JP2000130428A - 複合ロール及びその製造方法 - Google Patents
複合ロール及びその製造方法Info
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- JP2000130428A JP2000130428A JP10301456A JP30145698A JP2000130428A JP 2000130428 A JP2000130428 A JP 2000130428A JP 10301456 A JP10301456 A JP 10301456A JP 30145698 A JP30145698 A JP 30145698A JP 2000130428 A JP2000130428 A JP 2000130428A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 幅広い温度範囲で使用可能な炭素繊維強化炭
素材料製の複合ロールであって、高温条件下の使用に際
しても、炭素繊維強化材料の部分に割れ等の破損が生じ
ることのない、高い耐久性を有する複合ロールを提供す
ること。 【解決手段】 炭素繊維強化炭素材料製スリーブ３を備
えた複合ロールにおいて、スリーブ３中の炭素繊維のロ
ール周方向への配向比率を１０％以下とする。スリーブ
３には回転軸部材２が取り付けられて複合ロール１とさ
れる。
素材料製の複合ロールであって、高温条件下の使用に際
しても、炭素繊維強化材料の部分に割れ等の破損が生じ
ることのない、高い耐久性を有する複合ロールを提供す
ること。 【解決手段】 炭素繊維強化炭素材料製スリーブ３を備
えた複合ロールにおいて、スリーブ３中の炭素繊維のロ
ール周方向への配向比率を１０％以下とする。スリーブ
３には回転軸部材２が取り付けられて複合ロール１とさ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、製鉄所
の圧延工程での鋼板搬送ロール及びガラス製板工程での
ガラス板搬送ロール等の、高温条件下において使用され
るロールに関する。
の圧延工程での鋼板搬送ロール及びガラス製板工程での
ガラス板搬送ロール等の、高温条件下において使用され
るロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】金属やガラス等の製板工程において使用
されるロールは４００〜８００℃の高温、かつ、活性な
雰囲気下において駆動されるため、通常は、耐腐食性に
優れたニッケル、クロム系スチール等の金属材料から製
造されている。
されるロールは４００〜８００℃の高温、かつ、活性な
雰囲気下において駆動されるため、通常は、耐腐食性に
優れたニッケル、クロム系スチール等の金属材料から製
造されている。
【０００３】しかし、このような金属製ロールを用いた
場合には、長期の使用によりロール表面にスケールが発
生し、これが堆積して凹凸を形成することがある。スケ
ールは一般に金属酸化物、金属窒化物又は金属間化合物
から構成されており、高い硬度を有しているので、前記
凹凸の高さがある範囲を越えると被加工製品を傷つけて
しまう。したがって、鋼板、ガラス板等の製板工程で
は、製品に表面傷が発生した段階でロールの交換又は表
面の研磨等の処置を行わざるを得ず、製造効率の低下及
びコストの上昇の要因となっている。
場合には、長期の使用によりロール表面にスケールが発
生し、これが堆積して凹凸を形成することがある。スケ
ールは一般に金属酸化物、金属窒化物又は金属間化合物
から構成されており、高い硬度を有しているので、前記
凹凸の高さがある範囲を越えると被加工製品を傷つけて
しまう。したがって、鋼板、ガラス板等の製板工程で
は、製品に表面傷が発生した段階でロールの交換又は表
面の研磨等の処置を行わざるを得ず、製造効率の低下及
びコストの上昇の要因となっている。
【０００４】また、金属製ロールは断熱性が乏しいため
に、例えば鋼板の圧延工程ではロールが鋼板を冷却して
品質不良を引き起こす場合があり、また、ガラス板の製
板工程では急激な熱伝導によってガラス板に割れを発生
させる場合がある。このために、ロール表面をセラミッ
クコーティングする等の対策が講じられているが、十分
な断熱性をロールに付与するまでには至っていない。
に、例えば鋼板の圧延工程ではロールが鋼板を冷却して
品質不良を引き起こす場合があり、また、ガラス板の製
板工程では急激な熱伝導によってガラス板に割れを発生
させる場合がある。このために、ロール表面をセラミッ
クコーティングする等の対策が講じられているが、十分
な断熱性をロールに付与するまでには至っていない。
【０００５】一方、特開昭６１−１７１９１４号公報で
は、密度１．６〜２．０ｇ／ｃｃ、曲げ強度２０ｋｇ／
ｍｍ2以上、曲げ弾性率５ｔｏｎ／ｍｍ2以上の特性を有
する炭素繊維強化炭素材料製のロール素管に金属製の軸
部材を取り付けた複合ロールが提案されており、これに
よれば高温領域においても高精度の加工が可能である。
は、密度１．６〜２．０ｇ／ｃｃ、曲げ強度２０ｋｇ／
ｍｍ2以上、曲げ弾性率５ｔｏｎ／ｍｍ2以上の特性を有
する炭素繊維強化炭素材料製のロール素管に金属製の軸
部材を取り付けた複合ロールが提案されており、これに
よれば高温領域においても高精度の加工が可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】たしかに、炭素繊維強
化炭素材料は１５００℃程度の高温でも十分に耐えるこ
とができ、耐腐食性も高い。しかも、高温条件下でも基
本的に不活性であり、周囲の雰囲気と反応して酸化物、
金属窒化物又は金属間化合物を形成することがない。ま
た、一般にビッカース硬度で８０以上の十分な硬度を有
しており、耐摩耗性にも優れている。さらに、その伝熱
係数は金属よりも小さく適度な断熱性を有している。し
たがって、炭素繊維強化炭素材料からなるロールは、既
述した金属製ロールに特有の問題の発生もないので、高
温条件下での鋼板又はガラス板等の製造に特に適してい
る。
化炭素材料は１５００℃程度の高温でも十分に耐えるこ
とができ、耐腐食性も高い。しかも、高温条件下でも基
本的に不活性であり、周囲の雰囲気と反応して酸化物、
金属窒化物又は金属間化合物を形成することがない。ま
た、一般にビッカース硬度で８０以上の十分な硬度を有
しており、耐摩耗性にも優れている。さらに、その伝熱
係数は金属よりも小さく適度な断熱性を有している。し
たがって、炭素繊維強化炭素材料からなるロールは、既
述した金属製ロールに特有の問題の発生もないので、高
温条件下での鋼板又はガラス板等の製造に特に適してい
る。
【０００７】しかし、炭素繊維強化炭素材料と金属とで
は両者の線膨張率が大きく異なる。したがって、炭素繊
維強化炭素材料製のロール素管に金属製の軸部材を嵌合
等して取り付けた複合ロールにおいては、高温での使用
時に線膨張率の差から生じる熱応力によってロール素管
に割れを生じる可能性がある。このような事態が生じた
場合は、ロールの交換が必要となるだけでなく、被加工
物に傷をつける恐れが生じる。
は両者の線膨張率が大きく異なる。したがって、炭素繊
維強化炭素材料製のロール素管に金属製の軸部材を嵌合
等して取り付けた複合ロールにおいては、高温での使用
時に線膨張率の差から生じる熱応力によってロール素管
に割れを生じる可能性がある。このような事態が生じた
場合は、ロールの交換が必要となるだけでなく、被加工
物に傷をつける恐れが生じる。
【０００８】本発明は、上記の問題点を解決することを
その課題とする。すなわち、本発明の目的は、室温から
１０００℃以上の高温までの幅広い温度範囲で使用可能
な炭素繊維強化炭素材料製の複合ロールであって、高温
条件下の使用に際しても、炭素繊維強化材料の部分に割
れ等の破損が生じることのない、高い耐久性を有する複
合ロールを提供することにある。
その課題とする。すなわち、本発明の目的は、室温から
１０００℃以上の高温までの幅広い温度範囲で使用可能
な炭素繊維強化炭素材料製の複合ロールであって、高温
条件下の使用に際しても、炭素繊維強化材料の部分に割
れ等の破損が生じることのない、高い耐久性を有する複
合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】本発明の目的は、炭素繊
維強化炭素材料層を備えた複合ロールであって、前記炭
素繊維強化炭素材料層中の炭素繊維のロール周方向への
配向比率が１０％以下であることを特徴とする複合ロー
ルによって達成される。ここで、ロール周方向とは、ロ
ールの回転軸線に直交する円形断面において円周と平行
な方向を指す。
維強化炭素材料層を備えた複合ロールであって、前記炭
素繊維強化炭素材料層中の炭素繊維のロール周方向への
配向比率が１０％以下であることを特徴とする複合ロー
ルによって達成される。ここで、ロール周方向とは、ロ
ールの回転軸線に直交する円形断面において円周と平行
な方向を指す。
【００１０】上記した複合ロールは、炭素繊維及びマト
リックス樹脂からなる円筒形のプリフォームを加熱炭化
処理して得られた炭素繊維強化炭素材料製スリーブに、
回転駆動力を伝達する回転軸部材を取り付けることによ
り製造されるが、前記プリフォーム中の前記炭素繊維の
周方向への配向比率は１０％以下に設定される。
リックス樹脂からなる円筒形のプリフォームを加熱炭化
処理して得られた炭素繊維強化炭素材料製スリーブに、
回転駆動力を伝達する回転軸部材を取り付けることによ
り製造されるが、前記プリフォーム中の前記炭素繊維の
周方向への配向比率は１０％以下に設定される。
【００１１】
【発明の実施の形態】炭素をマトリックスとして炭素繊
維で強化した炭素繊維強化炭素材料（以下、Ｃ／Ｃコン
ポジット」という）は、機械的特性、耐熱性、耐腐食性
及び断熱性に優れた非金属系の複合材料として知られて
いる。Ｃ／Ｃコンポジットは、その優れた特性から航空
・宇宙分野において主に使用されている。
維で強化した炭素繊維強化炭素材料（以下、Ｃ／Ｃコン
ポジット」という）は、機械的特性、耐熱性、耐腐食性
及び断熱性に優れた非金属系の複合材料として知られて
いる。Ｃ／Ｃコンポジットは、その優れた特性から航空
・宇宙分野において主に使用されている。
【００１２】ところで、Ｃ／Ｃコンポジットの熱的及び
機械的性質は異方性が高く、これは、主に該コンポジッ
ト中の炭素繊維の配向状態に起因する。そこで、本発明
では、円筒形のＣ／Ｃコンポジット製スリーブの周方向
に配向する炭素繊維の割合を抑制することによって、該
スリーブの径方向への熱膨張を容易に行えることとし
た。これにより、前記スリーブに金属製の回転軸部材が
嵌合等されて取り付けられ、高温条件下で使用された場
合であっても、回転軸部材のロール径方向への熱膨張に
対応してスリーブが径方向に膨脹することができるので
スリーブに作用する熱応力を極めて小さくすることがで
きる。したがって、スリーブに割れ等の機械的な破損が
発生することがない。
機械的性質は異方性が高く、これは、主に該コンポジッ
ト中の炭素繊維の配向状態に起因する。そこで、本発明
では、円筒形のＣ／Ｃコンポジット製スリーブの周方向
に配向する炭素繊維の割合を抑制することによって、該
スリーブの径方向への熱膨張を容易に行えることとし
た。これにより、前記スリーブに金属製の回転軸部材が
嵌合等されて取り付けられ、高温条件下で使用された場
合であっても、回転軸部材のロール径方向への熱膨張に
対応してスリーブが径方向に膨脹することができるので
スリーブに作用する熱応力を極めて小さくすることがで
きる。したがって、スリーブに割れ等の機械的な破損が
発生することがない。
【００１３】以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形
態を説明する。図１は、本発明の複合ロール１を示す透
視斜視図である。図から明らかなように、この実施の形
態では、図示しない駆動機構にベアリング等を介して端
部が連結され、回転駆動力を伝達する円柱状の回転軸部
材２がＣ／Ｃコンポジットからなる円筒形のスリーブ３
に嵌合されて複合ロール１を構成している。したがっ
て、複合ロール１は、回転軸部材２の表面がＣ／Ｃコン
ポジットの層によって被覆された構造とされている。な
お、本実施の形態では単一のスリーブ３によって回転軸
部材２の表面全体が被覆されているが、複合ロール１の
回転軸線に沿って連結された複数のスリーブによって回
転軸部材２を被覆してもよい。
態を説明する。図１は、本発明の複合ロール１を示す透
視斜視図である。図から明らかなように、この実施の形
態では、図示しない駆動機構にベアリング等を介して端
部が連結され、回転駆動力を伝達する円柱状の回転軸部
材２がＣ／Ｃコンポジットからなる円筒形のスリーブ３
に嵌合されて複合ロール１を構成している。したがっ
て、複合ロール１は、回転軸部材２の表面がＣ／Ｃコン
ポジットの層によって被覆された構造とされている。な
お、本実施の形態では単一のスリーブ３によって回転軸
部材２の表面全体が被覆されているが、複合ロール１の
回転軸線に沿って連結された複数のスリーブによって回
転軸部材２を被覆してもよい。
【００１４】本実施の形態では、回転軸部材２はＳＴＫ
Ｍ１３Ａ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ２５Ｃ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ
３１６等の通常の金属材料から構成されている。このよ
うに複合ロール１を金属製の回転軸部材２とＣ／Ｃコン
ポジット製のスリーブ３のアセンブリとした場合には、
複合ロール１全体をＣ／Ｃコンポジット製とする場合に
比べて製造コストを大きく減少させることができる。な
お、回転軸部材２は単一の部材でなくともよく、２分割
されてスリーブ３の端部のみを両端から支持するタイプ
の部材であってもよい。
Ｍ１３Ａ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ２５Ｃ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ
３１６等の通常の金属材料から構成されている。このよ
うに複合ロール１を金属製の回転軸部材２とＣ／Ｃコン
ポジット製のスリーブ３のアセンブリとした場合には、
複合ロール１全体をＣ／Ｃコンポジット製とする場合に
比べて製造コストを大きく減少させることができる。な
お、回転軸部材２は単一の部材でなくともよく、２分割
されてスリーブ３の端部のみを両端から支持するタイプ
の部材であってもよい。
【００１５】スリーブ３を構成するＣ／Ｃコンポジット
の補強繊維である炭素繊維はＰＡＮ系、レーヨン系、ピ
ッチ系のいずれであってもよい。また、マトリックスで
ある炭素の原料としてはフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂又はフラン樹脂等を使用す
ることができる。
の補強繊維である炭素繊維はＰＡＮ系、レーヨン系、ピ
ッチ系のいずれであってもよい。また、マトリックスで
ある炭素の原料としてはフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂又はフラン樹脂等を使用す
ることができる。
【００１６】本実施の形態においては、スリーブ３中の
炭素繊維は、スリーブ３の軸線方向及びこれに直交する
円形断面における周方向の二方向に配向しており、周方
向へ配向している炭素繊維は炭素繊維全体の１０％以下
とされている。一般に、回転軸部材２を構成する金属と
スリーブ３を構成するＣ／Ｃコンポジットは線膨張率が
異なるために、温度変化の大きい条件下において使用し
た場合にロール本体２とスリーブ３との間に熱応力が作
用してスリーブ３に割れが生じるおそれがあるが、この
ようにスリーブ３の周方向に配向した炭素繊維数を全体
の１０％以下に抑制することにより、回転軸部材２の径
方向への膨脹割合とスリーブ３の径方向への膨脹割合を
略同一とすることが可能となり、熱応力によるスリーブ
の割れを防止できる。なお、スリーブ３の強度が若干低
下するものの、スリーブ３の径方向への熱膨張を完全に
許容するために前記周方向に配向する炭素繊維の割合を
０としてもよい。
炭素繊維は、スリーブ３の軸線方向及びこれに直交する
円形断面における周方向の二方向に配向しており、周方
向へ配向している炭素繊維は炭素繊維全体の１０％以下
とされている。一般に、回転軸部材２を構成する金属と
スリーブ３を構成するＣ／Ｃコンポジットは線膨張率が
異なるために、温度変化の大きい条件下において使用し
た場合にロール本体２とスリーブ３との間に熱応力が作
用してスリーブ３に割れが生じるおそれがあるが、この
ようにスリーブ３の周方向に配向した炭素繊維数を全体
の１０％以下に抑制することにより、回転軸部材２の径
方向への膨脹割合とスリーブ３の径方向への膨脹割合を
略同一とすることが可能となり、熱応力によるスリーブ
の割れを防止できる。なお、スリーブ３の強度が若干低
下するものの、スリーブ３の径方向への熱膨張を完全に
許容するために前記周方向に配向する炭素繊維の割合を
０としてもよい。
【００１７】図１に示す複合ロール１は以下に示す方法
によって製造される。まず、一方向にのみ配向した炭素
繊維ロービングにマトリックス樹脂を含浸させて一方向
強化炭素繊維プリプレグを作製し、これをマンドレルに
複数枚巻回してプリプレグ積層体を得る。この際に、一
部の炭素繊維の配向方向がマンドレルの周方向に、ま
た、残りの炭素繊維の配向方向がマンドレルの軸線方向
になるように調整しながらプリプレグの積層を行い、前
記周方向に配向する炭素繊維と前記軸線方向に配向する
炭素繊維の比率を９：１以下とする。例えば、炭素繊維
含有率の等しい一方向強化炭素繊維プリプレグ１０枚を
積層する場合には、１０枚のうち１枚を９０度回転させ
てマンドレル上に巻回する。
によって製造される。まず、一方向にのみ配向した炭素
繊維ロービングにマトリックス樹脂を含浸させて一方向
強化炭素繊維プリプレグを作製し、これをマンドレルに
複数枚巻回してプリプレグ積層体を得る。この際に、一
部の炭素繊維の配向方向がマンドレルの周方向に、ま
た、残りの炭素繊維の配向方向がマンドレルの軸線方向
になるように調整しながらプリプレグの積層を行い、前
記周方向に配向する炭素繊維と前記軸線方向に配向する
炭素繊維の比率を９：１以下とする。例えば、炭素繊維
含有率の等しい一方向強化炭素繊維プリプレグ１０枚を
積層する場合には、１０枚のうち１枚を９０度回転させ
てマンドレル上に巻回する。
【００１８】以下、上記と同様にして、所定の枚数の一
方向強化炭素繊維プリプレグをマンドレル上に巻回して
加熱処理することにより略円筒形のプリフォームを成形
する。なお、マンドレル上でプリプレグを積層するので
はなく、予め炭素繊維が所定の配向割合となるように積
層したプリプレグ積層体をまとめてマンドレルに巻回し
てプリフォームを成形してもよい。さらに、マンドレル
外周面に炭素繊維を、その一部が互いに直交するように
直接巻回し、これにマトリックス樹脂を含浸してプリフ
ォームを成形してもよい。
方向強化炭素繊維プリプレグをマンドレル上に巻回して
加熱処理することにより略円筒形のプリフォームを成形
する。なお、マンドレル上でプリプレグを積層するので
はなく、予め炭素繊維が所定の配向割合となるように積
層したプリプレグ積層体をまとめてマンドレルに巻回し
てプリフォームを成形してもよい。さらに、マンドレル
外周面に炭素繊維を、その一部が互いに直交するように
直接巻回し、これにマトリックス樹脂を含浸してプリフ
ォームを成形してもよい。
【００１９】このようにして得られたプリフォームは加
熱炭化処理されてスリーブ３とされる。加熱炭化処理
は、一般に、不活性雰囲気下で約１０００〜３０００℃
で熱処理してマトリックス樹脂を炭素化することによっ
て行われる。一回の加熱炭化処理のみでは小さい密度を
有するＣ／Ｃコンポジットしか得られないので、通常
は、マトリックス樹脂を再含浸して加熱炭化処理を行う
工程を適当な回数繰り返す。なお、必要に応じて炭化物
の圧縮を行ってもよい。また、Ｃ／Ｃコンポジットの物
理的特性を向上させるためには、さらに不活性雰囲気下
において約２０００〜３０００℃で熱処理することによ
りマトリックスの黒鉛化を行うことが好ましい。
熱炭化処理されてスリーブ３とされる。加熱炭化処理
は、一般に、不活性雰囲気下で約１０００〜３０００℃
で熱処理してマトリックス樹脂を炭素化することによっ
て行われる。一回の加熱炭化処理のみでは小さい密度を
有するＣ／Ｃコンポジットしか得られないので、通常
は、マトリックス樹脂を再含浸して加熱炭化処理を行う
工程を適当な回数繰り返す。なお、必要に応じて炭化物
の圧縮を行ってもよい。また、Ｃ／Ｃコンポジットの物
理的特性を向上させるためには、さらに不活性雰囲気下
において約２０００〜３０００℃で熱処理することによ
りマトリックスの黒鉛化を行うことが好ましい。
【００２０】このようにして得られたスリーブ３には、
その中空部に金属製の回転軸部材２が嵌合されて複合ロ
ール１とされる。本発明の複合ロール１は室温から４０
０〜８００℃の高温領域にわたって安定した状態で使用
することができ、スリーブ３の割れを生じることもな
い。そして、化学的に不活性であるために周囲の雰囲気
と反応して酸化物等を生成することがない。また、耐腐
食性及び耐摩耗製に優れ、高断熱性でもある。
その中空部に金属製の回転軸部材２が嵌合されて複合ロ
ール１とされる。本発明の複合ロール１は室温から４０
０〜８００℃の高温領域にわたって安定した状態で使用
することができ、スリーブ３の割れを生じることもな
い。そして、化学的に不活性であるために周囲の雰囲気
と反応して酸化物等を生成することがない。また、耐腐
食性及び耐摩耗製に優れ、高断熱性でもある。
【００２１】
【実施例】炭素繊維としてパイロフィルＴＲ５０（三菱
レイヨン社製）を用い、これにフェノール樹脂４０重量
部含浸させて目付け２５０ｇ／ｍ2の一方向強化炭素繊
維プリプレグを得た。次に、このプリプレグを全体厚さ
１０ｍｍ、軸線方向と周方向の炭素繊維配向比率が９：
１となるように直径３００ｍｍのスチールマンドレルに
巻き付けた。そして、この表面をポリエステルテープで
被覆した後に１８０℃のオーブンで３時間加熱処理を行
い、フェノール樹脂を硬化させて円筒形プリフォームを
得た。
レイヨン社製）を用い、これにフェノール樹脂４０重量
部含浸させて目付け２５０ｇ／ｍ2の一方向強化炭素繊
維プリプレグを得た。次に、このプリプレグを全体厚さ
１０ｍｍ、軸線方向と周方向の炭素繊維配向比率が９：
１となるように直径３００ｍｍのスチールマンドレルに
巻き付けた。そして、この表面をポリエステルテープで
被覆した後に１８０℃のオーブンで３時間加熱処理を行
い、フェノール樹脂を硬化させて円筒形プリフォームを
得た。
【００２２】次に、このプリフォームを１５００℃で２
０日間、フェノール樹脂を２回補充含浸しながら加熱炭
化処理してＣ／Ｃコンポジット製スリーブを得た。スリ
ーブの長さは５００ｍｍであった。そして、このように
して得られたスリーブを２本、軸線方向に直列に配置
し、その内部に直径３００ｍｍ、全長１１００ｍｍのス
チール製のスチールロール（回転軸部材）を嵌合するこ
とにより、スチールロールグ表面をＣ／Ｃコンポジット
層で被覆した構造を有する複合ロールを得た。
０日間、フェノール樹脂を２回補充含浸しながら加熱炭
化処理してＣ／Ｃコンポジット製スリーブを得た。スリ
ーブの長さは５００ｍｍであった。そして、このように
して得られたスリーブを２本、軸線方向に直列に配置
し、その内部に直径３００ｍｍ、全長１１００ｍｍのス
チール製のスチールロール（回転軸部材）を嵌合するこ
とにより、スチールロールグ表面をＣ／Ｃコンポジット
層で被覆した構造を有する複合ロールを得た。
【００２３】以下、スリーブ中の炭素繊維の周方向の配
向比率（周方向繊維比率）を様々に変化させた以外は上
記と同様にして得られた複合ロールについて、Ｃ／Ｃコ
ンポジット部分の物性を測定した。結果を表１に示す。
向比率（周方向繊維比率）を様々に変化させた以外は上
記と同様にして得られた複合ロールについて、Ｃ／Ｃコ
ンポジット部分の物性を測定した。結果を表１に示す。
【表１】
【００２４】表１から明らかなように、スリーブの周方
向繊維比率が１０％以下の場合は、スリーブとスチール
ロールの線膨脹率差が小さくなり、これに伴い、両者に
作用する応力も減少した。したがって、安全率２以上と
いうスリーブの破損の恐れが極めて小さい複合ロールを
得ることができた。実際に、３００℃の条件下において
も、スリーブの内径とスチールリングの外径の寸法には
差がみられなかった。これにより、高温条件下において
もスリーブとスチールリングとの間に熱応力が作用しな
いことが判明した。
向繊維比率が１０％以下の場合は、スリーブとスチール
ロールの線膨脹率差が小さくなり、これに伴い、両者に
作用する応力も減少した。したがって、安全率２以上と
いうスリーブの破損の恐れが極めて小さい複合ロールを
得ることができた。実際に、３００℃の条件下において
も、スリーブの内径とスチールリングの外径の寸法には
差がみられなかった。これにより、高温条件下において
もスリーブとスチールリングとの間に熱応力が作用しな
いことが判明した。
【００２５】
【発明の効果】本発明の複合ロールは、高い耐久性及び
耐腐食性を備えており、また、高断熱性であるために被
処理物に熱的なショックを与えることがない。しかも、
長期にわたる使用後であってもその表面に凹凸が生じる
ことがなく、メンテナンスが不要である。したがって、
鋼板又はガラス板等の製板のような高温条件下での使用
に好適であり、また、製板の効率化及び製造コストの低
減を図ることができる。
耐腐食性を備えており、また、高断熱性であるために被
処理物に熱的なショックを与えることがない。しかも、
長期にわたる使用後であってもその表面に凹凸が生じる
ことがなく、メンテナンスが不要である。したがって、
鋼板又はガラス板等の製板のような高温条件下での使用
に好適であり、また、製板の効率化及び製造コストの低
減を図ることができる。
【００２６】特に、複合ロールを構成する炭素繊維強化
炭素材料層中の炭素繊維のロール周方向への配向比率を
１０％以下としているので、温度変化の激しい使用条件
下であっても回転軸部材と炭素繊維強化炭素材料層との
間に熱応力が作用することを回避できる。したがって、
炭素繊維強化炭素材料層に割れ等の破損が発生すること
のない耐久性の高い複合ロールを提供することができ
る。
炭素材料層中の炭素繊維のロール周方向への配向比率を
１０％以下としているので、温度変化の激しい使用条件
下であっても回転軸部材と炭素繊維強化炭素材料層との
間に熱応力が作用することを回避できる。したがって、
炭素繊維強化炭素材料層に割れ等の破損が発生すること
のない耐久性の高い複合ロールを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合ロールを示す透視斜視図。
１ 複合ロール ２ 回転軸部材 ３ スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J103 AA02 AA13 FA01 FA09 FA11 FA12 GA02 GA15 GA36 HA03 HA19 HA41 HA52 4F205 AA37 AD02 AD12 AD16 AE10 AG28 AH04 AM32 AR20 HA02 HA23 HA33 HA37 HA45 HB01 HC02 HC17 HF01 HF05 HG04 HK04 HK05 HL02 HL12 HT08 4F213 AA37 AD02 AD12 AD16 AE10 AG28 AH04 AM32 AR20 WA17 WA83 WA87 WB01 WC03 WE02 WE06 WF01 WF05 WF23 WK03
Claims (2)
- 【請求項１】 炭素繊維強化炭素材料層を備えた複合ロ
ールであって、前記炭素繊維強化炭素材料層中の炭素繊
維のロール周方向への配向比率が１０％以下であること
を特徴とする複合ロール。 - 【請求項２】 炭素繊維及びマトリックス樹脂からなる
円筒形のプリフォームを加熱炭化処理して得られた炭素
繊維強化炭素材料製スリーブに、回転駆動力を伝達する
回転軸部材を取り付ける複合ロールの製造方法におい
て、 前記プリフォーム中の前記炭素繊維の周方向への配向比
率を１０％以下とすることを特徴とする複合ロールの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301456A JP2000130428A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 複合ロール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301456A JP2000130428A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 複合ロール及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130428A true JP2000130428A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17897122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10301456A Withdrawn JP2000130428A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 複合ロール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000130428A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310135A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Nippon Oil Corp | 搬送用ロール素管および該素管を備えた搬送用ロール |
| CN113088671A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-09 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种降低碳套辊磨损的控制方法 |
| KR102337118B1 (ko) * | 2021-07-29 | 2021-12-09 | (유)한성산기 | 내마모성이 향상된 탄소웨어링 제조방법 |
| KR20230019282A (ko) * | 2021-07-29 | 2023-02-08 | (유)한성산기 | 탄소웨어링 성형체 제조장치 |
-
1998
- 1998-10-22 JP JP10301456A patent/JP2000130428A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310135A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Nippon Oil Corp | 搬送用ロール素管および該素管を備えた搬送用ロール |
| CN113088671A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-09 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种降低碳套辊磨损的控制方法 |
| KR102337118B1 (ko) * | 2021-07-29 | 2021-12-09 | (유)한성산기 | 내마모성이 향상된 탄소웨어링 제조방법 |
| KR20230019282A (ko) * | 2021-07-29 | 2023-02-08 | (유)한성산기 | 탄소웨어링 성형체 제조장치 |
| KR102502735B1 (ko) * | 2021-07-29 | 2023-02-24 | (유)한성산기 | 탄소웨어링 성형체 제조장치 |
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Legal Events
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