JPH07119732A - 耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー - Google Patents

耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー

Info

Publication number
JPH07119732A
JPH07119732A JP26754993A JP26754993A JPH07119732A JP H07119732 A JPH07119732 A JP H07119732A JP 26754993 A JP26754993 A JP 26754993A JP 26754993 A JP26754993 A JP 26754993A JP H07119732 A JPH07119732 A JP H07119732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
fiber reinforced
reinforced resin
base material
plating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26754993A
Other languages
English (en)
Inventor
Naomi Nakayama
直美 中山
Toshiro Terakawa
敏郎 寺川
Toshio Mori
俊雄 森
Katsumi Fukunaga
克巳 福永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yoshikawa Kogyo Co Ltd filed Critical Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Priority to JP26754993A priority Critical patent/JPH07119732A/ja
Publication of JPH07119732A publication Critical patent/JPH07119732A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 密着性が高いCrめっき被膜を形成するため
に通電性が高い金属層を下地層として形成した炭素繊維
強化樹脂製ローラーを提供する。 【構成】 炭素繊維強化樹脂製ローラー基材1の表面に
濃淡のある粗面形成剤層4を形成後、Cu溶射被膜5を
形成し、その上にCuめっき被膜6を形成し、さらに最
外層にCrめっき被膜7を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、最外層に耐摩耗性めっ
き被膜を有する炭素繊維強化樹脂製ローラー(CFRP
ローラー)に関する。
【0002】
【従来の技術】炭素繊維強化樹脂製ローラーは、その軽
量である特長を利用して、製紙、製鉄、電子機器関連の
業界において搬送用、その他の用途に、軽量化と設備の
コンパクト化、さらには、ローラー交換時の労力の低減
等のために実用化が進められている。
【0003】この炭素繊維強化樹脂製ローラーは、その
軽量である特性を利用して高速回転や急始動、急停止を
断続的に繰り返すような過酷な条件下で用いることが多
い。このことから、その使用に耐える密着力と耐摩耗性
を有する平滑な硬質めっき被膜を得る必要がある。
【0004】ところが、この炭素繊維強化樹脂製ローラ
ーの製造に当たっての樹脂表面への耐摩耗性めっき被膜
のめっきは、基材となる樹脂自体に導電性がないため
に、一般に無電解めっき法により形成されてきたが、め
っき被膜の付着力不足、生産性が低い等の欠点があっ
た。
【0005】この欠点を解消するために、付着力が強
く、硬質のめっき被膜を得るための改善手段が種々提案
されているが、それぞれに未だ解決すべき課題を残して
いる。例えば、特開昭61−217566号公報には、
炭素繊維強化複合材料からなる筒状体基材表面に下地処
理を施したのち、金属溶射被膜を形成し、その上にめっ
きする方法が開示されている。また、特開平3−267
392号公報には、基材の外周面に導電性接着剤層を介
して金属線材を螺旋状に巻き付けたのち研削、研摩を施
し、その後めっきする方法が開示されている。これら
は、樹脂材の表面に、電気めっきを施すに当たって、電
極となる通電性の金属層を形成するものであるが、金属
溶射処理層を形成するものでは溶射被膜が気孔を有する
ものであることからその表面を研削しても凹部が残り、
封孔を兼ねた硬質金属めっき層を形成してもその凹部が
残るため、その凹部を消滅させ得る研削、研摩代が必要
となり、さらに硬質金属であるために、十分な平滑面を
得るための研磨は容易ではない。また、金属線材層を形
成するものでは、平滑なめっき表面を得られるものの金
属線材層の形成に手間がかかる。
【0006】さらに、特開昭63−259214号公報
には、炭素繊維強化プラスチック製ローラーの表面に直
径1〜50μm、深さ1〜50μmのくぼみをローラー
の周面積の10〜70%にわたって形成したのち、めっ
き処理を施すことが開示されている。これは樹脂材の表
面層にめっき層がアンカー効果を生じ得るようにくぼみ
を形成するものであるが、手間がかかる上に、このアン
カー効果だけでは、十分な密着力は期待できない。
【0007】また、さらに、特開平4−74868号公
報には、樹脂複合材料の表面をサンドブラストして導電
性繊維を露出させて粗面化したのち、めっき処理を施す
ことが開示されている。これは樹脂の強化繊維として通
電性のある炭素繊維等を用いた場合の簡単な手段である
が、繊維の毛羽立ちはめっき被膜の平滑性を損ねること
になり、密着力も期待できない。
【0008】さらに、硬質めっき被膜を形成する際はロ
ーラー軸を電極とすることが行なわれるが、ローラーの
周表面に通電性の金属層を形成しても樹脂の強化繊維で
ある炭素繊維とは樹脂分が絶縁層として作用することか
ら均一なめっき層を形成することは困難であり、一方、
凹凸の存在する表面に直接めっきするために、めっき被
膜表面にも凹凸がそのまま残り、平滑処理として研削、
研摩を施そうとしても硬質めっき被膜では容易でない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、炭素繊維強
化樹脂製ローラーへの硬質電気めっき被覆を形成するに
当たっての前記従来の問題点を解消するもので、その目
的は、密着性と平滑性を改善した耐摩耗性硬質電気めっ
き被膜を有する炭素繊維強化樹脂製ローラーを提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の耐摩耗性に優れ
た炭素繊維強化樹脂製ローラーは、ブラスト処理を施さ
ない炭素繊維強化樹脂基材を、素地状態で同基材表面が
30〜70%露出するように粗面形成剤を塗布し、乾燥
固化後、その表面に通電性材料を溶射した後、その溶射
被膜表面に通電性めっき被膜を形成し、さらに最外層に
耐摩耗性の電気めっき被膜を形成したことを特徴とす
る。
【0011】炭素繊維強化樹脂基材は、その外周面の寸
法精度、平滑度は良好とは言い難く、これはブラスト処
理では解消しないことから、最外層の耐摩耗性電気めっ
き被膜形成後に製品寸法(以下、仕様寸法と称す。)を
得られるように、前処理として、仕様寸法以下の外径に
研磨仕上げを施した素地の状態で処理を行う。
【0012】炭素繊維強化樹脂基材表面が30〜70%
露出するように粗面形成剤を塗布するためには、スプレ
ー塗布、または0.1〜0.3mmφの穴をあけた薄い
テープを外周面に密着、粘着後、浸漬塗布し、凝固後、
該テープを剥離する等の手段が採用できる。
【0013】粗面形成剤で処理したのちの素面の露出量
は、めっき時の通電性の確保は当然であるが、それ以上
に溶射通電性材料の密着力の点から、30〜70%であ
る必要がある。なお、粗面成形剤の塗布において、炭素
繊維強化樹脂基材の表面の露出面積が30%未満では、
塗布時の粗面形成剤層2の被膜が厚くなり、十分な粗面
が形成できない上、通電性も低下し、被膜自体も軽度の
衝撃を受けるだけで剥離し、70%を超える場合には、
通電性の溶射被膜と炭素繊維強化樹脂基材の密着性が不
足し、極端な場合、非溶射部が生じることもあり、通電
材料層の有効面積が小さくなり、めっき時の電流密度が
高くなり、炭素繊維強化樹脂そのものが焼損し、同基材
に欠損が生じる。
【0014】この粗面層の凹凸の程度は、アンカー効果
が得られる30〜70μm程度必要である。
【0015】粗面形成剤としては、炭素繊維強化樹脂基
材との強力な密着力と溶射下地層としてのアンカー効果
とを発揮する熱硬化性エポキシ樹脂等を主成分として酸
化珪素あるいはアルミナ等の微細無機質粒子を添加して
事前処理したものが、好適に使用できる。
【0016】溶射材である通電性材料は、めっき後の表
面調整のために研削容易である必要があり、そのため、
研削が容易で、且つ、通電性に優れた、Cu、Ni等の
金属が好適に使用できる。
【0017】溶射手段としては、通常のアーク式溶射装
置、ガスフレーム式溶射装置、更にはプラズマ溶射装置
が採用できる。
【0018】溶射後の特性は、被膜のふくれ、被膜の浮
きあがり、被膜層の部分的な剥離のない健全な被膜であ
ることが望ましい。
【0019】上記溶射被膜形成後、研磨仕上し、通常の
めっき条件で通電性に優れたCu、Ni等の電気めっき
被膜を100〜500μm厚に形成する。
【0020】最外層の耐摩耗性の電気めっき被膜として
硬質金属であるCrを、その下地層を研磨仕上げし、更
に製品の粗度に近似する程度までバフ研磨仕上げした表
面状態としたのち、通常のめっきの条件で形成した30
〜50μm厚のめっき層とすることができる。
【0021】
【作用】粗面形成剤を塗布し乾燥固化後、同素地表面が
30〜70%露出した濃淡のある粗面層を形成する。こ
の粗面層上に溶射して得られる通電性金属の溶射層は、
充分な密着性を有するとともに一部は炭素繊維強化樹脂
基材の表層に達する通電性金属層を形成して後工程にお
ける電解めっき処理における通電性を確保できる。
【0022】これにより、通電性の良好な下地層である
通電性溶射被膜の気孔を通じて炭素繊維強化樹脂基材表
面に達する付着力の高い緻密な硬質めっき被膜を得るこ
とができ、その形成後の研削、研磨による平滑面も容易
に得ることができる。更に、耐摩耗性の硬質金属を電解
めっきして、耐摩耗性に優れためっき被膜を施すことに
より、簡単な最終研摩等の仕上げをするだけで平滑かつ
耐摩耗性に優れたCFRPローラーを得ることができ
る。
【0023】
【実施例】本発明の実施例を、その断面構造を半截して
示す図1に基づいて説明する。
【0024】同図において、1は、所定直径のマンドレ
ルに樹脂を含浸させた炭素繊維束を巻き付け熱硬化後、
該マンドレルから抜き取るフィラメントワインディング
法により円筒状に製作された炭素繊維強化樹脂基材を示
す。この炭素繊維強化樹脂基材1の両端部に金属製の軸
部2を固定してローラー素材とした。このローラー素材
の表面を仕様寸法以下の所要寸法まで♯230の砥石で
max =5〜6に研磨仕上げしたのち、エポキシ樹脂を
基材とする粗面形成剤(ブラスノン:商品名、大日本塗
料株式会社製)を炭素繊維強化樹脂基材1の表面の周面
積の60%の露出部分3が生じるようにスプレー塗布し
て粗面層4を形成した。この粗面層4が乾燥、固化した
後、Cuを溶射材料としてアーク式溶射装置を用い、電
圧40V、電流200A、炭素繊維強化樹脂基材の周速
60m/分の条件で溶射して、最大1mm厚のCu溶射
被膜5を溶射下地層として形成した。
【0025】次に、Cu溶射被膜5の表面をRmax =2
0程度まで研磨仕上げし、電流密度3A/dm2 、25
℃の条件で、500μmの厚みにCuの電解めっき被膜
6を形成した。これにより、通電性の良好な下地層であ
るCu溶射被膜5の気孔並びに気孔を通じて炭素繊維強
化樹脂基材1の表面に達する付着力の高い緻密なCuめ
っき被膜6を得ることができ、その形成後の研削、研磨
により、Rmax =0.8の平滑面を容易に得ることがで
きる。更に、耐摩耗性の硬質金属としてCrを電流密度
30A/dm2 、50℃の条件で、30μmの厚みに電
解めっきしてCrめっき被膜7を形成したのち、鏡面研
磨、バフ研磨により仕上げ研摩を行って平滑かつ耐摩耗
性に優れたCFRPローラーを得ることができた。これ
によって得たCFRPローラーと、従来の無電解めっき
法、ついで電解めっきによって得たCFRPローラーと
を密着力試験機(連続引張り;1mm/分)でテストを
行ったところ、以下のような結果を得て、本発明の優秀
性が立証できた。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明の炭素繊維強化樹脂製ローラーに
よって以下の効果を奏する。
【0028】(1) 密着性が高く、耐摩耗性に優れ、
かつ平滑度の高い被膜を有し、耐久性において優れたも
のである。
【0029】(2) 通電性溶射材料被膜、通電性めっ
き被膜とも最外層の硬質めっき被膜に比べ軟く加工が容
易である。
【0030】(3) 溶射被膜に残る凹部は通電性めっ
き被膜により封孔とともに同めっき被膜のアンカー部と
なって付着力が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のCFRPローラーを示す実施例の半
裁断面図を示す。
【符号の説明】
1 炭素繊維強化樹脂基材 2 金属製の軸部 3 粗面層における炭素繊維強化樹脂基材の露出部分 4 粗面層 5 Cu溶射膜 6 Cuめっき被膜 7 Crめっき被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 俊雄 福岡県北九州市八幡東区尾倉2丁目1番2 号 吉川工業株式会社内 (72)発明者 福永 克巳 兵庫県姫路市広畑区鶴町2ー8 吉川工業 株式会社広畑支店内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブラスト処理を施さない炭素繊維強化樹
    脂基材に、素地状態で同基材表面が30〜70%露出す
    るように粗面形成剤を塗布し、乾燥固化後、その表面に
    通電性材料を溶射した後、その溶射被膜表面に通電性め
    っき被膜を形成し、さらに最外層に耐摩耗性電気めっき
    被膜を形成してなる耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂
    製ローラー。
JP26754993A 1993-10-26 1993-10-26 耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー Pending JPH07119732A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26754993A JPH07119732A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26754993A JPH07119732A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07119732A true JPH07119732A (ja) 1995-05-09

Family

ID=17446362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26754993A Pending JPH07119732A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07119732A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8961080B2 (en) 2009-10-16 2015-02-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Boring tool
JP2021050387A (ja) * 2019-09-25 2021-04-01 埼玉県 炭素繊維強化樹脂基材の表面にめっき皮膜を有する物品の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8961080B2 (en) 2009-10-16 2015-02-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Boring tool
JP2021050387A (ja) * 2019-09-25 2021-04-01 埼玉県 炭素繊維強化樹脂基材の表面にめっき皮膜を有する物品の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3434567B2 (ja) 熱によって巻き付けた繊維強化熱可塑性樹脂のスリーブおよび銅または銅合金のプラズマ吹き付け被覆を有する印刷ローラー
US4073699A (en) Method for making copper foil
US5858517A (en) Electrodeposited copper foil for printed wiring board and method of manufacturing the same
EP1968795B1 (en) Manufacture of printing cylinders
US4789438A (en) Cathode surface treatment for electroforming metallic foil or strip
US20170087818A1 (en) Rotogravure cylinders, products and use thereof
JPH07119732A (ja) 耐摩耗性に優れた炭素繊維強化樹脂製ローラー
US5697029A (en) Magnet developing roller with dry plated sleeve
JPH07151135A (ja) 炭素繊維強化樹脂製ロールとその製造法
JPH116096A (ja) 炭素繊維強化プラスチックの金属被覆方法及びその製品
JP3717235B2 (ja) 釣り竿用竿体及びその製造方法
JPH07122157B2 (ja) ロールの表面処理方法
JPH0474868A (ja) 繊維強化プラスチック構造体のめっき方法
JP4206012B2 (ja) 炭素繊維強化プラスチック材料表面の溶射処理のための下地層の形成方法
JP2001226794A (ja) クロムめっきされた樹脂ローラー及びその製造方法
JP2007051334A (ja) ポリアセタール樹脂成形物の金属めっき方法とそのめっき製品
JP2592413B2 (ja) Frp製メタルコートロールの製造方法
JP2006029452A (ja) 溶射皮膜を有する製紙機械及び印刷機械用炭素繊維強化樹脂製ロールとその製造方法。
JP2016037037A (ja) グラビア印刷用シリンダーロール
WO1988010327A1 (en) Cathode surface treatment for electroforming metallic foil or strip
US7353605B2 (en) Method for producing a metallic core for use in cylinder sleeves for an electrophotographic process
JP4330979B2 (ja) 表面処理電解銅箔
GB2212172A (en) Wear-resistant coated article
JP2006150595A (ja) カーボンロール及びその製造方法
JPH05286058A (ja) 繊維強化樹脂製めっきロール及びその製造方法