JP2003166122A - 研磨ブラシロールのブラシ毛材及び研磨ブラシロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ブラシ毛材の融着なしに、スキンパスにおける
圧延ロールやバックアップロールの研磨が行えるブラシ
毛材およびブラシロールを提供すること。 【解決手段】ブラシ毛材を、ポリヘキサメチレン・テレ
フタルアミド樹脂を主成分とする樹脂繊維で形成し、且
つ該樹脂繊維に研磨材粒子を包含させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、調質圧延（スキン
パス）ロールや調質圧延ロールのバックアップロールの
ポリッシングに当てるブラシロール、鋼板生産ラインの
厚板や薄板等の板（以下、これらを総称してストリップ
という）の研磨（研削、磨き）に充当するブラシロール
のための樹脂繊維で構成されるブラシ毛材及びブラシロ
ールに関する。

【０００２】

【従来の技術】研磨ブラシロールは、研磨される対象体
（被研磨体）に押し当てた（圧下した）状態で高速回転
させて、冷却液を噴射しながら被研磨体を研磨する。そ
の研磨において、ブラシロールのブラシ毛材は、被研磨
体との摩擦による発熱で加熱される。被研磨体が調質圧
延ロール、調質圧延ロールのバックアップロールの場合
には、冷却液を使用できないので、高い摩擦熱が発生す
る。

【０００３】従来、ブラシ毛材を構成する樹脂繊維に
は、ナイロン６またはナイロン６６が当てられている。
これらの樹脂繊維によるブラシ毛材では、調質圧延ロー
ルや調質圧延ロールのバックアップロールを研磨しよう
としても、ブラシ毛材が融着してしまい、目的が達成で
きなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリアミド
樹脂繊維でブラシ毛材が形成されたブラシロールで、テ
ンパーミルの圧延ロールやバックアップロールを研磨し
ても、ブラシ毛材が融着しないようにすることを課題と
している。

【０００５】また、高温の場合でも、ブラシ毛材の樹脂
繊維が軟らかくならず、研磨能力が低下しないようにす
ることを、他の課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のため本発
明は、研磨ブラシロールのためのブラシ毛材乃至はブラ
シブリッスルを、ポリヘキサメチレン・テレフタルアミ
ド樹脂を主成分とする樹脂繊維で形成し、且つ該樹脂繊
維に研磨材粒子を包含させる。

【０００７】ブラシ毛材は、１本のモノフィラメントヤ
ーン（単一の線条体）で構成してもよく、複数本のモノ
フィラメントヤーンの集合体（束状に揃えたもの）で構
成してもよい。それらの何れにおいても、ブラシ毛材
は、ブラシ毛材主体の周面に繊維を螺旋巻きし或いは組
み紐状に編み設け樹脂セットして形成したカバーリング
を包含するものでもよいし、カバーリングなしのもので
もよい。ブラシ毛材主体とは、カバーリングを除くブラ
シ毛材構成要素のことである。ブラシ毛材主体を単一の
線条体で構成する場合、その線条体の直径は通常０．３
〜３．０ｍｍ程度であり、複数の線条体の集合体で構成
する場合、各線条体の直径は通常０．３〜２．０ｍｍ程
度である。ブラシ毛材主体のカバーリングを形成するに
は、常法に従い行えばよい。カバーリングを形成する繊
維は、従来のブラシ毛材におけるカバーリング繊維と同
様のものでよい。

【０００８】ブラシ毛材は、糸折れ防止剤を含むもので
もよい。

【０００９】本発明で用いるポリヘキサメチレン・テレ
フタルアミド樹脂は、下記式で表される構造を有するポ
リアミド樹脂である。

【００１０】

【化１】 このポリヘキサメチレン・テレフタルアミド樹脂は、ヘ
キサメチレンジアミンとテレフタル酸を基本骨格に有
し、高融点である。ブラシ毛材がこの樹脂を用いて形成
されたブラシロールは、高い摩擦熱が発生する条件のも
とで、被研磨体を研磨しても、ブラシ毛材が融着するこ
とがない。また、ガラス転移点が高く、高温例えば６０
〜８０℃でも、ブラシ毛材の樹脂繊維が軟らかくなら
ず、研磨能力が殆ど低下しない。これらの点につき具体
的には、下記の如くである。

【００１１】本発明例 ポリヘキサメチレン・テレフタルアミド樹脂（東洋紡績
社製「６Ｔ」）に、従来と同種、同粒径の研磨材粒子を
従来と同量混入して所要温度で溶融押出紡糸したものを
延伸し、直径０．４ｍｍの樹脂繊維を得た。この樹脂繊
維のモノフィラメントヤーンをブラシ毛材に充当して、
外径３００ｍｍ、毛丈３０ｍｍの図７に示すようなブラ
シディスクをつくり、これを用いてブラシロールＢ−１
を作製した。

【００１２】比較例１ 樹脂にナイロン６を用いる点を除き本発明例と同様にし
て、同直径の樹脂繊維を得た。この樹脂繊維のモノフィ
ラメントヤーンをブラシ毛材に当てて、本発明例と同
径、同毛丈のブラシディスクをつくり、これを用いてブ
ラシロールＢ−２を作製した。

【００１３】本発明例のブラシロールＢ−１と比較例の
ブラシロールＢ−２とのブラシ毛材の融着試験を行っ
た。その結果は、次の如くである。試験条件は下記の通
り。

【００１４】調質圧延（スキンパス）ロールにみたてた
直径５００ｍｍのテスト用ロールをつくり、これを周速
１０００ｍｐｍ（ｍ／毎分）で回転させ、これにブラシ
ロールを圧下（押し当て）量１．０ｍｍ、周速６００ｍ
ｐｍで、テスト用ロールに対し対向する方向へ回転させ
て、テスト用ロールを乾式研磨（ドライ研磨）した。テ
スト用ロールは、２５０℃の加熱炉に入れて、加熱した
ものを用いた。

【００１５】図１１、図１２に本発明例及び比較例のブ
ラシロールの試験結果を示す。これらの図において、縦
軸が連続研磨でのブラシロールの温度を、横軸が時間を
示す。図１１、図１２のデータである棒線は、本発明例
と比較例とが一つの線に重複した形で示され、太い線が
比較例のものを、太い線〜細い線（太い線と細い線との
連続）が本発明例のものを示す。図１１のデータがテス
ト用ロール温度２００℃でのものであり、図１２のデー
タがテスト用ロール温度２０℃でのものである。

【００１６】図１１及び図１２に示すように、比較例で
は１８０℃でブラシ毛材の樹脂繊維に融着が見られた。
図１１、図１２で太い棒線の終（上）端が融着温度（融
着を生じた温度）である。本発明例ではブラシ毛材の樹
脂繊維に融着は見られなかった。図１１、図１２で、温
度が２５０℃を超えたところでブラシ毛材の温度に変化
がないのは、ブラシ毛材の温度上昇（研磨時の摩擦で発
生する熱及び被研磨体（テスト用ロール）の熱による温
度上昇）と放熱とが平衡することを表す。本発明例のブ
ラシ毛材では、温度上昇と放熱とが平衡する温度に達し
ても融着は見られなかった。試しに、本発明例でブラシ
毛材に融着が起こるまで、本発明例のブラシロールの温
度を上昇させて行ったところ、３５０℃で融着が見られ
た。調質圧延における圧延ロール又はバックアップロー
ルの研磨において、ブラシロールの温度が３５０℃にな
ることはない。

【００１７】なお、ブラシ毛材の樹脂繊維の「融着」と
は、連続研磨でブラシロールのブラシ毛材における樹脂
繊維の先端が、摩擦熱と被研磨体の熱とで高温となり、
溶融して小さな粒状となって、隣り合う溶融粒が相互に
付着する現象をいう。融着が起こると、ブラシ毛材の研
磨性能は著しく低下する。

【００１８】また本発明例のブラシロールＢ−１及び比
較例のブラシロールＢ−２を用いて、以下の条件で研磨
試験を行った。

【００１９】ＳＵＳ３０４酸洗鋼板をラインスピード３
０ｍ／毎分で走行させ、これにブラシロールを圧下（押
し当て）量３．０ｍｍで押圧し、回転数１２００ｒｐ
ｍ、板走行と対向方向回転、パス回数１回で、湿式研磨
（ウエット研磨）した。図１３に示すような結果を得
た。

【００２０】図１３は、ブラシロールにおけるブラシ毛
材の温度（横軸）が研削量に与える影響を示すものであ
る。図１３で、６Ｔナイロンの表示のある棒線が本発明
例ブラシロールＢ−１の結果を示し、通常ナイロンの表
示のある棒線が比較例ブラシロールＢ−２の結果を示
す。

【００２１】図１３から明らかなように、本発明例のブ
ラシロールＢ−１は、６０〜８０℃の高温でも、研削量
つまり研磨能力が殆ど低下しない。比較例のブラシロー
ルＢ−２では研磨能力は、温度上昇につれ、比較的大き
く、低下している。

【００２２】本発明において、樹脂繊維を構成する樹脂
成分は、ポリヘキサメチレン・テレフタルアミド樹脂の
みでもよいし、ナイロン６、ナイロン６６等の他のポリ
アミド樹脂との併用でもよい。他のポリアミド樹脂の使
用量は、樹脂成分中の３０重量％以下であることが好ま
しい。

【００２３】ブラシ毛材の樹脂繊維の耐折れ性を高める
ために、黒鉛粉、金属化合物ウイスカー（例えばチタン
ウイスカー）、カーボンファイバー、グラスファイバ
ー、シリコーンなどの糸折れ防止剤を添加して樹脂繊維
を形成してもよい。これらの糸折れ防止剤は１種単独を
使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。好まし
い糸折れ防止剤は黒鉛粉、金属化合物ウイスカーなどで
ある。糸折れ防止剤の大きさは、１〜６０μｍ程度が好
ましく、５〜１５μｍ程度がより好ましい。糸折れ防止
剤の添加量は、０．０５〜５重量％程度が好ましく、
０．０５〜１重量％程度がより好ましい。

【００２４】樹脂繊維を形成するには、例えば上記樹脂
成分に研磨材粒子を混入し、必要に応じ糸折れ防止剤を
添加して、通常の溶融押出紡糸法により紡糸すればよ
い。研磨材粒子の粒径は、従来の研磨材粒子入りポリア
ミド樹脂で形成されたブラシ毛材の研磨材粒子の粒径と
同程度でよく、混入量も従来の混入量と同程度でよい。
紡糸された樹脂繊維は必要に応じ延伸される。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を実施例と共
に、図面を参照して説明する。

【００２６】本発明の一態様に係る研磨ブラシロールの
ためのブラシ毛材の一例が図１に示され、他例が図２か
ら図６に示されている。これらの図でブラシ毛材には、
下線付きで符号１が付されている。これは符号１がブラ
シ毛材に総括的に付けられていることを表す。ブラシ毛
材１は、前項（課題を解決するための手段の項）に述べ
た仕様で形成される。

【００２７】図１に示すブラシ毛材は、単一の線条体に
よるもので、且つカバーリングなしのものである。図２
から図６に示すブラシ毛材１は、ブラシ毛材主体１０
と、該ブラシ毛材主体１０に形成されたカバーリング１
１を具備するタイプのものである。

【００２８】図２から図４に示すブラシ毛材１は、ブラ
シ毛材主体１０周面にマルチフィラメントヤーン１１０
を螺旋状に巻き付け樹脂セットして、カバーリング１１
を形成したものである。図５及び図６に示すブラシ毛材
１は、マルチフィラメントヤーン１１０をブラシ毛材主
体１０周面に組み紐状に編み設け樹脂セットして、カバ
ーリング１１を形成したものである。

【００２９】また図２、図５に示すものは、ブラシ毛材
主体１０が単一の線条体であり、図３、図４及び図６に
示すものは、ブラシ毛材主体１０が複数の線条体の集合
体によるものである。図４に示すものは、複数のブラシ
毛材主体１０のそれぞれにカバーリング１１が形成さ
れ、そのカバーリング付きの複数線条体の集合体に更に
カバーリング１１が形成されている。

【００３０】図７に、本発明の一態様に係る研磨ブラシ
ロールのためのブラッシング部材２の一例として、ブラ
シディスク２ａが示されている。ブラシディスク２ａ
は、ディスク周辺部にブラシ毛材１を持つ（図７参
照）。そのブラシ毛材１は、ディスク２ａ周縁部に穿設
した穴２１（図７の一部拡大図である図８参照）に通
し、Ｕ字状に折り曲げ、その折り曲げ基部を金属線２２
等により緊締されている（図８参照）。ディスク２ａは
多数枚を研磨ブラシロールのシャフト３０（図１０）に
嵌装し、シャフト３０長さ方向に圧縮、拘束し、且つシ
ャフト３０に駆動的に結合して、研磨ブラシロール３
（図１０）とする。

【００３１】ブラッシング部材は上記の他、Ｃ字形断面
の溝形材４１にブラシ毛材１を常法に従い植毛、固定し
て形成された当業者にチャンネル型と称呼されているタ
イプのブラッシング部材４（図９）でもよい。このタイ
プのブラッシング部材４は、ブラシシャフト３０の周囲
にスパイラル状に巻き付け、適宜の方法で固定して、研
磨ブラシロール３とする。

【００３２】上記のブラッシング部材２、４及びブラシ
ロール３の符号についても、ブラシ毛材１の符号と同様
に、下線付きの形で表した。

【００３３】次に本発明に係る研磨ブラシロールの使用
例の幾つかを、図１４から図１７を参照して述べる。図
１４が調質圧延（テンパーミル）ロールを研磨（乾式研
磨）する例、図１５が調質圧延ロールのバックアップロ
ールを研磨（乾式研磨）する例、図１６がストリップ
（鉄板）を乾式研磨する例、図１７がストリップ（鉄
板）Ｓを湿式研磨する例である。図１４から図１７にお
いて、Ｂが研磨ブラシロール、Ｒが調質圧延ロール、Ｂ
Ｕがバックアップロール、Ｓがストリップ、Ｎが研磨ブ
ラシロールＢによるストリップＳのブラッシング部に冷
却水を噴射するノズル乃至スプレーを示す。

【００３４】調質圧延ロールＲ、バックアップロールＢ
Ｕを研磨するブラシロールＢにおけるブラシ毛材におい
ては、樹脂繊維に混入する研磨材粒子の大きさは、１０
００＃でもよいし５００＃でもよい。鉄板を研磨するブ
ラシロールＢにおけるブラシ毛材では、樹脂繊維に混入
する研磨材粒子の大きさは、８０＃でよい。

【００３５】図１４、図１５で、Ｃは研磨ブラシロール
Ｂの集塵器である。該集塵器Ｃは、研磨ブラシロールＢ
の左右両端並びにほぼ全周面の領域を覆うカバーＣ１及
び同カバーＣ１に連結された吸引管Ｃ２を包含する。カ
バーＣ１の先端は、調質圧延ロールＲ、バックアップロ
ールＢＵの近傍まで延びている。集塵器Ｃは、研磨ブラ
シロールＢの研磨塵を吸引除去し、且つ吸引で生じる気
流により研磨ブラシロールＢを冷却する働きもする。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上に説明したような形態で実
施され、次に示すような効果を奏する。

【００３７】ポリアミド樹脂繊維でブラシ毛材が形成さ
れたブラシロールで、ブラシ毛材の融着なしに、調質圧
延ロールや調質圧延ロールのバックアップロールの研磨
が行える。

【００３８】また高温の場合でも、ブラシ毛材の樹脂繊
維が軟らかくならず、ブラシ毛材の研磨能力が低下しな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ブラシ毛材の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明ブラシ毛材の他の実施例を示す斜視図で
ある。

【図３】本発明ブラシ毛材の異なる実施例の斜視図であ
る。

【図４】本発明ブラシ毛材の別の例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明ブラシ毛材の更に別の例を示す斜視図で
ある。

【図６】本発明ブラシ毛材の上記と異なる例の斜視図で
ある。

【図７】本発明で用いるブラッシング部材の一例を示す
斜視図である。

【図８】図７に示すブラッシング部材の一部拡大平面図
である。

【図９】本発明で用いるブラッシング部材の他例を示す
斜視図である。

【図１０】本発明研磨ブラシロールの一例の概要を示す
正面図である。

【図１１】被研磨体が２００℃での本発明例及び比較例
の融着試験結果を示す図である。

【図１２】被研磨体が２０℃での本発明例及び比較例の
ブラシ毛材の融着試験結果を示す図である。

【図１３】本発明例及び比較例の温度変化に対する研削
性能を示す図である。

【図１４】本発明研磨ブラシロールの一使用例を示す図
である。

【図１５】本発明研磨ブラシロールの他の使用例を示す
図である。

【図１６】本発明研磨ブラシロールの別の使用例を示す
図である。

【図１７】本発明研磨ブラシロールの更に別の使用例を
示す図である。

【符号の説明】

１ ブラシ毛材 ３ ブラシロール １０ ブラシ毛材主体 １１ カバーリング

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリヘキサメチレン・テレフタルアミド樹
   脂を主成分とする樹脂繊維で形成され、該樹脂繊維が研
   磨材粒子を包含している研磨ブラシロールのブラシ毛
   材。
2. 【請求項２】ブラシ毛材がブラシ毛材主体と、該主体周
   面に繊維を螺旋巻きし或いは組み紐状に編み設け樹脂セ
   ットされたカバーリングを具備している請求項１に記載
   の研磨ブラシロールのブラシ毛材。
3. 【請求項３】ブラシ毛材の主体が単一の線条体によるも
   のである請求項２に記載の研磨ブラシロールのブラシ毛
   材。
4. 【請求項４】ブラシ毛材の主体が複数の線条体の集合体
   によるものである請求項２に記載の研磨ブラシロールの
   ブラシ毛材。
5. 【請求項５】樹脂繊維に糸折れ防止剤が含まれている請
   求項１から４の何れかに記載のブラシ毛材。
6. 【請求項６】ポリヘキサメチレン・テレフタルアミド樹
   脂を主成分とする樹脂繊維で形成され、該樹脂繊維が研
   磨材粒子を包含しているブラシ毛材を具備する研磨ブラ
   シロール。
7. 【請求項７】ブラシ毛材がブラシ毛材主体と、該主体周
   面に繊維を螺旋巻きし或いは組み紐状に編み設け樹脂セ
   ットされたカバーリングを具備している請求項６に記載
   の研磨ブラシロール。
8. 【請求項８】ブラシ毛材の主体が単一の線条体によるも
   のである請求項６に記載の研磨ブラシロール。
9. 【請求項９】ブラシ毛材の主体が複数の線条体の集合体
   によるものである請求項６に記載の研磨ブラシロール。
10. 【請求項１０】樹脂繊維に糸折れ防止剤が含まれている
    請求項６から９の何れかに記載の研磨ブラシロール。