JPH06335979A - フッ素樹脂コートfrpロールの製造方法 - Google Patents

フッ素樹脂コートfrpロールの製造方法

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JPH06335979A
JPH06335979A JP5126264A JP12626493A JPH06335979A JP H06335979 A JPH06335979 A JP H06335979A JP 5126264 A JP5126264 A JP 5126264A JP 12626493 A JP12626493 A JP 12626493A JP H06335979 A JPH06335979 A JP H06335979A
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JP
Japan
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core material
cylinder
frp
roll
fluoroplastic
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JP5126264A
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English (en)
Inventor
Yasunobu Kojima
泰信 小島
Takeshi Yokoyama
竹志 横山
Tadahiro Nishimoto
忠弘 西本
Manabu Fujitani
学 藤谷
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 内径rのフッ素樹脂製円筒を加熱して膨張さ
せ、該円筒の中空部に外径R(0.940R<=r<=
0.999R)のFRPロール芯材を挿入し、次いで該
フッ素樹脂製円筒を、常温まで冷却して収縮させること
により該FRPロール芯材に密着・固定させることを特
徴とするフッ素樹脂コートFRPロールの製造方法。 【効果】 本発明方法によれば、FRPを芯材としたロ
ールのフッ素樹脂表面加工するときに変形等の問題を起
こさずロール芯材とフッ素樹脂層が確実に固定された高
剛性で軽量であり表面の溌水性、溌油性があるフッ素樹
脂コートFRPロールを製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素樹脂コートFR
Pロール、即ち、芯材が繊維強化樹脂(FRP)成形体
からなり、表面がフッ素樹脂でコートされてなるロール
の製造方法に関するものである。本発明で製造されるF
RPロールは、例えばフィルム製造、製紙、印刷等の産
業用ロールとして用いられる。
【0002】
【従来の技術】従来、産業用ロールには鉄またはアルミ
ニウム等からなる金属製ロールが多く用いられてきた。
産業用ロールへの要求性能は、高剛性でたわみが少な
く、軽量で慣性モーメントが小さいこと、寸法精度が高
いこと等であるが、金属製ロールでは重量が重いため問
題があった。
【0003】かかる問題点を解決するためFRPロール
が用いられるようになった。従来の金属製ロールと比較
し、FRPロールは、同じ寸法ならより軽量であり、高
弾性の炭素繊維を用いることでより曲げ剛性を高く設計
でき、さらに、高剛性かつ軽量なためにロール化の際の
切削・研削加工工程でたわみが小さく、より精度の高い
ロールを得ることが出来る等利点が多い。
【0004】しかしFRPの表面は、インク等の液と濡
れ性が良くロール表面が汚れ、印刷物やフィルムを汚す
等の問題があり、インク等に対し濡れ性の悪い材料層を
設けて表面を改善する工夫が試みられている。その様な
材料としては、フッ素樹脂が考えられる。フッ素樹脂
は、溌水性、溌油性にすぐれ、耐汚染性、易清掃性を発
揮するので、産業用ロールの使用される分野における生
産性の向上および製品精度の向上に寄与し得る。
【0005】そして、フッ素樹脂層をロール表面に形成
させる具体的方法としては、粉体塗装等によりフッ素樹
脂コートを施したり、熱収縮チューブをかぶせることが
考えられ、これらの方法は、実際に金属製ロールの表面
にフッ素樹脂コートを形成させる場合には採用されてい
る。粉体塗装とは、PTFE等の粉体状樹脂を吹き付け
法、静電気法等で塗布しその後、該樹脂の溶解温度以上
の温度で焼成処理を行い、塗膜を形成する方法である。
また、熱収縮チューブとは、予め径方向に延伸されたフ
ッ素樹脂製円筒のことであって、分子が円周方向に沿っ
て側面上で直線状に配列固定されている。加熱される
と、分子が緩和により糸鞠状に戻り、熱収縮チューブ全
体が径方向に収縮してロール芯材上に密着・固定され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、FRPロール
芯材に粉体塗装を施すと、樹脂焼付け処理時の加熱によ
りロールが変形したり内部にクラックがでるという悪影
響を及ぼすことがあり、FRPロール芯材にフッ素樹脂
粉体塗料等の焼付けを適用することは不可能である。ま
た樹脂に悪影響を与えない低い硬化温度のフッ素樹脂変
性塗料においては硬化を行うためフッ素樹脂が変性され
ていたり硬化用バインダーの濡れ性のため所望の溌水性
等の表面性状が得られない。
【0007】熱収縮フッ素樹脂チューブにおいてもフッ
素量が多い樹脂では高い熱処理を行う必要がありFRP
に適用しがたく、フッ素量が少ない樹脂では所望の表面
性状が得られない。また熱収縮チューブは、それ自体の
製造に多大な労力を要する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、フッ素樹脂製円筒を
加熱膨張させ、該円筒の中空部にFRPロール芯材を挿
入し、次いで該フッ素樹脂製円筒を、常温まで冷却して
収縮させることにより、該フッ素樹脂製円筒が、該芯材
の変形等の問題を引き起こすことなく、容易に密着・固
定されることを見いだした。また、その際用いるフッ素
樹脂製円筒の内径を、FRPロール芯材の外径に対し、
僅かに小さい特定の範囲とすることにより、ひび割れ等
の無い、強固に密着・固定されたフッ素樹脂コートを形
成せしめ得ることを見いだし、本発明に到達した。
【0009】即ち、本発明の要旨は、内径rのフッ素樹
脂製円筒を加熱して膨張させ、該円筒の中空部に外径R
(0.940R<=r<=0.999R)のFRPロー
ル芯材を挿入し、次いで該フッ素樹脂製円筒を、常温ま
で冷却して収縮させることにより該FRPロール芯材に
密着・固定させることを特徴とするフッ素樹脂コートF
RPロールの製造方法に存する。
【0010】以下、本発明をより詳細に説明する。一般
にFRPの成形体は炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊
維等の強化繊維とエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂用いて製造されるが、本
発明で用い得るFRPロール芯材の材料としての熱硬化
性樹脂は、耐熱性の点で、熱変形温度が高く、内部応力
の小さな樹脂が好ましい。強化繊維としてはFRP成形
体の熱変形を抑える点で、熱膨張係数の小さな高弾性炭
素繊維の様な繊維が好ましい。
【0011】成形方法としては予め樹脂を繊維に含浸、
半硬化状態にしたプリプレグシート、テープを捲回積層
するシートワインディング法や樹脂を繊維に含浸しなが
ら所定の形状の型に捲回するフィラメントワインディン
グ法などをもちいることが可能である。この積層品をオ
−トクレ−ブ、オーブン等で加熱硬化し所定の寸法にな
るように研削、研磨等の加工を行なう。
【0012】寸法は、用途および材質、設計に応じて適
宜選択されるが、通常、外径は20mmから500mm
程度、肉厚は1mmから50mm程度、長さは10cm
から10m程度であり、長さに対する外径の比は、0.
01から3程度、外径と肉厚の比は0.01から0.3
程度が好ましいこの様にして製造したFRPロール芯材
に、フッ素樹脂層をコートする場合において変形、内部
のクラックをおこさずにFRPロール芯材の精度及び強
度が保たれることおよびフッ素樹脂層とFRPロール芯
材が確実に固定されなければならない。
【0013】本発明で用いるフッ素樹脂製円筒の材質
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフル
オロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニ
ルフルオライド、テトラフルオロエチレン/ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン
/テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン/ポリク
ロロトリフルオロエチレン共重合体であるが、その他、
導電性フィラ、顔料、樹脂等の混入を妨げるものではな
い。表面の耐汚染性、易清掃性の点で、外表面にはポリ
テトラフルオロエチレンを用いることが好ましい。
【0014】本発明は、FRPロール芯材の外径よりや
や内径の小さいフッ素樹脂製円筒を用いることをひとつ
の特徴とする。具体的には、フッ素樹脂製円筒の内径を
r、FRPロール芯材の外径をRとすると、rは0.9
40R<=r<=0.999Rの範囲でなければならな
い。rがこれより大きいと、FRPロール芯材に強固に
固定されない。また、フッ素樹脂の熱膨張率は約200
×10-6だから、rが0.940R未満であると、フッ
素樹脂製円筒は芯材の温度に対して300℃以上高い温
度まで加熱しなければ芯材を挿入することができない。
300℃を大幅に越える様な高温への加熱は、それ自体
労力がかかる上、高温のフッ素樹脂製円筒がFRP製の
芯材に接触すると芯材の変形を引き起こす。
【0015】FRPロール芯材の内径以外のサイズは、
FRPロール芯材の形状および使用方法によるが肉厚は
0.5mmから20mm程度、コート部位はFRPロー
ル芯材全長でも良いし、紙、フィルム等との接触面に限
定しても良い。該円筒を加熱することによる熱膨張を利
用し、FRP芯材を該円筒に挿入し、その後の冷却によ
る熱収縮によりフッ素樹脂をFRPロール芯材に固定す
ることにより目的が達成できる。FRPロール芯材を挿
入する時点で、FRP芯材の表面に接着剤を塗布してお
くことは、収縮後のフッ素樹脂製円筒体とFRPロール
芯材をより強固に固定できるので、好ましい。
【0016】その際用い得る接着剤としては、エポキシ
樹脂系、シアノアクリレート樹脂系、酢酸ビニル樹脂
系、各種ゴム系等の接着剤が挙げられ、中でも、フッ素
樹脂との接着強度が比較的大きいエポキシ樹脂系の接着
剤が好ましい。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例1 ピッチ系炭素繊維”ダイアリードK137”(三菱化成
(株)製)で補強されたエポキシ樹脂プリプレグHyE
65Dを用い、シートワインディング法により、外径R
20mm、内径14mm、長さ1000mmのFRPロ
ール芯材を成形した。
【0018】外径23mm、内径r19.6mm、長さ
1000mm、ポリテトラフルオロエチレン製円筒(日
本バルカー工業(株)製)をオーブンにて250℃で、
10分間加熱し、該円筒の中空部にFRP芯材を挿入し
たのち放置し、冷却してフッ素樹脂コートFRPロール
を製造した。次いで、旋盤および片刃ハイス(ノーズ、
0.5R)を用いてフッ素樹脂層を削ることにより、切
削テストを行った。
【0019】また、FRPロール芯材とフッ素樹脂製円
筒との接着強度を調べるため、万能引張試験機を用い、
FRPロール芯材とフッ素樹脂製円筒とを円筒の軸方向
に沿って反対方向に押すことにより、打ち抜きテストを
行った。これらのテストの結果を表1に示す。
【0020】実施例2 フッ素樹脂製円筒の中空部に挿入する前に、FRPロー
ル芯材の外表面に、接着剤(チバガイギー社製”アラル
ダイト”)を塗布した以外、前記実施例1と全く同様に
した結果を表1に示す。
【0021】比較例1 FRPロール芯材に、該芯材の外径と同じ内径を持つフ
ッ素樹脂製円筒を室温で挿入して、フッ素樹脂コートF
RPロールを製造した以外、前記実施例1と全く同様に
した結果を表1に示す。
【0022】比較例2 フッ素樹脂製円筒の中空部に挿入する前に、FRPロー
ル芯材の外表面に、接着剤(チバガイギー社製”アラル
ダイト”)塗布した以外、前記比較例1と全く同様にし
た結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】本発明方法によれば、FRPを芯材とし
たロールのフッ素樹脂表面加工するときに変形等の問題
を起こさずロール芯材とフッ素樹脂層が確実に固定され
た高剛性で軽量であり表面の溌水性、溌油性があるフッ
素樹脂コートFRPロールを製造できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内径rのフッ素樹脂製円筒を加熱して膨
    張させ、該円筒の中空部に外径R(0.940R<=r
    <=0.999R)のFRPロール芯材を挿入し、次い
    で該フッ素樹脂製円筒を、常温まで冷却して収縮させる
    ことにより該FRPロール芯材に密着・固定させること
    を特徴とするフッ素樹脂コートFRPロールの製造方
    法。
JP5126264A 1993-05-27 1993-05-27 フッ素樹脂コートfrpロールの製造方法 Pending JPH06335979A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08245033A (ja) * 1995-03-16 1996-09-24 Toray Ind Inc ゴムロール及びその製造方法
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
JP2008285303A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Nippon Steel Composite Co Ltd 巻芯、巻芯の製造方法及び巻芯の再生方法
CN110325609A (zh) * 2017-02-15 2019-10-11 琳得科株式会社 辊及辊的制造方法

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