JP6312491B2 - Web manufacturing roll - Google Patents
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Description
本発明は、ウェブ製造用ロールに関する。 The present invention relates to a web manufacturing roll.
特許文献1〜特許文献3には、繊維強化樹脂(繊維強化複合材料)製のロールが記載されている。このような繊維強化複合材料製のロールは、軽量かつ高剛性であることから、液晶フィルム、箔及び紙等のウェブを製造するために用いられている。
このような繊維強化複合材料製のロールを製造する方法として、フィラメントワインディング成形法及びシートローリング成形法がある。ウェブ製造用のロールには高い寸法精度、並びに、真直度、真円度、円筒度などの幾何公差が求められるので、シートローリング成形法を用いて、マンドレルにプリプレグを巻き付けることにより、ロールが製造される。 As a method for producing such a roll made of fiber reinforced composite material, there are a filament winding molding method and a sheet rolling molding method. Since rolls for web production require high dimensional accuracy and geometrical tolerances such as straightness, roundness, and cylindricity, rolls are manufactured by winding a prepreg around a mandrel using a sheet rolling method. Is done.
ところで、液晶パネル等の製品の大型化に伴い、製品に用いられる、偏光板保護フィルムのようなウェブが広幅化している。このように、幅が広いウェブを製造することが求められており、そのために、ウェブの幅に応じた長さのロールが必要となる。 By the way, with an increase in the size of products such as liquid crystal panels, webs such as polarizing plate protective films used in products are becoming wider. Thus, it is required to produce a wide web, and for this purpose, a roll having a length corresponding to the width of the web is required.
特許文献1〜特許文献3に記載のロールを用いて幅が広いウェブを製造するためには、1本のロール(パイプ)を長尺化する必要がある。しかしながら、長尺のロールを製造するために装置が大型化し、装置に用いられるロールが撓む等して、マンドレルに巻き付けられるプリプレグが撓むことがある。その結果、ロールの作製精度が低下するおそれがある。
In order to produce a wide web using the rolls described in
本発明は、長尺化による作製精度の低下を抑制可能な構造を有するウェブ製造用ロールを提供する。 The present invention provides a roll for web production having a structure capable of suppressing a decrease in production accuracy due to an increase in length.
本発明の一態様に係るウェブ製造用ロールは、ロール本体を備えるウェブ製造用ロールである。ロール本体は、繊維強化複合材料を含む第1パイプと、繊維強化複合材料を含む第2パイプと、第1パイプと第2パイプとを連結するための連結パイプと、を備える。連結パイプの一端は、第1パイプに挿入され、連結パイプの他端は、前記第2パイプに挿入される。 The roll for web manufacture concerning one mode of the present invention is a roll for web manufacture provided with a roll body. The roll body includes a first pipe containing a fiber reinforced composite material, a second pipe containing a fiber reinforced composite material, and a connection pipe for connecting the first pipe and the second pipe. One end of the connection pipe is inserted into the first pipe, and the other end of the connection pipe is inserted into the second pipe.
このウェブ製造用ロールでは、ロール本体は、第1パイプと第2パイプとが連結パイプによって連結されて成る。このため、第1パイプの長さと第2パイプの長さとを調整することによってロール本体の長さを所望の長さとすることができる。つまり、1本のパイプにより所望の長さとする場合におけるパイプの長さと比較して、第1パイプの長さ及び第2パイプの長さを小さくすることができる。その結果、1本のパイプを長尺化することなく、ロール本体を長尺化することができ、ロールの長尺化による作製精度の低下を抑制することが可能となる。なお、ウェブとは、樹脂フィルムといった厚さが比較的薄く長尺の物体をいう。 In this web manufacturing roll, the roll body is formed by connecting a first pipe and a second pipe by a connecting pipe. For this reason, the length of the roll body can be set to a desired length by adjusting the length of the first pipe and the length of the second pipe. That is, the length of the first pipe and the length of the second pipe can be reduced as compared with the length of the pipe in the case where the desired length is obtained with one pipe. As a result, it is possible to lengthen the roll body without lengthening one pipe, and it is possible to suppress a decrease in production accuracy due to the lengthening of the roll. The web refers to a long and thin object such as a resin film.
連結パイプの長さは、第1パイプの外径の2倍以上であってもよい。この場合、第1パイプ及び第2パイプと連結パイプとの連結部分の長さを大きくすることができる。このため、連結強度が増大され、連結部分が壊れることを抑制できる。また、第1パイプ及び第2パイプと連結パイプとの連結部分の長さを大きくすることによって、第1パイプと第2パイプとの軸ずれを抑制することができ、第1パイプの軸と第2パイプの軸との真直度の向上が可能となる。 The length of the connecting pipe may be twice or more the outer diameter of the first pipe. In this case, the length of the connection portion between the first pipe and the second pipe and the connection pipe can be increased. For this reason, connection strength is increased and it can control that a connection part is broken. Further, by increasing the length of the connecting portion between the first pipe and the second pipe and the connecting pipe, it is possible to suppress the axial deviation between the first pipe and the second pipe, and to The straightness with the axis of the two pipes can be improved.
連結パイプの外径は、第1パイプの内径よりも小さい、すきまばめであってもよく、第1パイプの内径と連結パイプの外径との差は0.03mm以上、1.0mm以下であってもよい。この場合、第1パイプの内径と連結パイプの外径との差を0.03mm以上確保することにより、連結パイプを第1パイプに挿入する際の作業性の低下を抑制できる。また、連結パイプの外周面と第1パイプの内周面とを連結する際に用いられる接着材が掻き出される量を低減することができ、連結パイプと第1パイプとの連結強度の低下を抑制することができる。さらに、第1パイプの内径と連結パイプの外径との差を1.0mm以下とすることにより、第1パイプに連結パイプを挿入する際の第1パイプの軸と連結パイプの軸とのずれを抑えることができる。このため、第1パイプと第2パイプとの軸ずれを抑制することができ、第1パイプの軸と第2パイプの軸との真直度の向上が可能となる。 The outer diameter of the connecting pipe may be a clearance fit smaller than the inner diameter of the first pipe, and the difference between the inner diameter of the first pipe and the outer diameter of the connecting pipe is 0.03 mm or more and 1.0 mm or less. May be. In this case, by ensuring a difference of 0.03 mm or more between the inner diameter of the first pipe and the outer diameter of the connection pipe, it is possible to suppress a decrease in workability when the connection pipe is inserted into the first pipe. In addition, the amount of adhesive material used when connecting the outer peripheral surface of the connecting pipe and the inner peripheral surface of the first pipe can be reduced, and the connection strength between the connecting pipe and the first pipe can be reduced. Can be suppressed. Further, by setting the difference between the inner diameter of the first pipe and the outer diameter of the connecting pipe to be 1.0 mm or less, the shift between the axis of the first pipe and the axis of the connecting pipe when the connecting pipe is inserted into the first pipe. Can be suppressed. For this reason, the axial displacement of the first pipe and the second pipe can be suppressed, and the straightness between the first pipe axis and the second pipe axis can be improved.
本発明の別の態様に係るウェブ製造用ロールは、第1パイプの外周面及び第2パイプの外周面を覆う被覆層をさらに備えてもよい。被覆層は、メッキ層であってもよい。この場合、ロールの表面を滑らかにすることができ、ウェブに傷が付く可能性を低減できる。被覆層は、ゴム層であってもよい。この場合、ウェブとの摩擦を増加でき、ウェブの搬送効率の向上が可能となる。 The roll for web manufacture according to another aspect of the present invention may further include a coating layer covering the outer peripheral surface of the first pipe and the outer peripheral surface of the second pipe. The coating layer may be a plating layer. In this case, the surface of the roll can be smoothed, and the possibility of scratching the web can be reduced. The covering layer may be a rubber layer. In this case, friction with the web can be increased, and web conveyance efficiency can be improved.
本発明のさらに別の態様に係るウェブ製造用ロールは、ロール本体を軸回りに回転させるためのジャーナルをさらに備えてもよい。この場合、ロール本体を軸回りに回転させることが可能となる。 The roll for web manufacture according to still another aspect of the present invention may further include a journal for rotating the roll body about the axis. In this case, the roll body can be rotated about the axis.
本発明によれば、ロールの長尺化による作製精度の低下を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in production accuracy due to the lengthening of the roll.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and redundant descriptions are omitted.
図1は、一実施形態に係るウェブ製造用ロールを概略的に示す斜視図である。図2は、図1のウェブ製造用ロールのII−II線に沿った断面を模式的に示す断面図である。図3は、図2の連結部分周辺の拡大図である。図1〜図3に示されるように、ウェブ製造用ロール10は、方向Aに延びる長尺の管体であり、例えば偏光板保護フィルム等のウェブの搬送及び巻き取り等のウェブの製造に用いられる。ウェブ製造用ロール10は、ロール本体5を備えている。ロール本体5は、ウェブ製造用ロール10のロール部分を成し、ロール本体5の外径は全長に亘って略等しい。ロール本体5は、外管1(第1パイプ)と、外管2(第2パイプ)と、連結管3(連結パイプ)と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a roll for web production according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line II-II of the web manufacturing roll of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of the connecting portion in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, the
外管1は、繊維強化複合材料(FRP)を含む管状部材である。繊維強化複合材料に用いられる強化材としては、例えば炭素繊維、ガラス繊維等がある。例えば、外管1は、炭素繊維を有するプリプレグを含んで構成されている。このプリプレグとしては、例えば一方向プリプレグが用いられる。外管1は、割れ防止(つまり、強度向上)のために、クロスプリプレグをさらに含んで構成されてもよい。このクロスプリプレグは、炭素繊維を有するプリプレグであってもよく、ガラス繊維を有するプリプレグであってもよい。
The
外管1は、本体部11と、連結部12と、を備えている。本体部11及び連結部12は、その順に方向Aに沿って配置されている。連結部12は、外管1の他端1bに設けられ、連結管3を嵌め込み可能に構成される。
The
外管1の外径Dex1は、使用用途に応じて決定され、例えば300mm以下である。外管1の外径Dex1は、一端1aから他端1bまで全長に亘って略等しい。外管1の本体部11における内径Din11は、例えば270.0mm程度である。外管1の連結部12における内径Din12は、外管1の本体部11における内径Din11よりも大きく、例えば270.5mm程度である。
The outer diameter Dex1 of the
外管1の長さL1は、後述のシートローリング装置を用いて高精度に作製可能な範囲の長さであり、例えば3000mm以下である。連結部12の長さL12は、連結管3の長さL3の半分程度であり、例えば600mm程度である。連結部12の長さL12が短すぎると、連結強度が小さくなり、連結部分が壊れてしまうことがある。また、連結部12の長さL12が短すぎると、外管1と外管2との軸ずれを生じる(つまり、外管1の軸と外管2の軸との真直度が低下する)ことがある。このため、連結部12の長さL12は、例えば外管1の外径Dex1の1倍以上であってもよい。一方、連結部12の長さL12が長すぎると、連結管3を外管1に挿入する際の作業性が低下する。また、連結部12の長さL12が長すぎると、連結部12を加工するための装置が大型化し、加工できないことがある。このため、連結部12の長さL12は、例えば外管1の外径Dex1の3倍以下であってもよい。
The length L1 of the
外管2は、繊維強化複合材料を含む管状部材である。繊維強化複合材料に用いられる強化材としては、例えば炭素繊維、ガラス繊維等がある。例えば、外管2は、炭素繊維を有するプリプレグを含んで構成されている。このプリプレグとしては、例えば一方向プリプレグが用いられる。外管2は、割れ防止(つまり、強度向上)のために、クロスプリプレグをさらに含んで構成されてもよい。このクロスプリプレグは、炭素繊維を有するプリプレグであってもよく、ガラス繊維を有するプリプレグであってもよい。外管2の一端2aは、外管1の他端1bに当接する。
The
外管2は、本体部21と、連結部22と、を備えている。連結部22及び本体部21は、その順に方向Aに沿って配置されている。連結部22は、外管2の一端2aに設けられ、連結管3を嵌め込み可能に構成される。
The
外管2の外径Dex2は、外径Dex1と略同じであって、使用用途に応じて決定され、例えば300mm以下である。外管2の外径Dex2は、一端2aから他端2bまで全長に亘って略等しい。外管2の本体部21における内径Din21は、例えば270.0mm程度である。外管2の連結部22における内径Din22は、外管2の本体部21における内径Din21よりも大きく、例えば270.5mm程度である。
The outer diameter Dex2 of the
外管2の長さL2は、シートローリング装置を用いて高精度に作製可能な範囲の長さであり、例えば3000mm以下である。連結部22の長さL22は、連結管3の長さL3の半分程度であり、例えば600mm程度である。連結部22の長さL22が短すぎると、連結強度が小さくなり、連結部分が壊れてしまうことがある。また、連結部22の長さL22が短すぎると、外管1と外管2との軸ずれを生じる(つまり、外管1の軸と外管2の軸との真直度が低下する)ことがある。このため、連結部22の長さL22は、例えば外管2の外径Dex2の1倍以上であってもよい。一方、連結部22の長さL22が長すぎると、連結管3を外管2に挿入する際の作業性が低下する。また、連結部22の長さL22が長すぎると、連結部22を加工するための装置が大型化し、加工できないことがある。このため、連結部22の長さL22は、例えば外管2の外径Dex2の3倍以下であってもよい。
The length L2 of the
連結管3は、外管1と外管2とを連結するための管状部材である。連結管3は、例えば繊維強化複合材料を含んでいる。繊維強化複合材料に用いられる強化材としては、炭素繊維、ガラス繊維等がある。つまり、連結管3は、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維を有するプリプレグを含んで構成されている。このプリプレグとしては、例えば一方向プリプレグ、クロスプリプレグが用いられる。連結管3は、剛性が求められないので、コストダウンのために、外管1及び外管2よりもガラス繊維の比率を大きくしてもよい。
The connecting
連結管3の一端3aは、外管1の連結部12に挿入され、連結管3の他端3bは、外管2の連結部22に挿入されて固定される。つまり、外管1の連結部12における内周面と連結管3の一端3a側の外周面とが、例えば接着材Gを介して互いに対向するように固定される。また、外管2の連結部22における内周面と連結管3の他端3b側の外周面とが、例えば接着材Gを介して互いに対向するように固定される。接着材Gとしては、例えばエポキシ系の接着材が用いられる。接着材Gは、用途に応じて二液混合型、一液型のいずれも用いられ得る。
One
連結管3の外径Dex3は、外管1の連結部12の内径Din12及び外管2の連結部22の内径Din22よりも小さく、例えば270.0mm程度である。連結管3の外径Dex3は、一端3aから他端3bまで全長に亘って略等しい。外管1の連結部12の内径Din12または外管2の連結部22の内径Din22と連結管3の外径Dex3との差(クリアランス)が小さすぎると、連結管3を外管1及び外管2に挿入する際の作業性が低下し、また、接着材Gが掻き出されて連結強度が低下することがある。このため、クリアランスは例えば0.03mm以上であってもよい。また、クリアランスが大きすぎると、外管1と外管2との軸ずれを生じる(外管1の軸と外管2の軸との真直度が低下する)ことがある。このため、クリアランスは例えば1.0mm以下であってもよい。
The outer diameter Dex3 of the connecting
連結管3の長さL3は、例えば1200mm程度である。連結管3の長さL3が短すぎると、連結強度が小さくなり、連結部分が壊れてしまうことがある。また、連結管3の長さL3が短すぎると、外管1と外管2との軸ずれを生じる(つまり、外管1の軸と外管2の軸との真直度が低下する)ことがある。このため、連結管3の長さL3は、例えば外管1の外径Dex1及び外管2の外径Dex2の2倍以上であってもよい。一方、連結管3の長さL3が長すぎると、連結管3を外管1及び外管2に挿入する際の作業性が低下する。また、連結管3の長さL3が長すぎると、外管1の連結部12及び外管2の連結部22を加工するための装置が大型化し、加工できないことがある。このため、連結管3の長さL3は、例えば外管1の外径Dex1及び外管2の外径Dex2の6倍以下であってもよい。
The length L3 of the connecting
このように、ウェブ製造用ロール10では、外管1の他端1bと外管2の一端2aとが互いに当接するように、外管1及び外管2が連結管3によって連結され、方向Aに沿って同軸に配置されている。
Thus, in the
次に、ウェブ製造用ロール10の製造方法の一例について説明する。図4は、ウェブ製造用ロール10の製造方法の一例を示す工程図である。図5は、ウェブ製造用ロール10の製造に用いられるシートローリング装置を概略的に示す図である。図4に示されるように、ウェブ製造用ロール10の製造方法は、シートローリング工程S01、熱硬化工程S02、脱芯工程S03、機械加工工程S04及び接着工程S05を備えている。
Next, an example of the manufacturing method of the
まず、前準備として、外管1、外管2及び連結管3のそれぞれに用いられる強化繊維をプリプレグPとして形成する。各プリプレグPは、各強化繊維にマトリックス樹脂を含浸させ、シート状にすることにより形成される。そして、シートローリング工程S01、熱硬化工程S02及び脱芯工程S03によって、外管1、外管2及び連結管3をそれぞれ作製する。
First, as pre-preparation, reinforcing fibers used for each of the
具体的に説明すると、シートローリング工程S01では、図5に示されるシートローリング装置50を用いて、マンドレル51を3本のロール52〜54によって回転させながら、各プリプレグPをマンドレル51に巻き付ける。続いて、熱硬化工程S02では、シートローリング工程S01においてマンドレル51に巻き付けられたプリプレグPの外周面に、ポリプロピレン、PETなどから製造された熱収縮テープを巻き付けてプリプレグPを固定する。そして、加熱炉の中に入れて例えば130゜C〜180゜C程度の温度で加熱することによって、プリプレグPに含まれるマトリックス樹脂を硬化する。続いて、脱芯工程S03では、硬化したプリプレグPを室温まで冷却したのち、熱収縮テープを除去し、マンドレル51を引き抜く。このようにして、外管1、外管2及び連結管3がそれぞれ作製される。
Specifically, in the sheet rolling step S01, each prepreg P is wound around the
続いて、機械加工工程S04では、外管1、外管2及び連結管3に機械加工を施す。具体的には、外管1の他端1bから一端1aに向かって長さL12までの部分の内周面を、内径Din12となるように研削して連結部12を形成する。同様に、外管2の一端2aから他端2bに向かって長さL22までの部分の内周面を、内径Din22になるように研削して連結部22を形成する。また、連結管3の外周面を外径Dex3になるように研削する。このようにして、外管1及び外管2の内周面と連結管3の外周面とのクリアランスを確保する。
Subsequently, in the machining step S04, the
続いて、接着工程S05では、図6に示されるように、機械加工工程S04において研削された連結管3の外周面に接着材を塗布する。そして、連結管3の一端3aを外管1の他端1bから連結部12に挿入し、連結管3の他端3bを外管2の一端2aから連結部22に挿入する。そして、外管1の他端1bと外管2の一端2aとが当接するように、連結管3の両端側から外管1及び外管2を押し込んで隙間嵌めする。このようにして、ウェブ製造用ロール10が作製される。
Subsequently, in the bonding step S05, as shown in FIG. 6, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the connecting
以上のように構成されたウェブ製造用ロール10では、ロール本体5は、外管1と外管2とが連結管3によって連結されて成る。このため、外管1の長さL1と外管2の長さL2とを調整することによってロール本体5の長さを所望の長さとすることができる。つまり、1本のパイプにより所望の長さとする場合におけるパイプの長さと比較して、外管1の長さL1及び外管2の長さL2を小さくすることができる。その結果、1本のパイプを長尺化することなく、ロール本体5を長尺化することができ、ロールの長尺化による作製精度の低下を抑制することが可能となる。また、これに伴い、シートローリング装置の大型化を抑制でき、コストの増大を抑制することが可能となる。
In the
また、連結管3の長さL3は、外管1の外径Dex1及び外管2の外径Dex2の2倍以上であってもよい。この場合、外管1と連結管3との連結部分の長さ及び外管2と連結管3との連結部分の長さを大きくすることができる。このため、連結強度が増大され、連結部分が壊れることを抑制できる。また、外管1と連結管3との連結部分の長さ及び外管2と連結管3との連結部分の長さを大きくすることによって、外管1と外管2との軸ずれを抑制することができ、外管1の軸と外管2の軸との真直度の向上が可能となる。
Further, the length L3 of the connecting
また、連結管3の長さL3は、外管1の外径Dex1及び外管2の外径Dex2の6倍以下であってもよい。この場合、連結管3を外管1及び外管2に挿入する際の作業性の低下を抑制できる。また、大型の装置を用いることなく、外管1の連結部12及び外管2の連結部22を加工することができる。
Further, the length L3 of the connecting
また、連結管3の外径Dex3は、外管1の連結部12の内径Din12及び外管2の連結部22の内径Din22よりも小さく、外管1の連結部12の内径Din12及び外管2の連結部22の内径Din22と連結管3の外径Dex3との差(クリアランス)は0.03mm以上であってもよい。この場合、連結管3を外管1及び外管2に挿入する際の作業性の低下を抑制できる。また、連結管3の外周面と外管1の連結部12の内周面及び外管2の連結部22の内周面とを連結する際に掻き出される接着材Gの量を低減することができ、連結管3と外管1及び外管2との連結強度の低下を抑制することが可能となる。
Further, the outer diameter Dex3 of the connecting
さらに、クリアランスは1.0mm以下であってもよい。この場合、外管1に連結管3を挿入する際の外管1の軸と連結管3の軸とのずれ、及び、外管2に連結管3を挿入する際の外管2の軸と連結管3の軸とのずれを抑えることができる。つまり、外管1と外管2との軸ずれを抑制することができ、外管1の軸と外管2の軸との真直度の向上が可能となる。
Further, the clearance may be 1.0 mm or less. In this case, the displacement between the axis of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態のウェブ製造用ロール10のロール本体5では、2つの外管1,2が1つの連結管3によって連結されているが、3つ以上の外管が2つ以上の連結管によって連結されていてもよい。つまり、ウェブ製造用ロール10のロール本体5は、外管1及び外管2に加えて、さらに1以上の外管を備え、隣り合う外管を互いに連結するための連結管をさらに備えてもよい。この場合、ロール本体5の両端に位置する外管は一方の端に連結部を備え、他の外管は両端に連結部を備える。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the
また、連結管3は、強化繊維複合材料に限られず、アルミニウム等の金属から構成されてもよい。
Further, the connecting
図7は、ウェブ製造用ロールの一変形例を模式的に示す断面図である。図7に示されるように、ウェブ製造用ロール10Aは、ウェブ製造用ロール10と比較して、被覆層6及びジャーナル7をさらに備える点で相違している。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the web manufacturing roll. As shown in FIG. 7, the
被覆層6は、ロール本体5の外周面を覆う層である。この例では、被覆層6は、外管1の外周面及び外管2の外周面を覆っている。被覆層6は、例えばメッキ層であってもよく、ゴム層であってもよい。
The
ジャーナル7は、ロール本体5を軸回りに回転させるための回転軸である。ジャーナル7は、ロール本体5の一端5a及び他端5bにそれぞれ設けられる。この例では、ジャーナル7は外管1の一端1a及び外管2の他端2bにそれぞれ設けられる。
The journal 7 is a rotation shaft for rotating the
このウェブ製造用ロール10Aにおいても、上記実施形態と同様の効果が奏される。また、ウェブ製造用ロール10Aでは、被覆層6がメッキ層である場合、ロールの表面を滑らかにすることができ、ウェブに傷が付く可能性を低減できる。また、ウェブ製造用ロール10Aでは、被覆層6がゴム層である場合、ウェブとの摩擦を増加でき、ウェブの搬送効率の向上が可能となる。さらに、ウェブ製造用ロール10Aでは、ジャーナル7を備えることによって、ロール本体5を軸回りに回転させることが可能となる。
Also in this
(実施例)
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明がより具体的に説明されるが、本発明は以下の実施例に限定されない。
(Example)
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
[実施例1]
JX日鉱日石エネルギー株式会社の炭素繊維プリプレグ、E8026C−25N(ピッチ系高弾性炭素繊維:日本グラファイトファイバー製XN−80、繊維引張弾性率:780GPa、CF目付:250g/m2、樹脂含有量:31重量%)、B24N33C269(PAN系炭素繊維:三菱レイヨン製TR50S、繊維引張弾性率:240GPa、CF目付:270g/m2、樹脂含有量:33重量%)、ガラス繊維プリプレグEAF26B−16G(Eガラス繊維、GF目付:160g/m2、樹脂含有量:35重量%)を使用して、シートローリング方式により、第1パイプ及び第2パイプを製作した。第1パイプ及び第2パイプはいずれも、外径120mm、内径100mm、長さ3000mm、軸方向弾性率150GPaであった。
[Example 1]
Carbon fiber prepreg of JX Nippon Mining & Energy Co., Ltd., E8026C-25N (pitch-based high elastic carbon fiber: XN-80 manufactured by Nippon Graphite Fiber, fiber tensile elastic modulus: 780 GPa, CF basis weight: 250 g / m 2 , resin content: 31 wt%), B24N33C269 (PAN-based carbon fiber: Mitsubishi Rayon TR50S, fiber tensile elastic modulus: 240 GPa, CF basis weight: 270 g / m 2 , resin content: 33 wt%), glass fiber prepreg EAF26B-16G (E glass) Fiber, GF basis weight: 160 g / m 2 , resin content: 35% by weight) were used to produce a first pipe and a second pipe by a sheet rolling method. Each of the first pipe and the second pipe had an outer diameter of 120 mm, an inner diameter of 100 mm, a length of 3000 mm, and an axial elastic modulus of 150 GPa.
また、JX日鉱日石エネルギー株式会社の炭素繊維プリプレグB24N33C269、およびガラス繊維プリプレグEAF26B−16Gを使用して、シートローリング方式により、連結パイプを製作した。連結パイプの外径は102mm、内径90mm、長さ500mm、軸方向弾性率は、100GPaであった。 In addition, a connecting pipe was manufactured by a sheet rolling method using carbon fiber prepreg B24N33C269 and glass fiber prepreg EAF26B-16G manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation. The connecting pipe had an outer diameter of 102 mm, an inner diameter of 90 mm, a length of 500 mm, and an axial elastic modulus of 100 GPa.
次に、第1パイプ及び第2パイプそれぞれの片側の端部の内周面に、内径100.5mmになるように、奥行き260mmまで研削加工を施して、連結部を形成した。また連結パイプについては、外径が100.0mmとなるように、外周面に研削加工を施した。第1パイプ及び第2パイプの連結部、並びに、連結パイプの外周面に、二液混合型のエポキシ接着材を塗布し、第1パイプ及び第2パイプを連結パイプにより接着接合した。そして、エポキシ接着材を硬化して、長さ6000mm、外径120mmの長尺ロールを得た。 Next, the inner peripheral surface of one end of each of the first pipe and the second pipe was ground to a depth of 260 mm so as to have an inner diameter of 100.5 mm, thereby forming a connecting portion. Moreover, about the connection pipe, the outer peripheral surface was ground so that an outer diameter might be 100.0 mm. A two-component mixed epoxy adhesive was applied to the connecting portion of the first pipe and the second pipe, and the outer peripheral surface of the connecting pipe, and the first pipe and the second pipe were bonded and joined by the connecting pipe. Then, the epoxy adhesive was cured to obtain a long roll having a length of 6000 mm and an outer diameter of 120 mm.
[実施例2]
実施例1と同じ材料を用いて同じ方法で、第1パイプ及び第2パイプを製作した。第1パイプ及び第2パイプはいずれも、外径120mm、内径100mm、長さ3000mmであった。なお、実施例1と比較して、使用するプリプレグとの混合比率を変えることにより、軸方向弾性率を210GPaとした。また連結パイプについては、実施例1と同じものを製作した。
[Example 2]
A first pipe and a second pipe were manufactured in the same manner using the same material as in Example 1. Both the first pipe and the second pipe had an outer diameter of 120 mm, an inner diameter of 100 mm, and a length of 3000 mm. In addition, compared with Example 1, the axial elastic modulus was 210 GPa by changing the mixing ratio with the prepreg to be used. Further, the same connection pipe as in Example 1 was manufactured.
次に、第1パイプ及び第2パイプそれぞれの片側の端部の内周面に、内径100.5mmになるように、奥行き260mmまで研削加工を施して、連結部を形成した。また連結パイプについては、外径が100.0mmとなるように、外周面に研削加工を施した。第1パイプ及び第2パイプの連結部、並びに、連結パイプの外周面に、二液混合型のエポキシ接着材を塗布し、第1パイプ及び第2パイプを連結パイプにより接着接合した。そして、エポキシ接着材を硬化して、長さ6000mm、外径120mmの長尺ロールを得た。 Next, the inner peripheral surface of one end of each of the first pipe and the second pipe was ground to a depth of 260 mm so as to have an inner diameter of 100.5 mm, thereby forming a connecting portion. Moreover, about the connection pipe, the outer peripheral surface was ground so that an outer diameter might be 100.0 mm. A two-component mixed epoxy adhesive was applied to the connecting portion of the first pipe and the second pipe, and the outer peripheral surface of the connecting pipe, and the first pipe and the second pipe were bonded and joined by the connecting pipe. Then, the epoxy adhesive was cured to obtain a long roll having a length of 6000 mm and an outer diameter of 120 mm.
[比較例1]
炭素繊維として、日本グラファイトファイバー製XN−60(繊維引張弾性率:600GPa)、三菱レイヨン製TR50S(繊維引張弾性率:240GPa)を使用して、フィラメントワインディング法により、長尺ロールを製作した。長尺ロールの外径は120mm、内径は100mm、長さは6000mm、軸方向弾性率は200GPaであった。
[Comparative Example 1]
Using carbon graphite XN-60 (fiber tensile elastic modulus: 600 GPa) and Mitsubishi Rayon TR50S (fiber tensile elastic modulus: 240 GPa), a long roll was manufactured by the filament winding method. The long roll had an outer diameter of 120 mm, an inner diameter of 100 mm, a length of 6000 mm, and an axial elastic modulus of 200 GPa.
(静振れ測定)
実施例1、実施例2及び比較例1の長尺ロールの両端を回転コロ上で保持して、各長尺ロールを回転させながら、その中央部のたわみを測定し、たわみの最大値と最小値との差を静振れとした。実施例1の長尺ロールでは、中央部での静振れは0.05mmであった。実施例2の長尺ロールでは、中央部での静振れは0.03mmであった。比較例1の長尺ロールでは、中央部での静振れは0.18mmと大きかった。このように、実施例1及び実施例2の長尺ロールは、比較例1の長尺ロールよりも優れた静振れ性能を有していた。以上のことから、実施例1及び実施例2では、作製精度を低下させることなく、長尺化できることが確認された。
(Static runout measurement)
Both ends of the long rolls of Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 are held on a rotating roller, and while rotating each long roll, the deflection at the center is measured, and the maximum value and the minimum of the deflection are measured. The difference from the value was defined as static vibration. In the long roll of Example 1, the static runout at the center was 0.05 mm. In the long roll of Example 2, the static runout at the center was 0.03 mm. In the long roll of Comparative Example 1, the static vibration at the center was as large as 0.18 mm. Thus, the long rolls of Example 1 and Example 2 had better static vibration performance than the long rolls of Comparative Example 1. From the above, in Example 1 and Example 2, it was confirmed that the length could be increased without reducing the production accuracy.
1…外管(第1パイプ)、2…外管(第2パイプ)、3…連結管(連結パイプ)、3a…一端、3b…他端、5…ロール本体、6…被覆層、7…ジャーナル、10,10A…ウェブ製造用ロール、11…本体部、12…連結部、21…本体部、22…連結部、Dex1…外径、Dex2…外径、Dex3…外径、Din12…内径、Din22…内径、G…接着材。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ロール本体は、
繊維強化複合材料を含む第1パイプと、
繊維強化複合材料を含む第2パイプと、
前記第1パイプと前記第2パイプとを連結するための連結パイプと、
を備え、
前記第1パイプは、第1本体部と、第1連結部と、を備え、
前記第2パイプは、第2本体部と、第2連結部と、を備え、
前記第1パイプの前記第1連結部における内径は、前記第1パイプの前記第1本体部における内径よりも大きく、
前記第2パイプの前記第2連結部における内径は、前記第2パイプの前記第2本体部における内径よりも大きく、
前記連結パイプの一端は、前記第1連結部に挿入され、
前記連結パイプの他端は、前記第2連結部に挿入され、
前記連結パイプの外径は、前記第1パイプの前記第1連結部における内径及び前記第2パイプの前記第2連結部における内径よりも小さい、ウェブ製造用ロール。 A roll for web production comprising a roll body,
The roll body is
A first pipe comprising a fiber reinforced composite material;
A second pipe comprising a fiber reinforced composite material;
A connecting pipe for connecting the first pipe and the second pipe;
With
The first pipe includes a first main body portion and a first connecting portion,
The second pipe includes a second main body portion and a second connecting portion,
An inner diameter of the first connection portion of the first pipe is larger than an inner diameter of the first body portion of the first pipe,
An inner diameter of the second pipe in the second connecting portion is larger than an inner diameter of the second pipe in the second main body portion,
One end of the connection pipe is inserted into the first connection part ,
The other end of the connection pipe is inserted into the second connection part ,
The web manufacturing roll has an outer diameter of the connection pipe that is smaller than an inner diameter of the first connection portion of the first pipe and an inner diameter of the second connection portion of the second pipe .
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のウェブ製造用ロール。 A coating layer covering the outer peripheral surface of the first pipe and the outer peripheral surface of the second pipe;
The roll for web manufacture as described in any one of Claims 1-3.
請求項4に記載のウェブ製造用ロール。 The coating layer is a plating layer.
The roll for web manufacture of Claim 4.
請求項4に記載のウェブ製造用ロール。 The coating layer is a rubber layer.
The roll for web manufacture of Claim 4.
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のウェブ製造用ロール。 A journal for rotating the roll body about an axis;
The roll for web manufacture as described in any one of Claims 1-6.
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