JPS58156717A

JPS58156717A - デイスクロ−ル

Info

Publication number: JPS58156717A
Application number: JP57035893A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Asaumi; 浅海　洋; Shigeo Take; 竹　滋雄; Masazumi Akase; 赤瀬　正純; Isao Terada; 功寺田
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1983-09-17
Also published as: US4533581A; JPS5928771B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は石綿を含まないディスクロールに関するもので
ある。板ガラスの製造工程およびステンレス鋼、銅、黄
銅等の薄板もしくは管の熱処理工程において、その半製
品または被処理物を搬送するためのロールとしていわゆ
るアスベストロールが普通債われている。７スベスＦロ
ールは厚さ６−輪程度の石綿板をディスク状に打抜いた
のち、回転軸になる鋼などの金属棒に所定の厚さになる
まで重ねて嵌装し１．更に軸方向に圧縮して緻密組織と
してからその表面を旋盤などで研削してロール状に仕あ
げたものであって、これが一般的にはディスクロールと
呼ばれる形式のロールである。

上記用途におけるディスクロールは、常時数百度から１
０ｏｏ’ｃ以上に加熱されるという苛酷な条件下に置か
れるため、高度の耐熱性が要求される。この点で、一般
に使われているアスベストロールは決して満足で終るも
のではない。その原因は、ディスクを構成する石綿の熱
的特性が悪いことにある。

すなわち、石綿は４００〜８００℃またはそれ以上に加
熱すると結晶水を放出して収縮を起こすから、中心部の
回転軸が膨張することもあって、アスベストロールには
輪方向の亀裂とこれに直角”方向の輪状亀裂とが発生し
易い。そしてこれらの亀裂が一度発生すると、高温の炉
内ガスが亀裂内部に侵入するため亀裂は加速度的に成長
し、ついには石綿板が剥離し脱落するに至るのである。

また石綿板と軸との間に隙間を生じて一部の石綿板の位
置がずれる結果、段違いと呼ばれる凹凸がロール表面に
発生する。このような亀裂、脱落および段違いは、製品
たとえば板ガラスの品質低下を招き、また〃うス板を不
均一に押圧してしばしばガラス破損の原因となり、金属
薄板の熱処理においては亀裂や段違いを生じたロール表
面が被処理材の軟化した表面にプリントされて製品の表
面性状を看しく悪化させる。

また石綿の粉塵は人体に有害であるから、アスベストロ
ールはその製造および使用に特別の注意を要するという
欠点もある。

このような問題点を解決するため、石綿板を使用しない
ディスクロール、例えばセラミック繊維を石綿のがわり
に用いたディスクロールが提案されている。しかしなが
呟セラミック繊維は石綿よりも剛直でもろいから、ディ
スクを強く締めつけてロールの密度を大きくすることか
で軽ず、したがってこの繊維を使用したロールは磨耗し
易いという欠点を持つ。

しかもセラミック繊維は一般にショットと呼ばれる粒状
物を含んでおり、これがロール表面に現われると被処理
材を傷つけるという問題もある。

本発明は、上述のような現状を背景に、耐熱性、耐磨耗
性にすぐれ、しかも被処理材の表面を傷つけることのな
い高性能のディスクロールを提供することを目的とする
研究に基づき完成されたものである。

本発明により提供されたディスクロールは２種類あり、
その第一は、マイカ粒子および結合剤からなる板状成形
物をディスクの素材として用いたものである（以下これ
を第一発明のロールという）。またその第二は、マイカ
粒子、結合剤、無機質充填材および補強用繊維からなる
板状成形物をディスクの素材として用いたものである（
以下これを第二発明のロールという）。

上述のように本発明のディスクロールはマイカ粒子を必
須の素材とする板をディスクに用いたもので、本発明の
ディスクロールの性能は、すべて上記板が持つディスク
素材としてのすぐれた適性に依存するものである。

本発明のディスクロールの特徴的な素材であるマイカは
、耐熱性がよいことで知られ、種々の分野において古く
から工業的に利用されている材料であるが、ディスクロ
ールの素材として利用された例はない。ふつう工業的に
利用されているのは白マイカ１ＫＨＡ１２）［５ｉｓＡ
ｌ］Ｏ，、（ＯＨ）２または金マイカＩＫＩ（Ｍｇ＝）
［Ｓｉ、Ａｌ］０１゜（ＯＨ）２であり、ほかに黒マイ
カもあるが、ディスク製造用に特に適しているのは、耐
熱性がよく、軟らかで可撓性が大きい金マイカである。

本発明のディスクロールのディスク製造に用いるマイカ
粒子は、マイカ結晶がリン片状にへ軽量されたもので、
望ましくはその６０重量％以上が粒子径１０〜１０００
μのものである。粒子径が上記範囲よりも大きいものが
大部分を占めるものを用いるとディスクロール表面の平
滑性が悪くなり、中でもやや硬度の高い白マイカを用い
た場合は、軟質被処理材の表面に傷をつけることがある
。また粒子径が小さすぎるものを用いた場合はロールの
熱収縮が大きくなる傾向がある。

次に上述のようなマイカ粒子を用いて本発明のディスク
ロールな製造する方法について説明する。

第一発明のロールを製造する場合は、まずマイカ粒子を
結合剤および水と混合してスラリー化する。結合剤はマ
イカ粒子同士を（第二発明のロールの場合は更に他の原
料を含む全固形原料同士を）結合して板状成形物の形状
を保持させ、ロール作製を可能にするためのものである
。したがって、加熱されると焼失する有機質結合剤およ
び加熱されても焼失しない無機質結合剤のどちらを使用
してもよい。好ましい無機質結合剤の例としては、ポル
トランドセメント、アルミナセメント等の水硬性セメン
ト；カオリン、ベントナイト等の粘結剤；ケイ酸ソーダ
、コロイダルシリカ、アルミナゾル等の接着剤などがあ
る。但し無機質結合剤の過剰使用はディスクロール表面
を硬くしすぎて被処理材を傷つける原因となり、また耐
熱性を悪化させる原因ともなる。反対に使用量が不十分
な場合は耐磨耗性の悪いロールを与える。したがって、
用いるマイカ粒子の性状等も考慮しながら適量の結合剤
を用いることが重要である。好ましい使用量は、普通２
〜３０％（全固形物あたりの重量％；特に断わらない限
り以下の説明において同じ）の範囲にある。また使用可
能な有機質結合剤の例としては、デンプン、ゴムラテッ
クス、酢酸ビニル、アクリル樹脂ラテックス等がある。

但し有機質のものは、ディスクロールの使用開始後、徐
々に燃焼して失なわれるから、多量に使用することはデ
ィスクロールの性能の不安定化につながるという欠点力
鳴る。したがって、有機質結合剤の使用量は５％以下に
とどめることが望ましい。

スラリー化した原料混合物は、次いで任意の方法（たと
えば抄造法または脱水プレス成形法）で、厚さ２〜７０
輸論程度の板状に脱水成形する。

第二発明のロールを製造する場合は、第−発明のロール
製造用の原料混合物に無機質充填材および補強用繊維を
、成形前の任意の段階で加える。

無機質充填材はマイカ粒子間の隙間を充填してディスク
ロ−ル表面の平滑性および耐磨耗性を向上させ、更に製
造過程におけるディスクの切削加工性をよくする。この
充填剤としては、耐熱性のよい微粉末、たとえばタルク
、パイロフィライト、カオリン、アルミナ、炭酸カルシ
ウム、マグネシアクリンカ−、シリカ、ケイソウ土、ウ
オラストナイト等を用いる。特にウオラストナイトは、
長さが２〜３−一以下ながらも繊維状をしており、また
耐熱性がよい（脱水、酸化、結晶化などの構造変化を起
こさない）から、ロールの耐熱性向上にも有効である。

充填剤の好ましい使用量は５〜４０％である。

補強用繊維としては、セラミック繊維、ガラス繊維、ロ
ックウール、アルミナ繊維、パルプ、レーヨン、ナイロ
ン繊維、ポリプロピレン繊維等の無機繊維または（およ
び）有機繊維を用いることがで軽る。無機繊維は製造過
程および使用状態にあるディスクの補強に有効であるが
、過剰に使用するとロールの密度を所望の水準まで高め
ることが困難になるばかりか繊維中のショットがロール
表面に現われて被処理材表面を傷つける機会を増す。し
たがって、その使用量は通常１〜１０１　　　　　％程
度とする。一方、有機繊維は前記有機質結合剤と同様デ
ィスクロール製造過程においてのみ補強材として役立つ
、したがってこれも多量に使用することは好ましくなく
、普通は１０％以下にとどめるほうがよ−）なおいずれのロールの場合も、マイカ粒子の量１よ２０
〜９５％が好ましく、特に好ましし１のは３０〜７０％
である。

成形後、乾燥して結合剤を硬化させて得られた板をディ
スク状に打抜く。あるいは上記成形原料のスラ１７−を
直接ディスク状に脱水プレス成形したのち乾燥する。

得られｔこディスクをディスクロールに仕上げる方法基
よ、従来のアスベストロールをアスベストディスクｂ・
ら製造する場合と同様である。回転軸に嵌挿したあとの
ディスクの締イ寸圧は、ディスクロールの使途によって
も異なるが１００〜２５０　Ｋｇ／ｃｖ２程度が適当で
あり、それによってディスク部分の嵩密度カミ、２〜１
　、８　ｇ／ｃ＋ａ’になるようにすることが望まし−
１゜本発明によるディスクロールは、従来のアスベス）
ロールのような環境衛生上の問題がな（１点で有利であ
引ｌカー、次のような特長を有するものである。

（イ）マイカが約１３００℃と０う高融点を有し、また
結晶水の脱水温度も５５０〜８００℃と石綿より高く且
つ結晶水量も１〜４重量％と石綿よりも少な−（つまり
結晶水放出による収縮が少ない）から、常用可能な温度
の上限力ｆ高〜く、また使用開始後の熱による性能劣化
が少な（１゜（ロ）脱水成形された板からなるディスク
中で、リン片状のマイカ粒子はすべてディスクの面方向
に配向しているから、これがディスクロール中ではロー
ルの半径方向に配向している。このような特定の配向と
マイカ特有の物性とがあいまって、柔軟でしかも耐磨耗
性のよい独特のロール表面が形成されている。

次に実施例を示して本発明を説明する。なお実施例で行
なった試験の方法は次のとおりである。

（ｉ）　　亀＊：肉眼による外観検査を行い、次のよう
な判定基準で評価した。

◎　　全く異状がない０　　亀裂は僅かで実用上問題がないＸ　　大きな亀裂が発生し使用できない（ｉｉ）耐磨耗
性：ディスクロールを１０ｒｐｍで回転させながらロー
ル表面にステンレス鋼板で線圧８にＢｌｅｗ２の荷重を
１時間加えた後のロールの磨耗度を肉眼で観察し、次の
ような判定基準で評価した。

◎　　非常に良好Ｏ良好で実用上問題ない ×　　悪く使用で鰺ない（ｉｉｉ）平滑性：熱処理後のロールについて肉眼で観
察し、次のような判定基準で評価した。

◎　　非常に良好 ○　　良好 ×　　凹凸があり使用できない実施例１〜６．比較例１〜３表−１に示した原料配合により、通常の丸網式抄造機で
厚さ６關のシートを製造する。得られたシートの特性を
表−２に示す。次にこのシートを外径１３０論論、内径
６０龍のリング状に打抜いてディスクを製造し、得られ
たディスクを用いて、締付圧２００にｇ／ｃ＋ａ２で長
さ１５０＋ｓｍのディスクロールを製造し、これを種々
の温度に設定した電気炉中で、１００時間加熱する。−
Ｆ記熱処理後のロールについて、亀裂の発生状況および
耐磨耗性を調べた結果は表−３のとおりであった。

実施例７・８表−１に示した原料配合により外径１３０關、内径６０
鋤髄、厚さ１０ａａ＋のディスク材を脱水プレス成形し
た。得られたディスク材の特性を表−２に示す。またこ
のディスク材を使用して締付圧１５０にｇ／ｃ輸２で長
さ１５０＋ｓ−のディスクロールを製造し、実施例１の
場合と同様の試験を行なった結果を表−３に示す。

実施例９．比較例４・５表−４に示した原料配合により実施例１と同様の試験を
行なった。シートの特性を表−５に、またディスクロー
ルの性能を表−６に、それぞれ′示す。

表−５シート特性表−６ディスクロールの性能手続補正書昭和５７年４月１９日特許庁長官　島田要衝　殿１、事件の表示　　昭和５７年特許願第３５８９３号２
、発明の名称　　ディスクロール３、補正をする者事件との関係　　特許出願人二チフス株式会社４、代理人〒１０７東京都港区北青山３−６−１８５、補正命令の
日付　　自発６、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の橿８、補正の内容（１）第７頁第１７行の「１０」を「２０」と訂正する
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マイカ粒子および結合剤からなる板状成形物がデ
ィスクの素材であることを特徴とするディスクロール。
（２）マイカ粒子の少なくとも６０重量％が粒径１０〜
１０００μのものである特許請求の範囲第１項記載のデ
ィスクロール。
（３）マイカ粒子、結合剤、ｗ槻質充填材および補強用
繊維からなる板状成形物がディスクの素材であることを
特徴とするディスクロール。
（４）マイカ粒子の少なくとも６０重量％が粒径１０〜
１０００μのものである特許請求の範囲第３項記載のデ
ィスクロール。