JPS63299915A - Surface treatment of roll for heat drawing of polymeric film - Google Patents

Surface treatment of roll for heat drawing of polymeric film

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Publication number
JPS63299915A
JPS63299915A JP13670887A JP13670887A JPS63299915A JP S63299915 A JPS63299915 A JP S63299915A JP 13670887 A JP13670887 A JP 13670887A JP 13670887 A JP13670887 A JP 13670887A JP S63299915 A JPS63299915 A JP S63299915A
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JP
Japan
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roll
polymer film
stretching
heating
thickness
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP13670887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Harumitsu Kuwatani
桑谷 玄称
Ryoji Sasaki
佐々木 良次
Motomu Tokuda
徳田 求
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NIPPON KOOTEINGU KOGYO KK
Original Assignee
NIPPON KOOTEINGU KOGYO KK
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Publication date
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Publication of JPS63299915A publication Critical patent/JPS63299915A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent occurrence of surface defects in a polymeric film to be drawn, by coating the surface of a roll by which a heated polymer film is continuously drawn with a chrome oxide type ceramic in a specific thickness and finishing it to a mirror surface. CONSTITUTION:Raw materials of polymeric film are thermoplastic plastics such as polyesters, polypropylene or polyvinyl chloride. Chrome oxide type ceramics coated by means of plasma flame spray on the surface part of a roll by which this polymer film is continuously drawn under heated condition, consist of about 94%, preferably 96% or more Cr2O3 and the remainder TiO2 by wt. ratio and the thickness is 0.25-0.5mm. Then, finishing is carried out by grinding in such a way that the surface roughness is 0.05-0.20muRa mirror surface, and the thickness after grinding is about 0.15-0.35mm.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属ロールに係わり、よシ具体的には、たと
えば、ポリエステルの如き、高分子熱可塑性フィルムを
加熱状態で、連続的に延伸するのに好適な金属ロール表
面の加工ないし処理方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to metal rolls, and more specifically, the present invention relates to metal rolls, and more specifically, for example, continuous stretching of a polymeric thermoplastic film such as polyester in a heated state. The present invention relates to a method for processing or treating the surface of a metal roll suitable for processing the surface of a metal roll.

〔従来技術〕[Prior art]

たとえば、エチレングリコールとテレフタール酸とを縮
合して得られる熱可塑性のポリエステルを素材とした延
伸フィルムは、すぐれた機械特性、電気特性、熱的特性
を備えているため、近来金属蒸着用途、オーディオ、ビ
デオにおける鐘音、鎌画用などの磁気テープ、電気絶縁
用途、感光材その他の好適な素材として、多用されてい
ることは、よく知られている。
For example, stretched films made of thermoplastic polyester obtained by condensing ethylene glycol and terephthalic acid have excellent mechanical, electrical, and thermal properties, and have recently been used for metal deposition applications, audio, It is well known that it is widely used as a suitable material for bell sounds in videos, magnetic tapes for sickle paintings, electrical insulation purposes, photosensitive materials, and other suitable materials.

しかしながら、通常金属(鋼製)ロールを使用して、加
熱状態で、連続的に延伸、製造せられるこの種のフィル
ムには、その延伸処理過程において、該ロールの表面に
粘着することに基因する斑点状のむらができたり、すり
傷やかき傷が生じ易く、これらの欠陥およびそのために
生じるすベシ性の低下は、上記各種の用途において、性
能の劣化、作業性、外観の低下などを招き、そのため商
品価値を著しく損うという不都合、問題があった。
However, this type of film, which is normally produced by continuously stretching in a heated state using metal (steel) rolls, has problems due to adhesion to the surface of the rolls during the stretching process. It is prone to spotting, abrasions, and scratches, and these defects and the resulting reduction in surface properties lead to deterioration of performance, workability, and appearance in the various applications mentioned above. Therefore, there was an inconvenience and problem that the product value was significantly reduced.

ところで、ポリエステル、ポリプロピレンその他の高分
子熱可塑性フィルムの加熱、延伸および表面調整は、一
般には、内部から電熱、熱媒としての過熱蒸気などによ
る適宜の加熱手段で所定の高温度に加熱、保持せられた
、回転する複数本の金属製ロール間を通すことにより連
続的に行われるが、それらフィルムの当該延伸用ロール
に対する粘着性の大小は、主として該ロール表面の材質
ないしは特性に依存するため、この好ましからぬ粘着性
を減少させ、換言すれば、その非粘着性を向上させるこ
とを目的とした多種多様な方法が提案、実施されておシ
、代表的なものとしては、サンドブラスト加工、lテフ
ロンIコーティング加工、あるいは硬質クロムメッキと
サンドブラスティングまたは鏡面加工との組合せ、さら
には特定されたセラミックスをコーティングすることを
特徴とするポリエステルフィルムの縦延伸方法(’I公
昭q−!&4jj号公報参照)などが知られている。
By the way, heating, stretching, and surface conditioning of polyester, polypropylene, and other polymeric thermoplastic films are generally performed by heating and maintaining the film at a predetermined high temperature from the inside using appropriate heating means such as electric heat or superheated steam as a heat medium. The stretching process is carried out continuously by passing the film between a plurality of rotating metal rolls, but the adhesion of these films to the stretching rolls mainly depends on the material or characteristics of the roll surface. A wide variety of methods have been proposed and implemented to reduce this undesirable tackiness, or in other words, to improve its non-tackiness.Typical methods include sandblasting, Teflon coating, etc. A method for longitudinally stretching a polyester film characterized by I coating processing, or a combination of hard chrome plating and sandblasting or mirror finishing, and further coating with specified ceramics (see 'I Koshoq-! & 4JJ Publications) ) etc. are known.

しかしながら、従来公知、公用のこれら技術のウチ、サ
ンドブラスティングによって、金属ロール表面の粗度を
大きくする方式は、フィルムの粘着性の減少、粘着むら
の発生防止には効果があるとしても、その反面、延伸す
る際フィルムにすり傷、かき傷などの表面欠陥を生ぜし
める可能性が大で6り、lテア0ンIをコーティングし
たものは、その性質上、良好な非粘着性が期待できると
しても、その被膜が耐磨耗性に欠けるため、耐久性の点
で、その採用に問題がある。
However, among these conventionally known and publicly used techniques, the method of increasing the roughness of the metal roll surface by sandblasting is effective in reducing the adhesiveness of the film and preventing the occurrence of adhesive unevenness. On the other hand, there is a high possibility that surface defects such as abrasions and scratches may occur on the film during stretching, and films coated with l-Tear-I can be expected to have good non-adhesive properties due to their properties. However, since the coating lacks abrasion resistance, there is a problem in its adoption in terms of durability.

また硬質クロムメッキのうち、サンドブラスティングと
組合わせたものは、非粘着性の点では鏡面加工を施した
ものよシもかなシ良好であるが、すシ傷、かき傷などの
表面欠陥がきわめて生じやすく、他方の鏡面加工と組合
わせたものは、非粘着性が十分でないため、比較的低温
の約700〜/θ0C(これら高分子フィルムの二次転
位点附近)以上での使用には著しい支障が認められる。
Furthermore, hard chrome plating combined with sandblasting is more durable than mirror-finishing in terms of non-adhesive properties, but surface defects such as scratches and scratches may occur. This is extremely likely to occur, and when combined with the other mirror finishing, the non-adhesion is insufficient, so it cannot be used at relatively low temperatures of about 700~/θ0C (near the secondary dislocation point of these polymer films) or higher. Significant problems are observed.

そして、上記特公昭ダ♂−94t666号公報に開示さ
れているものは、その明細書の記載から明らかなように
、セラミックスとしては、主として、アルミナ(A/z
Os 90 ’Ir以上)、ジルコニア(Zr0290
4以上)、ジルコン(Zr0z 60〜1.j %、5
10x!0〜3!チ)の使用を推奨しており、非粘着性
ならびに粘着むら、かき傷およびすり傷の発生防止の点
で、鏡面およびサンドブラスト硬質クロムメッキ加工を
行なつ九ものに比べてかなり優れた効果が発揮されてい
るけれども、延伸ロールの許容最高加熱温度は精々/!
O0C程度、望ましくは大体1000〜/30°Cの範
囲内であって、それより高温にすることは、すり傷、か
き傷、転写傷などの表面欠陥のほか熱膨張率の相違によ
ってセラミックス被覆に亀裂が発生したり10−ルの破
壊を招来する可能性があるため、できないという不利、
欠点が認められる。
As is clear from the description of the specification, the ceramics disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 94T666 mainly contain alumina (A/z
Os 90'Ir or higher), Zirconia (Zr0290
4 or more), zircon (Zr0z 60~1.j%, 5
10x! 0-3! H) is recommended, and is significantly more effective in terms of non-adhesiveness and prevention of uneven adhesion, scratches, and abrasions than those with a mirror finish and sandblasted hard chrome plating. However, the maximum allowable heating temperature of the drawing roll is at most /!
The temperature should be approximately O0C, preferably within the range of 1000 to 30°C, and higher temperatures may cause damage to the ceramic coating due to surface defects such as abrasions, scratches, and transfer scratches, as well as differences in thermal expansion coefficients. The disadvantage is that it is not possible due to the possibility of cracks occurring and the destruction of 10-meters.
Defects are recognized.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したように、この種高分子フィルムの金属製延伸ロ
ール面に対する粘着性の抑制および粘着むら、すり傷、
かき傷その他の表面欠陥の発生を防止する手段、方法と
しては、サンドブラスティング、テフロンコーティング
または硬質クロムメッキなどに比べて、少なくとも現時
点においては、セラミックスのコーティングによるのが
、所期の目的達成のためには、最も適切、確実かつ有望
、賢明であることは疑う余地がないと考える。
As mentioned above, the adhesion of this type of polymer film to the metal stretching roll surface can be suppressed, and uneven adhesion, scratches, and
Compared to sandblasting, Teflon coating, or hard chrome plating, ceramic coatings are currently the least effective means and methods for preventing scratches and other surface defects. There is no doubt that this is the most appropriate, certain, promising, and wise thing to do.

しかしながら、現在公知、公用のセラミックスの被覆方
式は、使用するセラミックス材料の選定、コーティング
の施工に関連した種々の条件その他において、なお適正
さを欠き、改善すべき点がある九めか、必ずしも満足で
きる効果を挙げておらず、具体的にいえば、フィルムの
粘着による斑点むら、すシ傷、かき傷の如き表面欠陥、
セラミックス被膜に早期に発生する亀裂、剥離その他の
不都合を避けるため、延伸ロールの加熱保持温度は、大
体/j−00C以下に抑えざるを得ないという不利、問
題があった。
However, the currently known and publicly used ceramic coating methods still lack appropriateness in terms of the selection of ceramic materials used, various conditions related to coating construction, and other aspects, and are not necessarily satisfactory. Specifically, surface defects such as uneven spots, scratches, and scratches due to film adhesion have not been achieved.
In order to avoid cracks, peeling, and other disadvantages that occur early in the ceramic coating, the heating temperature of the stretching roll must be kept below approximately /j-00C, which is a disadvantage and problem.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、このような実情に鑑み、かつ関連技術分野な
らびに産業界の顕在的および潜在的の強い要望に応える
べくなされたもので、その目的とするところは、従来よ
りも格段に高い加熱温度で延伸しても、すぐれた非粘着
性の発揮が期待され、上述したような種々の欠陥のない
きわめて高品質な、この種高分子フィルムが、容易に、
かつ経済的に得られ、しかも加熱延伸用ロールそのもの
の耐久性をも著しく延長、向上せしめることができる、
その表面処理方法ないしはロール自体を提供することに
ある。
The present invention was made in view of the above circumstances and in response to the strong actual and latent demands of related technical fields and industry. This type of polymer film is expected to exhibit excellent non-adhesive properties even when stretched, and is free from the various defects mentioned above.
It can be obtained economically, and the durability of the heated stretching roll itself can be significantly extended and improved.
The object of the present invention is to provide a surface treatment method or the roll itself.

本願発明者達は、多年にわたる各種セラミックスのコー
ティング作業ならびにそれに係わる研究に伴ない蓄積、
修得された資料、経験および知識から、特に、この種高
分子フィルムの加熱延伸用ロール表面に溶射、形成せら
れたセラミックスのトップコートに早期に見られる亀甲
状亀裂や剥離ならびにロール自体の破損および加熱延伸
時におけるフィルムの粘着などの不都合は、当該ロール
基材と七うζツクス層との熱膨張率ならびに熱伝導率の
相違、セラミックスの被覆厚さおよび仕上げ、加工され
たその表面粗度にきわめて重大な関係があるとかねてか
ら確信していたので、上記目的の達成を意図せる高分子
フィルムの新規な加熱延伸用ロールないしはその表面処
理方法の開発研究に当っては、公知、公用の各種セラミ
ックスについて、予め行なったいくつかの基本的な予備
試験結果と、それらセラミックスがそれぞれ具備する緒
特性などをも十分に勘案し九末、少なくとも現時点にお
いて、最も適当で、かつ有望なトップコート用セラミッ
クスとしては、従来あまシ重要視されず、一般に関心が
払われていない酸化クロム系セラミックス(重量割合で
、たとえば、Crz03が約ワダー以上、残余は主とし
てTi0z)を、そしてきわめて好適な対照例の代表と
しては多数の使用実績ですぐれた性能が立証、評価せら
れ、現在広く実用されている事実を考慮して、第1我に
例示した2種類のアルミナ系単独およびこのアルミナ系
とジルコニア系との組合わせからなるセラミックスを、
それぞれ選定し、種々の実験、系統的な比較試験および
入念な検討、考察を重ね、得られた知見に基づき、本発
明を完成するにいたったのである。
The inventors of this application have accumulated over many years various ceramic coating operations and related research,
Based on the acquired materials, experience, and knowledge, we have learned that, in particular, we have been able to detect early cracks and peeling of the ceramic top coat that is thermally sprayed and formed on the surface of the roll for heating and stretching this type of polymer film, as well as damage to the roll itself and damage to the roll itself. Inconveniences such as film adhesion during hot stretching are caused by the difference in thermal expansion coefficient and thermal conductivity between the roll base material and the 7-layer ζx layer, the coating thickness and finish of the ceramic, and the processed surface roughness. We have long been convinced that there is an extremely important relationship between the two, and therefore, in the development and research of a new heated stretching roll for polymeric films and its surface treatment method, which is intended to achieve the above objectives, we will use various known and publicly used ceramics. After taking into full consideration the results of some basic preliminary tests conducted in advance and the physical properties of each ceramic, we have concluded that, at least at this point in time, it is the most suitable and promising ceramic for top coats. Chromium oxide-based ceramics (in terms of weight percentage, for example, Crz03 is about Wadah or more, and the remainder is mainly Ti0z), which has not been given much importance or attention in the past, and is representative of a very suitable control example. Considering the fact that the excellent performance has been proven and evaluated in a large number of usage records and is currently widely used in practical use, the two types of alumina-based alone and the combination of this alumina-based and zirconia-based as exemplified in Part 1. Ceramics made by laminating
The present invention was completed based on the knowledge obtained through various experiments, systematic comparative tests, and careful studies and considerations.

すなわち、本発明に係る高分子フィルムの加熱延伸用ロ
ールの表面処理方法は、加熱した状態で、高分子フィル
ムが連続的に、実質的に延伸せられるロールの少なくと
も表面部分は、グラダマ溶射法などを介して、上記酸化
クロム系セラミックスで所定の肉厚に被覆せしめられた
後、研削によフ鏡面に仕上げるようにしたことを基本的
な特徴とする。
That is, in the surface treatment method of a roll for heating and stretching a polymer film according to the present invention, at least the surface portion of the roll on which the polymer film is continuously and substantially stretched in a heated state is treated by a method such as a Gradama thermal spraying method. The basic feature is that after being coated with the chromium oxide ceramic to a predetermined thickness via a chromium oxide ceramic, it is finished to a mirror surface by grinding.

そして、上記高分子フィルムは、ポリエステル、ポリプ
ロピレンまたはポリ塩化ビニルの如き熱可雇性プラスチ
ックスを素材としたものを含み、また上記酸化クロム系
セラミックスは、重量割合で、Cr2bsが約9グチ、
好ましくは、9g優以上、残余がT10gであること、
そして、被覆されたままの酸化クロム系セラミックスの
厚さは0.お°〜θj mm s研削後の厚さは0/!
〜03オmm程度となるようにし、この表面を006 
N(21μRaの範囲の粗度を有する鏡面に研削により
仕上げるようにしたことを、好ましい実施態様とするも
のである。
The polymer film includes one made of thermoplastic plastics such as polyester, polypropylene, or polyvinyl chloride, and the chromium oxide ceramic has a weight percentage of about 9 g of Cr2bs.
Preferably, it is more than 9g, with the remainder being T10g,
The thickness of the coated chromium oxide ceramic is 0. 〇〜θj mm sThickness after grinding is 0/!
~03 ohm, and this surface is coated with 006
In a preferred embodiment, the mirror surface is finished by grinding to a mirror surface having a roughness in the range of N (21 μRa).

〔実施例および対照例〕[Example and comparative example]

金属母材表面に溶射される各穐セラミックス層は、通常
006mm−よOmrnの厚さに形成せられるが、表面
に研削加工が行われる場合には、少なくともθJmm程
度の被膜厚さに溶射することが必要であると一般に認め
られている。
Each ceramic layer sprayed onto the surface of the metal base material is normally formed to a thickness of 0.06 mm to 0.0 mm, but if the surface is subjected to grinding, the coating should be sprayed to a thickness of at least θJ mm. is generally accepted as necessary.

ところで、本発明の対象となる高分子フィルムの加熱延
伸用ロールにおいては、その性質、使用東件上、表面を
研削加工により、仕上げた後のセラミックス被膜厚さは
めtp薄いと、フィルムに斑点状の粘着という不都合が
起シやすく、反対に、それが厚きにすぎると熱伝導度の
悪化、熱効率の低下を生じ、セラミックス被膜の早期の
亀裂、剥離、さらにはロール自体の破壊という重大な事
故を招来するおそれがある。
By the way, due to the nature and use of the roll for heating and stretching polymer films, which is the subject of the present invention, if the surface is ground by grinding and the thickness of the ceramic coating is thin, spots may appear on the film. On the other hand, if it is too thick, it will lead to poor thermal conductivity and reduced thermal efficiency, leading to early cracking and peeling of the ceramic coating, and even the destruction of the roll itself, which can lead to serious accidents. There is a risk of inviting

そのため本願発明者達は、前述した基本的な予備試験に
おいて、形成させるべきセラミックス層に対する適正な
厚さ範囲を決定するための試験も併せて行ない、好まし
いその厚さは大体θコないしθ2jmrn  の附近に
あるとの推定、結論に達した。
Therefore, in the basic preliminary test described above, the inventors of the present application also conducted a test to determine the appropriate thickness range for the ceramic layer to be formed, and the preferred thickness is around θ or θ2jmrn We have come to the conclusion that this is the case.

そこで、本発明に係る加熱延伸用ロールの表面処理方法
の、耐熱特性、具体的には、耐亀裂性、耐剥離性々どの
向上に対する効果をまず確認すべく、第1表に示すよう
な、その実施例および対照例について、所要の比較試験
を行なった。
Therefore, in order to first confirm the effect of the surface treatment method of a heated drawing roll according to the present invention on improving heat resistance properties, specifically crack resistance, peeling resistance, etc., as shown in Table 1, Necessary comparative tests were conducted on the Examples and Control Examples.

〔試料の作成〕[Preparation of sample]

第1表に、No、1〜No、4で示した化学組成の異な
る4種類のセラミックス系コートを、はぼ同一肉厚、長
さを有する5本の5S41製のiθmmφ中空ロールの
外周面に沿って、写真/および第1図から明らかな如く
、それぞれの軸方向に、いずれも約700mm幅で、溶
着、形成せしめるに当り、予めそれら外周面全体を有機
溶剤で十分に脱脂してから、九とえば、ナ36〜4t≦
グリッド程度のアランダム(アルミナ質の砥粒)による
ブラスティング(圧力約4t〜7 kiL/Cx” )
を介して、下地処理を行なった。ついで、第1表および
第1図に明記されたように、第1層として、NL−Cr
系合金粉末を、米国メテコ社製プラズマフレーム溶射機
(IOMB型)による慣用のプラズマ溶射法で溶射し、
はぼ均一な所定厚さく約700μm)に、アンダーコー
トを付着、形成させるとともに、No、4対照例につい
ては、さらにイツトリヤ(YzOs)で安定化せられた
ジルコニア(ZnOz)の粉末を、上記と同様に、プラ
ズマ溶射ガンのノズルから吹きつけ、セラミックスのミ
ドルコート(被膜厚さ約/θθμm)を形成せしめた後
、上記アンダーコートまたはミドルコート上に、上記の
場合と同様に、ロールを回転させながらトップコートと
して、酸化クロム系またはアルミナ系のセラミックス粉
末ヲ、第1図に示す順序、配列で、はぼ均等な所望被膜
厚さく約300μm)Kなるように、該プラズマ溶射機
を使用して、それぞれ溶射した。
In Table 1, four types of ceramic coatings with different chemical compositions, numbered No. 1 to No. 4, are applied to the outer peripheral surfaces of five 5S41 iθmmφ hollow rolls having approximately the same wall thickness and length. As is clear from the photograph and FIG. 1, before welding and forming the welds in each axial direction with a width of about 700 mm, the entire outer peripheral surface was thoroughly degreased with an organic solvent in advance. For example, Na36~4t≦
Blasting with grid-sized alundum (alumina abrasive grains) (pressure approx. 4t~7kiL/Cx")
Undercoat treatment was carried out via . Then, as specified in Table 1 and FIG.
The alloy powder was sprayed using a conventional plasma spraying method using a plasma flame spraying machine (IOMB type) manufactured by Metco, USA.
An undercoat was deposited and formed to a uniform predetermined thickness of about 700 μm), and for No. 4 control example, zirconia (ZnOz) powder stabilized with Yztriya (YzOs) was added as above. Similarly, after spraying from the nozzle of a plasma spray gun to form a middle coat of ceramics (film thickness approximately /θθμm), the roll is rotated in the same manner as above to coat the undercoat or middle coat. As a top coat, chromium oxide-based or alumina-based ceramic powder was coated using the plasma spraying machine in the order and arrangement shown in Figure 1, so that the desired coating thickness was approximately 300 μm. , respectively, were thermally sprayed.

このようにして形成された各トップコートは、研削盤に
より、まずダイヤモンドホイール(2ZO番)で、さら
にGCホイル<ixH番)を用いて研削され、第1表に
例示したとおりの最終膜厚に仕上げられた。なおこれら
仕上げ研削後におけるNo、1実施例の酸化クロム系お
よびNo、2〜No、4対照例としてのアルミナ系セラ
ミックスからなる各トップコートについて得られ外表面
粗さの平均的な測定値は、それぞれ007〜θ/7pR
aおよび0.jO〜0.tOttRhであった〔耐熱特
性の比較試験〕 A、上述の如く、はぼ同一に作成せられた5本の試料、
すなわち、中空ロール(写真1参照)それぞれに対し、
短時間で定性的な結果が得られるように、第2図に示し
た要領で急速加熱、冷却の繰返えしによる促進試験を行
ない、被膜における亀裂、剥離現象発生の有無あるいは
その進行程度を調べた。
Each of the top coats formed in this way is ground using a grinder, first with a diamond wheel (No. 2ZO) and then with a GC foil (No. ixH) to the final film thickness as illustrated in Table 1. Finished. The average measured value of the outer surface roughness obtained for each top coat made of chromium oxide ceramics for No. 1 Example and alumina ceramics for No. 2 to No. 4 Control Examples after these final grinding is as follows: 007~θ/7pR respectively
a and 0. jO~0. tOttRh [Comparative test of heat resistance properties] A. As mentioned above, five samples made almost identically,
That is, for each hollow roll (see photo 1),
In order to obtain qualitative results in a short period of time, we conducted an accelerated test by repeating rapid heating and cooling as shown in Figure 2 to determine the presence or absence of cracks and peeling phenomena in the coating, and the extent of their progress. Examined.

(1)  一定速度で回転させた中空ロールの内側から
ガスバーナで加熱する方法をとり(写真2参照)、この
加熱中は接触式温度計で測温することにより、該ロール
の全外周面が常に実質的に均等温度に加熱保持されるよ
う、十分注意した。
(1) A hollow roll is rotated at a constant speed and heated from the inside using a gas burner (see Photo 2). During heating, the temperature is measured with a contact thermometer to ensure that the entire outer circumferential surface of the roll is constantly Great care was taken to maintain heating at a substantially uniform temperature.

(2)加熱温度は、約70 ’(:/m i nとし、
冷却は1バーナによる加熱を中断し、室温空気を外表面
全体に吹付けることによって行なった。
(2) The heating temperature is approximately 70' (:/min,
Cooling was performed by interrupting heating with one burner and blowing room temperature air over the entire outer surface.

B、写真3は、試験後におけるそれら各中空ロールの7
本の外観(被膜の状態)を例示したもの、さらに、写真
4および5は、その拡大詳細写真である。
B. Photo 3 shows the results of each of these hollow rolls after the test.
Photos 4 and 5 are enlarged detailed photos that illustrate the appearance of the book (state of the coating).

(1)No、1実施例については、第2図に示す加熱、
冷却サイクルの繰返し試験を70回(/!Omi n 
)以上、連続して行なったが、写真4から明らかなよう
に、被膜の亀裂、剥離その他の発生現象は、少なくとも
肉眼では全く認めることができなかった。
(1) For No. 1 Example, the heating shown in FIG.
Repeated cooling cycle test 70 times (/!Omin
) The above tests were carried out continuously, but as is clear from Photo 4, no cracks, peeling, or other phenomena in the coating could be observed, at least to the naked eye.

このことは、酸化クロム系セラミックスが対照例として
選定したアルミナ系セラミックスなどに比べて、熱膨張
率が大きいため、基材、すなわち、5S41製ロールの
熱膨張によく追随しうろことも一因ではないかと考えら
れる。
This is not due to the fact that chromium oxide ceramics have a higher coefficient of thermal expansion than the alumina ceramics selected as a control example, so the scales follow the thermal expansion of the base material, that is, the 5S41 roll. I think so.

(2)Na、 2対照例については、第2図に示す加熱
冷却サイクルを2回(jOmin)繰返えし次結果を示
す写真4から分るように、軽微な亀裂が全体的に発生し
ている。
(2) Na, For the 2 control example, the heating and cooling cycle shown in Figure 2 was repeated twice (jOmin), and as can be seen from Photo 4 showing the results, slight cracks were generated throughout. ing.

この場合のアルミナ系セラミックスは、No、3対照例
にあるアルミナ系セラミックスよシも、粒度が大きく(
/!〜!3μm)してあることの効果が現われているも
のと思われる。なお試料の加熱条件(最高温度も含めて
)をもつと緩かにすれば、亀裂などは発生しない可能性
も十分に考えられる。
The alumina ceramics in this case have a larger particle size (
/! ~! It seems that the effect of having a thickness of 3 μm) appears. It should be noted that if the heating conditions for the sample (including the maximum temperature) are moderate, it is quite possible that no cracks will occur.

(3)No、3対照例は、Nn* 2対照例におけると
同様に、加熱冷却サイクルを一回(30min )繰返
えした後の外観状態を示す写真5から指摘できるように
、上記Non 2対照例に比較して亀裂の発生程度はや
やH著である。
(3) The No. 3 control example is the same as the Nn*2 control example, as can be pointed out from Photo 5 showing the appearance state after repeating the heating/cooling cycle once (30 min). Compared to the control example, the degree of cracking is slightly H.

しかし、最高温度約、2j00C,加熱速度約20℃/
minという実際の使用条件よりも厳しい条件下である
にもかかわらず、発生したその亀裂の程度は、従来の加
熱延伸用ロールに見られるものよシも軽度であると認め
ることができる。
However, the maximum temperature is about 2j00C, and the heating rate is about 20℃/
Although the conditions were more severe than the actual conditions of use (min.), it can be recognized that the degree of cracking that occurred was milder than that seen in conventional heated stretching rolls.

これは、アンダーコートに使用したNi−Cr系合金に
よる緩衝効果に加えて、この対照例に用いたアルミナ系
セラミックスの粒度を、一般に多用されているアルミナ
系のものよシ/ランク大きく(約!〜y!μm)してあ
ることによる緩衝効果もきいているためであろうと思わ
れる。
This is because, in addition to the buffering effect of the Ni-Cr alloy used in the undercoat, the grain size of the alumina ceramic used in this control example is approximately one rank larger than that of the commonly used alumina ceramic. This is probably due to the buffering effect caused by the thickness of 100 μm.

(4)No、4対照例においては、No* 2およびN
o、3対照例と異なシ、加熱冷却サイクルが7回(/j
min )行なわれた段階においてすでに非常に顕著な
亀甲状クラックが全面的に発生した(写真5参照)。
(4) No, 4 control cases, No * 2 and N
o, 3 different from the control example, 7 heating and cooling cycles (/j
min), very noticeable hexagonal cracks had already occurred on the entire surface (see Photo 5).

この場合、ミドルコートとしてのジルコニア系セラミッ
クスは気孔率に富む被膜を形成するものであることから
、熱的緩衝に有効であろうと考えて採択した訳であるけ
れども、期待どおりの効果が十分に発揮されなかったよ
うである。かえって、このジルコニア系セラミックスは
、熱膨張率が大きいという性質が逆効果をきたし友のか
も知れないと考える。
In this case, zirconia-based ceramics as the middle coat forms a film with high porosity, so we thought it would be effective for thermal buffering, so we chose it, but the expected effect was not sufficiently achieved. It seems that it was not. On the contrary, I think that the property of zirconia-based ceramics, which has a high coefficient of thermal expansion, may have the opposite effect and may be a friend.

(5)以上に概略説明した実験室的な耐熱特性の比較試
験結果から、加熱延伸用ロール表面に被覆すべきセラミ
ックスは、酸化クロム系セラミックスが耐熱特性、具体
的には=!θ℃程度の高温に対する耐亀裂性、耐剥離性
などにおいて、最もすぐれ九ものであるとの確認が見ら
れた。
(5) From the results of the laboratory heat-resistant comparison test outlined above, the heat-resistant ceramics that should be coated on the heated stretching roll surface are chromium oxide ceramics, specifically =! It was confirmed that it was the best in terms of crack resistance and peeling resistance against high temperatures of about θ°C.

〔実用試験および発明の効果〕[Practical test and effects of the invention]

本願発明者達は、上述し友ように、社内で行なった各種
試験結果から、少なくとも現時点において最適のもので
あると結論されたコーティング用セラミックスの種類、
その組成、適正なその被膜厚さ、その他を含む高分子フ
ィルムの加熱延伸用ロールの表面処理方法の実用性、換
言すれば、単なる耐高温特性のみならず、加熱延伸され
る高分子フィルムに対する非粘着性、粘着むら、すり傷
、かき傷その他の表面欠陥の発生防止、長時間にわたる
その耐久性などのすぐれた効果の最終的な確認、要旨の
決定などを行なう必要上、この種ロールの使用者、高分
子フィルムの製造者に現物を提供して実用してもらった
As mentioned above, the inventors of the present application have selected the types of coating ceramics that have been concluded to be optimal at least at the present time, based on the results of various tests conducted in-house.
The practicality of the surface treatment method for a roll for hot stretching of a polymer film, including its composition, appropriate coating thickness, etc. The use of this type of roll is necessary for final confirmation and determination of its excellent effects such as tackiness, uneven adhesion, abrasions, scratches, and other surface defects, and long-term durability. We provided the actual product to polymer film manufacturers and had them put it into practical use.

その結果に基づき、本発明の特許請求範囲に特定された
ものが、最も好適有効なものであって、従来のものは、
一般に、大体長くても二〜3ケ月でロールは使用不能と
なるのに反し、本発明によるものは、いずれも7〜2年
以上の実用に耐えることが立証せられている。
Based on the results, the one specified in the claims of the present invention is the most preferred and effective one, and the conventional one is:
Generally, rolls become unusable after two to three months at most, but it has been proven that the rolls according to the present invention can be used for more than seven to two years.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本願発明に係る加熱延伸用ロールの表面処理
方法の耐熱特性の向上効果を確認するため、本発明の実
施例および対照例を溶射するロール表面上の個所および
それら被膜の構成などを示した説明図、第2図は、上記
試験において加熱、冷却される被膜表面の温度と時間と
の関係線図、写真/〜!は、上記加熱、冷却試験用に作
成された試料(中空ロール)の試験前、試験中および試
験終了後における外観をそれぞれ例示した写真である。 出願人   日本コーティング工業株式会社代理人  
 長   石   義   雄  ■星一旦一亘   
1を醪t/l鵬朗 麟II(刀幻 手  続  補  正  書(方式) 昭和62年り月コグ日 / 事件の表示  昭和6.2年特許願第13470r
号3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 ナガス晶シトウシ 住所  尼崎市長洲西通/丁目3番xgJ&名 称  
  日本コーティング工業株式会社代表者     桑
  谷  玄  称久代理人 郵便番号6jO 住 所   神戸市中央区相生町ダ丁目6番6号 、−
よ 補正命令の日付  昭和6λ年? 月 ! 日(発
送日 t2.J”、=j) −−62,g、 26 Z 補正の内容 ■ 明細書第2/頁第14を行〜17行目の「の関係線
図、写真/Njは10.写真である。」金、「の関係線
図である。」に改める。 ■ 写真l〜!を削除する。 ? 添付書類の目録
FIG. 1 shows the locations on the roll surface to be thermally sprayed with Examples and Control Examples of the present invention and the structure of their coatings, in order to confirm the effect of improving the heat resistance properties of the surface treatment method for heated stretching rolls according to the present invention. Figure 2 is a diagram showing the relationship between the temperature and time of the surface of the film heated and cooled in the above test, and a photograph of the figure/~! These are photographs illustrating the appearance of the sample (hollow roll) prepared for the heating and cooling tests before the test, during the test, and after the test, respectively. Applicant: Japan Coating Industry Co., Ltd. Agent
Yoshio Nagaishi ■Hoshi Ichiwata
1 to Moromit/l Peng Rourin II (Togen Proceedings Amendment Book (Method) 1986 Cog Date/Indication of Case 1988 Patent Application No. 13470r
No. 3 Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant Nagasu Akira Shitoshi Address Amagasaki Nagasu Nishi-dori/chome 3 xgJ & Name
Japan Coating Industry Co., Ltd. Representative: Gen Kuwatani Agent: Postal code: 6jO Address: 6-6 Da-chome, Aioi-cho, Chuo-ku, Kobe City, -
Yo, the date of the amendment order: Showa 6λ? Month ! Date (Delivery date t2.J", = j) --62,g, 26 Z Contents of amendment ■ Relationship diagram of ", photo/Nj is 10 from line 14 to line 17 of page 2 of specification .It is a photograph.'' Kim, changed to ``It is a relationship diagram.'' ■ Photo l~! Delete. ? List of attached documents

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高分子フィルムを加熱した状態で、連続的に延伸
する金属ロールにおいて、少なくとも実質的に延伸が行
われる該ロールの表面部分は、プラズマ溶射法などを介
して酸化クロム系セラミックスで被覆せしめた後、研削
により鏡面に仕上げるようにしたことを特徴とする、高
分子フィルムの加熱延伸用ロールの表面処理方法。
(1) In a metal roll that continuously stretches a polymer film in a heated state, at least the surface portion of the roll where stretching is substantially performed is coated with chromium oxide ceramics using a plasma spraying method or the like. 1. A method for surface treatment of a roll for heating and stretching a polymer film, characterized in that the roll is then polished to a mirror finish.
(2)高分子フィルムは、ポリエステル、ポリプロピレ
ンまたはポリ塩化ビニールの如き熱可塑性プラスチック
スを素材としたものであることを特徴とする、特許請求
の範囲第1項に記載の高分子フィルムの加熱延伸用ロー
ルの表面処理方法。
(2) Heat stretching of the polymer film according to claim 1, wherein the polymer film is made of thermoplastics such as polyester, polypropylene, or polyvinyl chloride. surface treatment method for rolls.
(3)酸化クロム系セラミックスは、重量割合でCr_
2O_3が約94%、好ましくは96%以上、残余がT
iO_2であることを特徴とする、特許請求の範囲第1
項または第2項に記載の高分子フィルムの加熱延伸用ロ
ールの表面処理方法。
(3) Chromium oxide ceramics have a weight percentage of Cr_
2O_3 is approximately 94%, preferably 96% or more, and the remainder is T
Claim 1 characterized in that it is iO_2.
A method for surface treatment of a roll for heating and stretching a polymer film according to item 1 or 2.
(4)プラズマ溶射によつて被覆されたままの酸化クロ
ム系セラミックスの厚さは、0.25〜0.5mm、研
削後の厚さは0.15〜0.35mm程度となるよりに
したことを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかに記載の高分子フィルムの加熱延伸用ロ
ールの表面処理方法。
(4) The thickness of the chromium oxide ceramic coated by plasma spraying was 0.25 to 0.5 mm, and the thickness after grinding was about 0.15 to 0.35 mm. A method for surface treating a roll for heating and stretching a polymer film according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
(5)被覆された酸化クロム系セラミックスの表面は、
研削により粗さが0.05〜0.20μR_aの範囲に
ある鏡面に仕上げるようにしたことを特徴とする、特許
請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の高分
子フィルムの加熱延伸用ロールの表面処理方法。
(5) The surface of the coated chromium oxide ceramics is
Heating of a polymer film according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is finished to a mirror surface with a roughness in the range of 0.05 to 0.20 μR_a by grinding. Surface treatment method for stretching rolls.
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