JP2002060105A - Metal coated roller - Google Patents

Metal coated roller

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JP2002060105A
JP2002060105A JP2000252135A JP2000252135A JP2002060105A JP 2002060105 A JP2002060105 A JP 2002060105A JP 2000252135 A JP2000252135 A JP 2000252135A JP 2000252135 A JP2000252135 A JP 2000252135A JP 2002060105 A JP2002060105 A JP 2002060105A
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roll
layer
outermost layer
prepreg
metal
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JP2000252135A
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Japanese (ja)
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Takeshi Sasaki
健 佐々木
Shigeru Kawashima
茂 川嶋
Yasuhiro Nishi
泰博 西
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost metal coated roller adopting a sheet winding method using prepreg as void formation preventive measures in an FRP roller and using matrix resin of large rupture elongation and laminated constitution restraining crack initiation as crack initiation preventive measures. SOLUTION: In this metal coated roller with metal plating applied to the outer surface of a roller core body formed by laminating fiber reinforced plastic comprising reinforcing fiber and matrix resin, at two or more kinds of winding angles, (A) at least the outermost layer of the roller core body is formed of a prepreg layer, and (B) the thickness of the prepreg layer is in a range of 0.1-1.2 mm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、外側表面に金属め
っきを施した繊維強化プラスチック製のメタルコートロ
ールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal-coated roll made of fiber-reinforced plastic having an outer surface metal-plated.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フィルムや紙の製造や印刷機に用
いるロールやコアは鉄やアルミ合金などの金属製のもの
が多く用いられてきた。しかし最近、軽量で比弾性率の
高い繊維強化プラスチック(以下FRP)製のロールが
用いられるようになってきた。これはFRPの前記特性
が保守作業の軽減だけでなく、生産速度や製品品位の向
上に効果があるためである。
2. Description of the Related Art Conventionally, rolls and cores used in the production of films and papers and printing presses are often made of metal such as iron or aluminum alloy. However, recently, rolls made of fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP), which are lightweight and have a high specific modulus, have been used. This is because the characteristics of the FRP are effective not only in reducing maintenance work but also in improving production speed and product quality.

【0003】また、このようなFRP製ロールの中で外
側表面に金属(例えばクロムやニッケル)めっきを施し
て表面特性を改善したFRP製ロールがある。このよう
なメタルコートロールは、通常、以下のような手順で製
造される。
[0003] Further, among such FRP rolls, there is an FRP roll in which the outer surface is plated with a metal (for example, chromium or nickel) to improve the surface characteristics. Such a metal coat roll is usually manufactured by the following procedure.

【0004】プリプレグを複数枚積層させるいわゆるシ
ートワインディング法、または強化繊維のヤーンに樹脂
を含浸しながら積層するフィラメントワインディング法
を用いてロール状に巻回し、マトリックス樹脂を加熱硬
化させFRP製ロール芯体を製造する。次に得られたロ
ール芯体の外側表面を研磨して平滑化する。その後、金
属めっき処理を施して、グラインダ研磨やバフ研磨によ
って表面の平滑化を行っていた。ところが、めっき処理
を施す前処理としてロール芯体を研磨したときに、表面
に成形時クラックや樹脂の含浸不良などに起因したボイ
ドなどの凹部が現れることがある。この凹部はめっき処
理におけるピンホールや剥離の原因となることが多い。
これに対して特開平4−28233号公報では、補修剤
を凹部に充填して平滑な表面を得ることを提案してい
る。また、特開昭63−12588号公報では、ロール
芯体において、強化繊維の巻付角度を軸方向に対して、
外層を±5〜±15゜の範囲にし、内層が±60〜90
゜の範囲よりなる2層構造にして成形時クラックの発生
を防ぐことを提案している。
A roll core is formed by laminating a plurality of prepregs using a so-called sheet winding method or a filament winding method in which a reinforcing fiber yarn is laminated while impregnating the resin with a resin, and the matrix resin is heated and cured to form an FRP roll core. To manufacture. Next, the outer surface of the obtained roll core is polished and smoothed. Thereafter, a metal plating process is performed, and the surface is smoothed by grinder polishing or buff polishing. However, when the roll core is polished as a pre-treatment for plating, a concave portion such as a void may appear on the surface due to cracks during molding or impregnation of the resin. These recesses often cause pinholes and peeling during plating.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-28233 proposes to fill a concave portion with a repair agent to obtain a smooth surface. Further, in JP-A-63-12588, in a roll core body, a winding angle of a reinforcing fiber is set with respect to an axial direction.
The outer layer is in the range of ± 5 to ± 15 °, and the inner layer is ± 60 to 90
It has been proposed to prevent the occurrence of cracks during molding by forming a two-layer structure having the range of ゜.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法では以下に述べる問題があった。すなわち、FRP
製ロールに発生するボイドやクラックなどの凹部を樹脂
等によって補修するという工程が加わることによって、
コストが高くなり作業効率も悪くなる。これは目視で凹
部を確認しながら手作業で行わなければならないためで
ある。
However, the above method has the following problems. That is, FRP
By adding a process of repairing recesses such as voids and cracks generated in the rolls with resin etc.,
The cost increases and the work efficiency deteriorates. This is because it must be performed manually while visually confirming the concave portion.

【0006】本発明は、かかる従来技術の欠点を改良
し、ボイド発生防止策として、プリプレグを用いたシー
トワインディング法を採用し、クラック発生防止策とし
て、クラックが発生しにくい積層構成および破断伸度が
大きいマトリックス樹脂を用いることにより、安価なメ
タルコートロールを提供することをその課題とする。
The present invention solves the drawbacks of the prior art, and adopts a sheet winding method using a prepreg as a measure for preventing the occurrence of voids. It is an object to provide an inexpensive metal coat roll by using a matrix resin having a large diameter.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のメタルコートロールは、下記の構成からな
る。すなわち、(1)強化繊維とマトリックス樹脂とか
らなる繊維強化プラスチックを2種類以上の巻付角度で
積層してなるロール芯体の外側表面に金属めっきが施さ
れたメタルコートロールにおいて、(A)前記ロール芯
体の少なくとも最外層がプリプレグ層からなり、かつ、
(B)該最外層の厚みが0.1〜1.2mmの範囲内に
あることを特徴とするメタルコートロール。
In order to solve the above-mentioned problems, a metal coat roll of the present invention has the following constitution. That is, (1) In a metal coat roll in which metal plating is applied to the outer surface of a roll core formed by laminating fiber reinforced plastics composed of reinforced fibers and a matrix resin at two or more winding angles, (A) At least the outermost layer of the roll core comprises a prepreg layer, and
(B) The metal coat roll, wherein the thickness of the outermost layer is in the range of 0.1 to 1.2 mm.

【0008】(2)強化繊維とマトリックス樹脂とから
なる繊維強化プラスチックを2種類以上の巻付角度で積
層してなるロール芯体の外側表面に金属めっきが施され
たメタルコートロールにおいて、(A)前記ロール芯体
の少なくとも最外層がプリプレグ層からなり、かつ、
(B)該最外層のマトリックス樹脂の破断伸度が8%以
上であることを特徴とするメタルコートロール。
(2) A metal-coated roll in which metal plating is applied to the outer surface of a roll core formed by laminating fiber-reinforced plastics comprising a reinforcing fiber and a matrix resin at two or more winding angles, wherein (A) ) At least the outermost layer of the roll core comprises a prepreg layer, and
(B) A metal coat roll, wherein the elongation at break of the outermost layer matrix resin is 8% or more.

【0009】(3)前記ロール芯体の最外層のプリプレ
グの巻付角度が±1〜±15°の範囲内にあることを特
徴とする前記(1)または(2)に記載のメタルコート
ロール。
(3) The metal-coated roll according to (1) or (2), wherein the winding angle of the outermost layer of the prepreg of the roll core is within a range of ± 1 to ± 15 °. .

【0010】(4)前記繊維強化プラスチックにおい
て、強化繊維には引張弾性率が390GPa以上の炭素
繊維を用いることを特徴とする前記(1)〜(3)のい
ずれかに記載のメタルコートロール。
(4) The metal-coated roll according to any one of (1) to (3), wherein in the fiber-reinforced plastic, carbon fiber having a tensile modulus of 390 GPa or more is used as the reinforcing fiber.

【0011】(5)前記ロール芯体の少なくとも最外層
に用いられるプリプレグ層のマトリックス樹脂の破断伸
度が8%以上であることを特徴とする前記(1)、
(3)または(4)に記載のメタルコートロール。
(5) The prepreg layer used as at least the outermost layer of the roll core has a matrix resin having an elongation at break of 8% or more.
The metal coat roll according to (3) or (4).

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0013】本発明のメタルコートロールは、強化繊維
とマトリックス樹脂とからなる強化繊維プラスチックを
2種類以上の巻付角度で積層してなるロール芯体の外側
表面に金属めっきが施されたメタルコートロールにおい
て、(A)前記ロール芯体の少なくとも最外層がプリプ
レグ層からなり、かつ、(B)該最外層の厚みが0.1
〜1.2mmの範囲内にあることを特徴とするものであ
る。また、本発明のメタルコートロールは、強化繊維と
マトリックス樹脂とからなる強化繊維プラスチックを2
種類以上の巻付角度で積層してなるロール芯体の外側表
面に金属めっきが施されたメタルコートロールにおい
て、(A)前記ロール芯体の少なくとも最外層がプリプ
レグ層からなり、かつ、(B)該最外層のマトリックス
樹脂の破断伸度が8%以上であることを特徴とするもの
である。
[0013] The metal coat roll of the present invention is a metal coat in which metal plating is applied to the outer surface of a roll core obtained by laminating reinforced fiber plastics composed of reinforced fibers and a matrix resin at two or more winding angles. In the roll, (A) at least the outermost layer of the roll core comprises a prepreg layer, and (B) the outermost layer has a thickness of 0.1%.
1.21.2 mm. Further, the metal coat roll of the present invention comprises a reinforcing fiber plastic comprising a reinforcing fiber and a matrix resin.
(A) In a metal coat roll in which metal plating is applied to an outer surface of a roll core body laminated at a winding angle of more than one kind, (A) at least the outermost layer of the roll core body is formed of a prepreg layer, and (B) ) The elongation at break of the matrix resin in the outermost layer is 8% or more.

【0014】本発明のFRP製ロールの強化繊維として
は、軽量で高剛性のロールが得られるという観点から主
として炭素繊維を用いることが好ましいが、他の強化繊
維を用いてもよいし、2種類以上の強化繊維を併用して
もよい。さらに、炭素繊維を用いる場合には、鉄鋼製ロ
ールの代替として用いるという観点から、引張弾性率が
390GPa以上のものを用いるのが好ましい。引張弾
性率が390GPaの炭素繊維を繊維体積含有率が50
〜60%にてロール材料としてCFRP化した場合、曲
げ弾性率としては140〜150GPa程度となる。こ
の値は鉄鋼の曲げ弾性率の200GPaに比べて低い
が、肉厚を増すことによって鉄鋼製ロールと同等の剛性
を発現させることが可能である。炭素繊維の引張弾性率
が390GPaより低いものを用いると肉厚の増加分が
大きくなりすぎて、軽量で自重たわみが小さいというC
FRP材のメリットがほとんどなくなる。
As the reinforcing fibers of the FRP roll of the present invention, it is preferable to use mainly carbon fibers from the viewpoint of obtaining a lightweight and high-rigidity roll, but other reinforcing fibers may be used. The above reinforcing fibers may be used in combination. Further, when using carbon fiber, it is preferable to use a carbon fiber having a tensile modulus of 390 GPa or more from the viewpoint of using as a substitute for a steel roll. A carbon fiber having a tensile modulus of 390 GPa and a fiber volume content of 50
When CFRP is used as the roll material at 〜60%, the flexural modulus is about 140 to 150 GPa. This value is lower than the bending elastic modulus of steel of 200 GPa, but it is possible to express the same rigidity as a steel roll by increasing the wall thickness. If a carbon fiber having a tensile modulus of elasticity lower than 390 GPa is used, the increase in wall thickness becomes too large, and the carbon fiber is lightweight and has a small deflection due to its own weight.
FRP material has almost no merit.

【0015】また、マトリックス樹脂としては高い剛性
が得られるという観点からエポキシ樹脂が好ましいが、
コストや耐食性の点からフェノール樹脂やビニルエステ
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を用いてもよい。
As the matrix resin, an epoxy resin is preferable from the viewpoint of obtaining high rigidity.
From the viewpoint of cost and corrosion resistance, a phenol resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, or the like may be used.

【0016】また、積層方法についてはシートワインデ
ィング法が好ましい。フィラメントワインディング法で
積層したロール芯体の場合、強化繊維に樹脂を充分に含
浸できないために、硬化後に外側表面において穴状のボ
イドが出現し、そのボイドがめっき処理に悪影響を及ぼ
すためである。フィラメントワインディング法で成形す
る場合には、表層のボイドの発生を防ぐという観点か
ら、少なくとも外側表層にはシートワインディング法で
プリプレグを積層する必要がある。
The lamination method is preferably a sheet winding method. This is because, in the case of a roll core laminated by the filament winding method, since the reinforcing fibers cannot be sufficiently impregnated with the resin, a void-like void appears on the outer surface after curing, and the void adversely affects the plating process. In the case of forming by a filament winding method, it is necessary to laminate a prepreg by a sheet winding method at least on the outer surface layer from the viewpoint of preventing generation of voids on the surface layer.

【0017】さらにロール材料に用いるプリプレグは一
方向性のものに限らずクロス(織物)プリプレグを用い
てもよいが、最外層は一方向性のものにするのが好まし
い。また、繊維方向も適宜選択することができるが、最
外層については好ましい形態がある。
Further, the prepreg used for the roll material is not limited to a unidirectional one, and a cloth (woven fabric) prepreg may be used, but the outermost layer is preferably a unidirectional one. Further, the fiber direction can be appropriately selected, but there is a preferable mode for the outermost layer.

【0018】積層構成については、用途により軸方向の
力(引張、圧縮、曲げ等)と周方向の力(内圧、外圧、
つぶし)にも耐えることが要求されるため、強化繊維の
巻付角度を軸方向と周方向に配向させることが重要にな
る。ロールや長尺コアなど軸方向の強度や弾性率を重視
する必要のある場合には、軸方向に対する巻付角度が0
〜±20°の層を80%以上含有するとよい。駆動軸な
どトルクが大きい場合には、±45°層も多くするのが
好ましい。ここでいう巻付角度とは、ロール軸心を含む
平面を投影面として強化繊維を正射影したときの繊維と
ロール軸心との交角を意味するものである。また、ここ
でいう層とは0゜層や90゜層のように同一の巻付角度
をもつ複数のプリプレグの積層を1つの層とする。±4
5゜層などの場合には正負の角度を1組として1つの層
とする。
Regarding the lamination structure, the axial force (tensile, compressive, bending, etc.) and the circumferential force (internal pressure, external pressure,
Since it is required to withstand crushing, it is important to orient the wrapping angle of the reinforcing fibers in the axial direction and the circumferential direction. When it is necessary to emphasize the strength and elastic modulus in the axial direction such as a roll or a long core, the winding angle with respect to the axial
It is preferable to contain a layer of up to ± 20 ° at 80% or more. When the torque is large, such as in a drive shaft, it is preferable to increase the number of ± 45 ° layers. Here, the winding angle means an intersection angle between the fiber and the roll axis when the reinforcing fiber is orthogonally projected using a plane including the roll axis as a projection plane. The layer referred to here is a single layer of a plurality of prepregs having the same winding angle, such as a 0 ° layer and a 90 ° layer. ± 4
In the case of a 5 ° layer or the like, one layer is formed by setting the positive and negative angles as one set.

【0019】本発明の実施には、FRP製ロール芯体の
肉厚が4〜20mmの範囲内である場合、最外層の厚み
が0.1〜1.2mmの範囲にあることが重要である。
クラックの発生を防ぐという観点から好ましくは0.1
〜1.0mmの範囲、より好ましくは0.1〜0.8m
mの範囲である。この理由としては以下のことが考えら
れる。
In the practice of the present invention, when the thickness of the FRP roll core is in the range of 4 to 20 mm, it is important that the thickness of the outermost layer be in the range of 0.1 to 1.2 mm. .
From the viewpoint of preventing the generation of cracks, preferably 0.1
~ 1.0mm, more preferably 0.1 ~ 0.8m
m. The following can be considered as a reason for this.

【0020】ロール芯体を加熱硬化後降温する際に、熱
膨張していたロールの収縮が起こる。FRP製ロール芯
体は複数の層を積層している場合が多く、また、各層の
炭素繊維の巻付角度によって熱収縮の度合いが異なる。
巻付角度が0゜に近づくにつれて、ロール円周方向の熱
収縮が大きくなる。そのため最外層に巻付角度0゜付近
の層を積層している場合、内側の熱収縮よりも最外層の
熱収縮の方が大きいために、外側表面に円周方向に張力
が発生し、クラックが生じるのであろうと考えられる。
この現象は最外層の厚みが大きくなればなるほど、外側
表面で円周方向に発生する張力も大きくなりクラックの
発生も多くなる。
When the temperature of the roll core is lowered after heating and curing, the roll that has been thermally expanded contracts. The roll core made of FRP often has a plurality of layers laminated, and the degree of thermal shrinkage varies depending on the winding angle of the carbon fiber in each layer.
As the winding angle approaches 0 °, the heat shrinkage in the roll circumferential direction increases. Therefore, when a layer having a winding angle of about 0 ° is laminated on the outermost layer, the outermost layer has a greater thermal shrinkage than the innermost thermal shrinkage. Is likely to occur.
In this phenomenon, as the thickness of the outermost layer increases, the tension generated in the circumferential direction on the outer surface increases, and the occurrence of cracks increases.

【0021】また、最外層のプリプレグ層を0.1mm
よりも薄くすると、ロール芯体を成形したあとに行う外
側表面の研削の工程において、成形や機械加工の精度の
問題により、最外のプリプレグ層がすべて研削されてし
まう箇所が部分的に生じるため、最外層のプリプレグ層
の厚みは0.1mm以上であることが重要である。
The outermost prepreg layer has a thickness of 0.1 mm.
If it is thinner, the outermost prepreg layer may be partially ground due to problems in the accuracy of forming and machining in the outer surface grinding process after forming the roll core. It is important that the thickness of the outermost prepreg layer is 0.1 mm or more.

【0022】また、最外層の巻付角度は軸方向の曲げ弾
性率をできるだけ高めることによって、使用時における
たわみを極力抑えたいために0゜であることが最も好ま
しい。クラック防止の観点からは、最外層はヘリカル巻
が好ましいが、巻付角度が0〜±15゜の範囲の付近ま
ではさほど曲げ弾性率を犠牲にすることはない。この2
つの条件の兼ね合いにより、最外層の炭素繊維の巻付角
度は±1〜±15゜の範囲にあることが好ましく、軸方
向の曲げ弾性率の向上の観点から、より好ましくは±1
〜±5゜の範囲にあることである。
The winding angle of the outermost layer is most preferably 0 ° in order to minimize bending during use by increasing the bending elastic modulus in the axial direction as much as possible. From the viewpoint of preventing cracks, the outermost layer is preferably a helical winding, but the bending elastic modulus is not sacrificed so much until the winding angle is in the range of 0 to ± 15 °. This 2
Due to the balance between the two conditions, the winding angle of the outermost carbon fiber is preferably in the range of ± 1 to ± 15 °, and more preferably ± 1 from the viewpoint of improving the bending elastic modulus in the axial direction.
±± 5 °.

【0023】また、マトリックス樹脂の破断伸度につい
ては、クラック発生を防ぐという観点から8%以上ある
ことが重要である。金属めっきは、通常用いられるどの
ようなめっきの方法を用いてもよい。
It is important that the elongation at break of the matrix resin is 8% or more from the viewpoint of preventing the occurrence of cracks. For the metal plating, any commonly used plating method may be used.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described below more specifically based on examples.

【0025】(実施例1〜16)図1は本発明によるメ
タルコートロールの一例を示す断面図であり、FRP製
ロール芯体を、シートワインディング法により成形した
ものである。図1中、符号2はめっき層であり、符号3
はロール芯体の最外層であるプリプレグ層である。4a
…4nはロール芯体の各構成層である。
(Examples 1 to 16) FIG. 1 is a sectional view showing an example of a metal coat roll according to the present invention, in which an FRP roll core is formed by a sheet winding method. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a plating layer, and reference numeral 3 denotes a plating layer.
Is a prepreg layer which is the outermost layer of the roll core. 4a
.. 4n are each constituent layer of the roll core.

【0026】引張弾性率が430GPaの炭素繊維とエ
ポキシ樹脂からなる厚み0.135mmのプリプレグを
直径85mm、長さ2000mmの芯金にその軸方向に
対して強化繊維の方向が0°、±45°、90°の角度
で表1に示すような順で巻き付けた(実施例4)。FR
P製ロール芯体の肉厚は7.83mmであり、最外層の
厚みは、硬化後に断面を拡大して厚みを測定した結果
0.81mmであった。積層後、回転させながら130
℃で3時間加熱しエポキシ樹脂を硬化させた。硬化後に
芯金を引き抜き、外側表面の研削を行い外径100m
m、内径85mm、長さ1700mmのFRP製ロール
を得た。このように製造されたFRP製ロール芯体の外
側表面における軸方向のクラック数およびボイド数を目
視にて確認した。確認した結果、クラックおよびボイド
はまったく見られなかった。
A prepreg having a thickness of 0.135 mm made of carbon fiber having a tensile modulus of 430 GPa and an epoxy resin is placed on a core bar having a diameter of 85 mm and a length of 2,000 mm so that the direction of the reinforcing fibers is 0 ° and ± 45 ° with respect to the axial direction. , At an angle of 90 ° in the order shown in Table 1 (Example 4). FR
The wall thickness of the roll core made of P was 7.83 mm, and the thickness of the outermost layer was 0.81 mm as a result of measuring the thickness by enlarging the cross section after curing. After laminating, rotate 130
C. for 3 hours to cure the epoxy resin. After hardening, the core is pulled out, the outer surface is ground and the outer diameter is 100m
m, an inner diameter of 85 mm and a length of 1700 mm were obtained from an FRP roll. The number of cracks and the number of voids in the axial direction on the outer surface of the roll core body made of FRP thus manufactured were visually confirmed. As a result, no cracks or voids were observed.

【0027】次に、得られたFRP製ロール芯体の外側
表面を硫酸−クロム酸混液でエッチングを行い、その後
無電解めっき、電気めっき法で銅めっきを施した。その
後銅めっき表面を研削し整えてからクロムめっきを施
し、図1に示したメタルコートロールを得た。
Next, the outer surface of the obtained FRP roll core was etched with a mixed solution of sulfuric acid and chromic acid, and then subjected to copper plating by electroless plating and electroplating. Thereafter, the surface of the copper plating was ground and trimmed, and then subjected to chrome plating to obtain the metal coat roll shown in FIG.

【0028】実施例1〜3および実施例5〜8について
もロール芯体の表層の積層構成を変えただけで、硬化等
の条件は同様に製作した。また、従来技術との比較のた
めに実施例9については、実施例4と同様の積層構成で
フィラメントワインディング法によってロール芯体を製
作した。図2は、プリプレグの最外層の厚みが1.2m
m以上である従来技術によるFRP製ロールの側面図で
ある。図2中、符号6は成形時に発生したクラックであ
る。
Examples 1 to 3 and Examples 5 to 8 were manufactured in the same manner as in the conditions of curing and the like, only by changing the laminated structure of the surface layer of the roll core. For comparison with the prior art, in Example 9, a roll core was manufactured by a filament winding method with the same lamination structure as in Example 4. FIG. 2 shows that the thickness of the outermost layer of the prepreg is 1.2 m.
FIG. 2 is a side view of a conventional FRP roll having a length of m or more. In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a crack generated during molding.

【0029】表2に実施例1〜9までのクラックおよび
ボイドの数の観察結果を示す。総合評価として、クラッ
クが観察されず、めっき処理の際に問題を生じなかった
ものを○とし、クラックは観察されたがめっき処理には
問題を生じなかったものを△とした。また、めっき処理
に問題を生じ、補修を必要としたものを×とした。
Table 2 shows the results of observation of the number of cracks and voids in Examples 1 to 9. As an overall evaluation, a case where no crack was observed and no problem occurred during the plating treatment was rated as ○, and a case where a crack was observed but no problem occurred in the plating treatment was rated as △. In addition, those which caused a problem in the plating treatment and required repair were marked as x.

【0030】実施例1〜6を比較してみると、最外層の
厚みを減らすことによって発生クラック数が減少してい
るのがわかった。しかし、最外層の厚みを0.1mm以
下にした実施例1については、成形後のクラックの発生
は観察されなかったが、成形後の研削の工程において最
外層のプリプレグ層がすべて研削されてしまう箇所が部
分的に生じてしまった。クラックが多く発生した実施例
7、実施例8のロール芯体にめっき処理を施そうと試み
たが、クラック上に直線状にエッチング液のしみ出しが
あり、部分的に線状の無めっきを生じた。
Comparing Examples 1 to 6, it was found that the number of generated cracks was reduced by reducing the thickness of the outermost layer. However, in Example 1 in which the thickness of the outermost layer was 0.1 mm or less, generation of cracks after molding was not observed, but all the outermost prepreg layers were ground in the grinding step after molding. A part has occurred partially. An attempt was made to apply a plating treatment to the roll cores of Examples 7 and 8 in which many cracks occurred. However, the etching solution bleed linearly on the cracks, and partially linear non-plating was observed. occured.

【0031】従来技術であるフィラメントワインディン
グ法により成形した実施例9においては、ロール芯体表
面にクラックは観察されなかったが、繊維の樹脂含浸不
足に起因するボイドが多数観察された。この状態で無電
解めっき、銅めっきおよびクロムめっきを施したとこ
ろ、ピンホールが多数生じた。
In Example 9, which was formed by the conventional filament winding method, no crack was observed on the surface of the roll core, but a number of voids due to insufficient resin impregnation of the fiber were observed. When electroless plating, copper plating and chromium plating were performed in this state, many pinholes were formed.

【0032】表3に示した実施例5および実施例10〜
12は最外層の厚みを一定にして最外層の巻付角度を増
やした場合である。最外層の巻付角度を増やすことによ
ってクラック数が減少することがわかった。
Examples 5 and 10 shown in Table 3
12 is a case where the winding angle of the outermost layer is increased while the thickness of the outermost layer is kept constant. It was found that increasing the winding angle of the outermost layer reduced the number of cracks.

【0033】表4に示した実施例10、13および14
については、最外層のプリプレグの巻付角度を0゜に固
定し、プリプレグ層に用いられるマトリックス樹脂の破
断伸度を変化させた例である。実施例14〜16は、最
外層の樹脂の破断伸度が10%のものを使用し、かつ最
外層の巻付角度を大きくした例である。これらの結果よ
り、最外層のプリプレグのマトリックス樹脂の破断伸度
が高いものを用いることによって、クラック数を減少さ
せることがわかった。また、巻付角度を大きくすること
によってクラックを減少させることがわかった。
Examples 10, 13 and 14 shown in Table 4
Is an example in which the winding angle of the outermost prepreg is fixed to 0 ° and the breaking elongation of the matrix resin used for the prepreg layer is changed. Examples 14 to 16 are examples in which the resin of the outermost layer having a breaking elongation of 10% was used and the winding angle of the outermost layer was increased. From these results, it was found that the number of cracks was reduced by using a prepreg having a high elongation at break of the matrix resin of the outermost layer. It was also found that cracks were reduced by increasing the winding angle.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明のメタルコートロールは、前記ロ
ール芯体の少なくとも最外層がプリプレグ層からなり、
かつその厚みを0.1〜1.2mmの範囲にすることに
より、または、前記ロール芯体の少なくとも最外層がプ
リプレグ層からなり、かつそのプリプレグ層のマトリッ
クス樹脂の破断伸度を8%以上にすることにより、以下
に述べる効果が得られる。 (イ)FRP製ロール製作時のクラックの発生を防ぐこ
とができる。 (ロ)上記1の効果により、めっき処理の前に手作業に
よる樹脂を用いたクラックの充填作業を省略することが
できる。 (ハ)目視では発見できないクラックや、目視での見落
としのために、クラックに気づかずに次工程のめっき処
理に進んだ場合、無電解めっきの段階で初めて異常に気
がつき、無電解めっき層を削り落とすという工程が余分
に生じてしまう。最悪の場合、最終工程のクロムめっき
層のバフ研磨で異常が見つかり、全工程をやり直さなけ
ればならないという場合も想定される。本発明によって
上記の様な製造工程の不安定さを大幅に減少させること
が可能になる。
According to the metal coat roll of the present invention, at least the outermost layer of the roll core comprises a prepreg layer,
The thickness of the roll core is in the range of 0.1 to 1.2 mm, or at least the outermost layer of the roll core is made of a prepreg layer, and the elongation at break of the matrix resin of the prepreg layer is 8% or more. By doing so, the following effects can be obtained. (A) It is possible to prevent the occurrence of cracks during the production of FRP rolls. (B) Due to the above-described effect (1), it is possible to omit a crack filling operation using a resin manually before plating. (C) If the process proceeds to the next plating process without noticing cracks due to cracks that cannot be found visually or overlooked visually, abnormalities are first noticed at the electroless plating stage, and the electroless plating layer is scraped. An extra step of dropping occurs. In the worst case, it is assumed that an abnormality is found in the buff polishing of the chromium plating layer in the final step, and the entire step must be repeated. According to the present invention, the instability of the manufacturing process as described above can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるメタルコートロールの実施例の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a metal coat roll according to the present invention.

【図2】従来技術によるFRP製ロールの側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view of a conventional FRP roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:メタルコートロール 2:めっき層 3:最外プリプレグ層 4:各構成層 5:ロール芯体 6:成形時クラック 1: Metal coat roll 2: Plating layer 3: Outermost prepreg layer 4: Each constituent layer 5: Roll core 6: Crack during molding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F104 AA01 AA03 JA01 JA04 JB01 JC07 JC08 JD00 4F100 AB01C AB17 AD11A AK53 BA03 BA07 BA10A BA10C DA11 DG01A DH01B DH02A EH51 EH51A EH71 EH71C GB51 JA20B JK07A JK08 JK08B JK14 JL02 YY00A YY00B  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊
維強化プラスチックを2種類以上の巻付角度で積層して
なるロール芯体の外側表面に金属めっきが施されたメタ
ルコートロールにおいて、(A)前記ロール芯体の少な
くとも最外層がプリプレグ層からなり、かつ、(B)該
最外層の厚みが0.1〜1.2mmの範囲内にあること
を特徴とするメタルコートロール。
1. A metal-coated roll in which metal plating is applied to the outer surface of a roll core obtained by laminating fiber-reinforced plastics comprising a reinforcing fiber and a matrix resin at two or more winding angles, wherein (A) At least the outermost layer of the roll core comprises a prepreg layer, and (B) the thickness of the outermost layer is in the range of 0.1 to 1.2 mm.
【請求項2】強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊
維強化プラスチックを2種類以上の巻付角度で積層して
なるロール芯体の外側表面に金属めっきが施されたメタ
ルコートロールにおいて、(A)前記ロール芯体の少な
くとも最外層がプリプレグ層からなり、かつ、(B)該
最外層のマトリックス樹脂の破断伸度が8%以上である
ことを特徴とするメタルコートロール。
2. A metal-coated roll in which metal plating is applied to the outer surface of a roll core formed by laminating fiber-reinforced plastics comprising a reinforcing fiber and a matrix resin at two or more winding angles, wherein (A) At least the outermost layer of the roll core is made of a prepreg layer, and (B) the matrix resin of the outermost layer has a breaking elongation of 8% or more.
【請求項3】前記ロール芯体の最外層のプリプレグの巻
付角度が±1〜±15°の範囲内にあることを特徴とす
る請求項1または2に記載のメタルコートロール。
3. The metal-coated roll according to claim 1, wherein a winding angle of a prepreg as an outermost layer of the roll core is within a range of ± 1 to ± 15 °.
【請求項4】前記繊維強化プラスチックにおいて、強化
繊維には引張弾性率が390GPa以上の炭素繊維を用
いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
メタルコートロール。
4. The metal-coated roll according to claim 1, wherein in the fiber-reinforced plastic, a carbon fiber having a tensile modulus of 390 GPa or more is used as the reinforcing fiber.
【請求項5】前記ロール芯体の少なくとも最外層に用い
られるプリプレグ層のマトリックス樹脂の破断伸度が8
%以上であることを特徴とする請求項1、3または4に
記載のメタルコートロール。
5. The matrix resin of a prepreg layer used as at least the outermost layer of the roll core has an elongation at break of 8%.
% Or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013125284A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 三菱重工印刷紙工機械株式会社 Web conveyance device and printer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013125284A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 三菱重工印刷紙工機械株式会社 Web conveyance device and printer
JP2013170046A (en) * 2012-02-20 2013-09-02 Mitsubishi Heavy Industries Printing & Packaging Machinery Ltd Web conveying device and printing machine

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