず、長寿命が達成できるゴム巻き繊維強化樹脂
複合材ロールを提供する。 【構成】 ゴム巻きを行う炭素繊維強化樹脂複合材ロー
ルにおいて、内面に約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を有
する耐食層を持つことを特徴とする炭素繊維強化樹脂複
合材ロール。及び耐食層として主にフェノール樹脂、フ
ラン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂で形成される層を
先ず成形した後、その表面に炭素繊維強化樹脂複合材を
成形して同時に硬化し表面加工後ゴム巻き加硫を実施す
ること、或いは炭素繊維強化樹脂複合材を成形・硬化し
加工した後に複合材管体内面に耐食層として前記樹脂で
形成される層を塗布し、ゴム巻き加硫を実施することを
特徴とする製造方法。
が劣化せず、長寿命が達成できるゴム巻き繊維強化樹脂
複合材ロールを提供する。 【構成】 ゴム巻きを行う炭素繊維強化樹脂複合材ロー
ルにおいて、内面に約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を有
する耐食層を持つことを特徴とする炭素繊維強化樹脂複
合材ロール。及び耐食層として主にフェノール樹脂、フ
ラン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂で形成される層を
先ず成形した後、その表面に炭素繊維強化樹脂複合材を
成形して同時に硬化し表面加工後ゴム巻き加硫を実施す
ること、或いは炭素繊維強化樹脂複合材を成形・硬化し
加工した後に複合材管体内面に耐食層として前記樹脂で
形成される層を塗布し、ゴム巻き加硫を実施することを
特徴とする製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量で高剛性の要求が
あるゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールに関するもので
ある。
あるゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】現在、フィルム、樹脂、アルミ箔、製紙
等の製造では、多くの鉄ロールが使用されているが、薄
肉のものを高速、高荷重で通搬することが多くなり使用
するロールには軽量、低慣性、低たわみのものが求めら
れている。そこで特に近年は、炭素繊維等の強化樹脂複
合材のロールにゴムをライニングしたロールが使用され
てきている。かかるロールは、母材としてエポキシ樹脂
を使用し繊維をこの液状樹脂の中を通し金属製の芯金に
巻き付け、加熱しその後芯金を引き抜くいわゆるフィラ
メントワインディング法やシートワインディング法によ
って管体を製作している。この管体を表面加工した後に
ゴム巻き加硫を実施してロールを製造している。
等の製造では、多くの鉄ロールが使用されているが、薄
肉のものを高速、高荷重で通搬することが多くなり使用
するロールには軽量、低慣性、低たわみのものが求めら
れている。そこで特に近年は、炭素繊維等の強化樹脂複
合材のロールにゴムをライニングしたロールが使用され
てきている。かかるロールは、母材としてエポキシ樹脂
を使用し繊維をこの液状樹脂の中を通し金属製の芯金に
巻き付け、加熱しその後芯金を引き抜くいわゆるフィラ
メントワインディング法やシートワインディング法によ
って管体を製作している。この管体を表面加工した後に
ゴム巻き加硫を実施してロールを製造している。
【０００３】ゴム巻きロールに関しては、すでによく知
られているが、さらに特公昭５９−３６１３３号公報や
実公平２−１１４０７号公報等の開示がある。特公昭５
９−３６１３３号公報では金属製のロールコアの外周
に、硬化性樹脂等を含浸した繊維補強層を介して一体的
にポリウレタンゴム被覆層を結合させてなるゴムロール
が提示されている。該公報に開示されたロールは、内部
に金属コアをもつロールであり、いわゆる炭素繊維強化
樹脂を母材とする複合ロールではない。
られているが、さらに特公昭５９−３６１３３号公報や
実公平２−１１４０７号公報等の開示がある。特公昭５
９−３６１３３号公報では金属製のロールコアの外周
に、硬化性樹脂等を含浸した繊維補強層を介して一体的
にポリウレタンゴム被覆層を結合させてなるゴムロール
が提示されている。該公報に開示されたロールは、内部
に金属コアをもつロールであり、いわゆる炭素繊維強化
樹脂を母材とする複合ロールではない。
【０００４】一方、実公平２−１１４０７号公報には炭
素繊維強化樹脂円筒体の外周に、エポキシ樹脂等の接着
剤によって、ゴム外皮体を結合した搬送用ロールを提示
している。しかしこれらの公報に開示されたゴムロール
は、耐食性、特にゴム巻き加硫等における樹脂劣化が起
りやすく、ロールの長寿命化に問題がある。
素繊維強化樹脂円筒体の外周に、エポキシ樹脂等の接着
剤によって、ゴム外皮体を結合した搬送用ロールを提示
している。しかしこれらの公報に開示されたゴムロール
は、耐食性、特にゴム巻き加硫等における樹脂劣化が起
りやすく、ロールの長寿命化に問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このゴム巻き加硫は、
約１２０〜１５０℃の温度で水蒸気圧中で実施されるの
であるが、この際雰囲気にゴム中の成分が蒸発し酸化性
の水蒸気となる。このため一回の加硫でエポキシ樹脂
は、わずかに劣化し変形や剛性低下を起す。しかしロー
ルの長寿命化のためには、数回のゴム巻き替え加硫を実
施する必要があるが、数回のゴム巻き替え加硫で１０〜
２０％の剛性低下や最悪の場合には破壊を起こす場合も
ある。母材の樹脂を約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を有
する材質のものにかえることが求められるが、現在通常
に使用されているエポキシ樹脂はコスト、成形性等にす
ぐれており、現状エポキシ樹脂以外に置き変わるものは
見いだされない。
約１２０〜１５０℃の温度で水蒸気圧中で実施されるの
であるが、この際雰囲気にゴム中の成分が蒸発し酸化性
の水蒸気となる。このため一回の加硫でエポキシ樹脂
は、わずかに劣化し変形や剛性低下を起す。しかしロー
ルの長寿命化のためには、数回のゴム巻き替え加硫を実
施する必要があるが、数回のゴム巻き替え加硫で１０〜
２０％の剛性低下や最悪の場合には破壊を起こす場合も
ある。母材の樹脂を約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を有
する材質のものにかえることが求められるが、現在通常
に使用されているエポキシ樹脂はコスト、成形性等にす
ぐれており、現状エポキシ樹脂以外に置き変わるものは
見いだされない。
【０００６】本発明は、このような現状から、ゴム巻き
加硫を何度も実施しても樹脂が劣化せず長寿命化が達成
できるゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールを提供するこ
とを目的とする。
加硫を何度も実施しても樹脂が劣化せず長寿命化が達成
できるゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールを提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、炭素繊維強化樹脂複合材にゴム巻きして形
成するロールにおいて、該炭素繊維強化樹脂複合材の内
面に約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を有する耐食層を持
つことを特徴とする。本発明をこのように構成するの
は、ゴム巻き加硫に際し、ゴムと接している炭素繊維強
化樹脂複合材の外部表面は樹脂の劣化は観察されず、劣
化が起りやすい直接外気雰囲気にふれる内表面のみに耐
食層を施すことにより炭素繊維強化樹脂複合材の劣化を
防止することができるからである。
に本発明は、炭素繊維強化樹脂複合材にゴム巻きして形
成するロールにおいて、該炭素繊維強化樹脂複合材の内
面に約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を有する耐食層を持
つことを特徴とする。本発明をこのように構成するの
は、ゴム巻き加硫に際し、ゴムと接している炭素繊維強
化樹脂複合材の外部表面は樹脂の劣化は観察されず、劣
化が起りやすい直接外気雰囲気にふれる内表面のみに耐
食層を施すことにより炭素繊維強化樹脂複合材の劣化を
防止することができるからである。
【０００８】炭素繊維強化樹脂複合材に約１５０℃で耐
蒸気、耐酸化性を有する耐食層を形成する方法として
は、主にフェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、シ
リコン樹脂等の少なくとも１種で形成される層、或いは
繊維などに含浸させた層を先ず成形し、その外周に炭素
繊維強化樹脂複合材を成形してこれらを同時に硬化し、
その後表面加工をする方法、および炭素繊維強化樹脂複
合材を成形・硬化し加工した後に、該複合材の管体内面
に、耐食層として主にフェノール樹脂、フラン樹脂、フ
ッ素樹脂、シリコン樹脂等の少なくとも１種よりなる層
を塗布などの手段で形成する方法があり、その後これら
はゴム巻き加硫を実施してゴム巻き炭素繊維強化樹脂複
合材ロールを製造する。
蒸気、耐酸化性を有する耐食層を形成する方法として
は、主にフェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、シ
リコン樹脂等の少なくとも１種で形成される層、或いは
繊維などに含浸させた層を先ず成形し、その外周に炭素
繊維強化樹脂複合材を成形してこれらを同時に硬化し、
その後表面加工をする方法、および炭素繊維強化樹脂複
合材を成形・硬化し加工した後に、該複合材の管体内面
に、耐食層として主にフェノール樹脂、フラン樹脂、フ
ッ素樹脂、シリコン樹脂等の少なくとも１種よりなる層
を塗布などの手段で形成する方法があり、その後これら
はゴム巻き加硫を実施してゴム巻き炭素繊維強化樹脂複
合材ロールを製造する。
【０００９】
【作用】以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。本発明のゴム巻き炭素繊維強化樹脂複合材ロールＡ
は、図１に示すように、炭素繊維強化樹脂複合材２の外
周に、外表面となるゴム巻１で被覆成形し、外部雰囲気
に直接ふれる最内層に約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を
有する耐食層３を有するものであり、耐食層３はゴム巻
き加硫時に必要とされるものである。
る。本発明のゴム巻き炭素繊維強化樹脂複合材ロールＡ
は、図１に示すように、炭素繊維強化樹脂複合材２の外
周に、外表面となるゴム巻１で被覆成形し、外部雰囲気
に直接ふれる最内層に約１５０℃で耐蒸気、耐酸化性を
有する耐食層３を有するものであり、耐食層３はゴム巻
き加硫時に必要とされるものである。
【００１０】本発明の炭素繊維強化樹脂複合材２の炭素
繊維は、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系のいずれであ
ってもよく、管体製造方法もフィラメントワインディン
グ法、シートワインディング法等のいずれであってもよ
い。
繊維は、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系のいずれであ
ってもよく、管体製造方法もフィラメントワインディン
グ法、シートワインディング法等のいずれであってもよ
い。
【００１１】本発明の製造方法の一例は、耐食層３とし
て主にフェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、シリ
コン樹脂の少なくとも１種を芯金に塗布するか、あるい
はこれらの樹脂をガラス繊維クロスに含浸させたプリプ
レグを芯金に巻き付け、この上にそのままフィラメント
ワインディング法、シートワインディング法等で炭素繊
維強化樹脂複合材を成形し、同時に硬化を行い、その後
芯金を脱芯し、表面加工してゴム巻き加硫を実施する方
法である。このような方法によって成形した耐食層を有
する炭素繊維強化樹脂複合材は、例えば図２に示すよう
に、内側ロール４と該ロールに設けた突起部５で接合す
る二重管タイプのロールや、図３に示すようなに金属ジ
ャーナル６を接合し、該ジャーナル部に設けた軸孔（空
気孔）７が小さい場合のロールに適用することにより、
再ゴム加硫で炭素繊維強化樹脂複合材が劣化するのを防
止するのに役立つ。この種のロールにおいては再ゴム加
硫時に耐食層を塗布形成することができないからであ
る。
て主にフェノール樹脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、シリ
コン樹脂の少なくとも１種を芯金に塗布するか、あるい
はこれらの樹脂をガラス繊維クロスに含浸させたプリプ
レグを芯金に巻き付け、この上にそのままフィラメント
ワインディング法、シートワインディング法等で炭素繊
維強化樹脂複合材を成形し、同時に硬化を行い、その後
芯金を脱芯し、表面加工してゴム巻き加硫を実施する方
法である。このような方法によって成形した耐食層を有
する炭素繊維強化樹脂複合材は、例えば図２に示すよう
に、内側ロール４と該ロールに設けた突起部５で接合す
る二重管タイプのロールや、図３に示すようなに金属ジ
ャーナル６を接合し、該ジャーナル部に設けた軸孔（空
気孔）７が小さい場合のロールに適用することにより、
再ゴム加硫で炭素繊維強化樹脂複合材が劣化するのを防
止するのに役立つ。この種のロールにおいては再ゴム加
硫時に耐食層を塗布形成することができないからであ
る。
【００１２】本発明の別の製造方法例は、芯金に炭素繊
維強化樹脂複合材を成形し、硬化してから脱芯し、表面
加工した後に管体内面に耐食層として主にフェノール樹
脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂の少なくと
も１種で形成される層を塗布し、その後ゴム巻き加硫を
実施する。この方法は、例えば図４のような複合材両端
部にベアリング受け金具８を設けるようなタイプであっ
て、その複合材両端が大きくあいているような場合には
再ゴム加硫時再度耐食層を塗布し直す場合に有利であ
る。
維強化樹脂複合材を成形し、硬化してから脱芯し、表面
加工した後に管体内面に耐食層として主にフェノール樹
脂、フラン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂の少なくと
も１種で形成される層を塗布し、その後ゴム巻き加硫を
実施する。この方法は、例えば図４のような複合材両端
部にベアリング受け金具８を設けるようなタイプであっ
て、その複合材両端が大きくあいているような場合には
再ゴム加硫時再度耐食層を塗布し直す場合に有利であ
る。
【００１３】
【実施例】φ８０mmの金属芯金にフェノール樹脂含浸ガ
ラス繊維クロスプリプレグを約０．３mm巻き付け、その
上に直接ピッチ系炭素繊維をエポキシ樹脂浴槽に通しフ
ィラメントワインディング法で約１０mmに成形し約１５
０℃で硬化させた。この成形体を芯金より脱芯後表面を
加工したものを実施例１とする。
ラス繊維クロスプリプレグを約０．３mm巻き付け、その
上に直接ピッチ系炭素繊維をエポキシ樹脂浴槽に通しフ
ィラメントワインディング法で約１０mmに成形し約１５
０℃で硬化させた。この成形体を芯金より脱芯後表面を
加工したものを実施例１とする。
【００１４】φ８０mmの芯金にピッチ系炭素繊維をエポ
キシ樹脂浴槽に通しフィラメントワインディング法で約
１０mmに成形し約１５０℃で硬化させた。この成形体を
芯金より脱芯後表面を加工したものを比較例１とする。
また比較例１と同様に製作させた管体内面にシリコン樹
脂を塗布し硬化させたものを実施例２とする。
キシ樹脂浴槽に通しフィラメントワインディング法で約
１０mmに成形し約１５０℃で硬化させた。この成形体を
芯金より脱芯後表面を加工したものを比較例１とする。
また比較例１と同様に製作させた管体内面にシリコン樹
脂を塗布し硬化させたものを実施例２とする。
【００１５】これらの供試体をゴム巻き後、約１５０℃
水蒸気圧下加硫し、再度ゴム剥ぎ後ゴム巻き加硫を４回
繰り返した。以下供試体の処理後のエポキシ樹脂の硬化
度を示すガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。 処理前エポキシ樹脂 Ｔｇ＝１２０℃ 実施例１処理後 Ｔｇ＝１１０℃ 実施例２処理後 Ｔｇ＝１１５℃ 比較例１処理後 Ｔｇ＝ ８０℃ 比較例１は、Ｔｇが８０℃にも下がりエポキシ樹脂が劣
化しているのに対し、実施例１，２はほとんど劣化が見
られない。比較例の場合加硫条件が厳しい場合炭素繊維
強化樹脂複合材の内層面が剥離を起す場合もある。
水蒸気圧下加硫し、再度ゴム剥ぎ後ゴム巻き加硫を４回
繰り返した。以下供試体の処理後のエポキシ樹脂の硬化
度を示すガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。 処理前エポキシ樹脂 Ｔｇ＝１２０℃ 実施例１処理後 Ｔｇ＝１１０℃ 実施例２処理後 Ｔｇ＝１１５℃ 比較例１処理後 Ｔｇ＝ ８０℃ 比較例１は、Ｔｇが８０℃にも下がりエポキシ樹脂が劣
化しているのに対し、実施例１，２はほとんど劣化が見
られない。比較例の場合加硫条件が厳しい場合炭素繊維
強化樹脂複合材の内層面が剥離を起す場合もある。
【００１６】
【発明の効果】本発明のゴム巻き炭素繊維強化樹脂複合
材ロールは、ゴム巻き加硫を繰り返しても劣化せず長寿
命を達成することができた。
材ロールは、ゴム巻き加硫を繰り返しても劣化せず長寿
命を達成することができた。
【図１】本発明の実施例を示すロール断面図。
【図２】本発明を適用した二重管タイプのロール構造
図。
図。
【図３】本発明を適用したジャーナル付きロールの構造
図。
図。
【図４】本発明を適用したベアリング付きロールの構造
図。
図。
１ ゴム ２ 炭素繊維強化樹脂複合材 ３ 耐食層 ４ 内側ロール ５ 突起部 ６ ジャーナル ７ 軸孔 ８ ベアリング受け金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 剛範 千葉県木更津市祇園４−３−８ Ｄ棟２号
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素繊維強化樹脂複合材ロールにおい
て、この炭素繊維強化樹脂複合材の内面に約１５０℃で
耐蒸気、耐酸化性を有する耐食層を設けたことを特徴と
するゴム巻き炭素繊維強化樹脂複合材ロール。 - 【請求項２】 炭素繊維強化樹脂複合材ロールの製造に
おいて、耐食層としてフェノール樹脂、フラン樹脂、フ
ッ素樹脂、シリコン樹脂の少くとも一種で形成する層、
或いは含浸する層を成形した後、該耐食層の外側に炭素
繊維強化樹脂複合材を成形して同時に硬化し、表面加工
後ゴム巻き加硫を実施することを特徴とするゴム巻き炭
素繊維強化樹脂複合材ロールの製造方法。 - 【請求項３】 炭素繊維強化樹脂複合材ロールの製造に
おいて、炭素繊維強化樹脂複合材を成形・硬化し加工し
た後に、該複合材内面に耐食層としてフェノール樹脂、
フラン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂の少くとも一種
で形成される層を塗布し、ゴム巻き加硫を実施すること
を特徴とするゴム巻き炭素繊維強化樹脂複合材ロールの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19062093A JPH0740464A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | ゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19062093A JPH0740464A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | ゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0740464A true JPH0740464A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16261107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19062093A Withdrawn JPH0740464A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | ゴム巻き繊維強化樹脂複合材ロールおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740464A (ja) |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19062093A patent/JPH0740464A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |