JPH06313003A - ゴムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 繊維強化樹脂成形体からなる芯材の表面にゴ
ムを巻き付けた後、該芯材が水分と直接接触しない条件
で加熱することにより、該ゴムの加硫をすることを特徴
とするゴムロールの製造方法。 【効果】 ロール物性を自由に設計でき、高剛性で軽量
の繊維強化樹脂成形体を芯材とするゴムロールをゴムの
加硫時に変形等を起こさないで製造でき、さらにこれら
のロールを用いる産業に於ける生産性の向上、更には製
品精度の向上に寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明で製造される繊維強化樹脂
成形体（以下、ＦＲＰという。）を芯材とするゴムロー
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、産業用のゴムロールは、金属製芯
材を用いたものが主流である。かかるゴムロールを製造
する場合、金属製芯材に未加硫のゴムを巻き付けその後
水蒸気雰囲気の加熱器または加圧熱水の加熱器等を用い
１１０℃〜１８０℃の温度で加硫を行う。これらの産業
用ゴム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、また高い寸法精度
である。

【０００３】近年、ＦＲＰを芯材とするゴムロールが提
案されている。ＦＲＰを芯材とするゴムロールは、同じ
寸法でも金属製円筒体に比べ軽量、かつ金属製芯を用い
たゴムロールより曲げ剛性を高く設計できること、さら
に円筒体の剛性が高いのでロール化における切削・研削
加工工程でたわみが小さいので、従来のゴムロールより
精度の高いロールを得ることが出来る。そして、かか
る、ＦＲＰを芯材とするゴムロールも、従来の金属を芯
材とするゴムロールと同様に、芯材に未加硫のゴムを巻
き付けその後水蒸気雰囲気の加熱器または加圧熱水の加
熱器等を用い１１０℃〜１８０℃の温度で加硫を行うこ
とにより製造されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＦＲＰを
芯材とするゴムロールを製造する場合、金属製芯材を用
いたゴムロールを製造すると同じ条件では芯材が変形し
たり内部にクラックができることがある。この様にロー
ル芯材が変形することにより加硫以前に研削加工等によ
り向上させた寸法精度が落ちたり、また内部にクラック
が発生することによりロールの機械的物性が低下する等
ゴムロールの要求特性にとって好ましくない影響が現れ
ることがあった。

【０００５】

【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を行なった結果、水蒸気、加圧
熱水等の水分との接触がＦＲＰの変形またはクラックの
原因であると推定し、これらの水分とＦＲＰ製芯材とが
直接接触しない条件でゴムを加熱し、加硫することによ
り、ＦＲＰ製芯材の変形、クラック等の問題を大幅に低
減できることを見いだし本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明の要旨は、繊維強化樹脂成形
体からなる芯材の表面にゴムを巻き付けた後、該芯材が
水分と直接接触しない条件で加熱することにより、該ゴ
ムの加硫をすることを特徴とするゴムロールの製造方法
に存する。以下、本発明を詳細に説明する。一般にＦＲ
Ｐ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
の熱硬化性樹脂あるいはその混合物等を用いて製造され
る。ロール芯としての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。

【０００７】この様にして製造したＦＲＰロール芯にブ
タジエンゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、エチレン
プロピレンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、シリ
コンゴム等の未加硫のゴムを巻き付け、その上から綿布
等で巻締め、ゴムのたれ、ボイド等の防止を図りなが
ら、加硫を行なう。このゴムを加硫する条件下において
変形、内部のクラックをおこさずにＦＲＰ製芯材の精度
及び強度を保つことが本発明の目的である。かかる目的
は、該芯材が水分と直接接触しない条件で加熱すること
により、ゴムの架硫をすることにより達成される。具体
的方法としては、

【０００８】１）架硫に用いる加熱媒体を露点５０度以
下、好ましくは露点２５度以下の実質的に水分を含まな
い空気、窒素等の気体とすること、２）ゴムロール全体
を水分を透過しないシートもしくはチューブにて包み、
ロールを密封しその外側から水蒸気、熱水等の加熱媒体
を用いること、 ３）ロール芯材の露出部のみを水分を透過しないシート
もしくはチューブ等でカバーすること、または ４）円筒形のロール芯材端部に水分を透過しないキャッ
プをすること等が比較的簡易に実施でき好ましいがこれ
らの方法に限定されない。

【０００９】温度、時間等の加熱の条件は、ゴムの種類
等により異なり、加硫を行うのに必要十分な条件であれ
ば特に限定されないが、一般的には、１００〜２００
℃、好ましくは、１３５〜１８０℃で、３０分〜２０時
間、好ましくは、１〜１０時間加熱すればよい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
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。

【００１１】実施例１ ＦＲＰロール芯材はフィラメントワインディング法によ
り以下の様に繊維束の捲回積層した。繊維はピッチ系炭
素繊維”ダイアリード「登録商標」 Ｋ１３７”（弾性
率６５トン/ｍｍ²）を用い、エポキシ樹脂として”エピ
コート８２８”（油化シェル製）を硬化剤としてメチル
ナジック酸を、硬化促進剤としてジメチルベンジルアミ
ンを用いた。ＦＲＰ成形用マンドレルに１層目にはマン
ドレル軸方向に対してほぼ９０度方向に樹脂含浸繊維束
を捲回し、２層目は、マンドレル軸方向に対して±１０
度の角度になるように樹脂含浸繊維束を捲回し、さらに
その上に１層目、２層目と同様に３層目をほぼ９０度方
向、４層目を±１０度方向になるように捲回を行ない、
四層からなる円筒状積層体を形成した。マンドレルに捲
回された円筒状積層体をマンドレルとともにオーブンに
入れ、所定温度で硬化成形した。該ロール芯材に未加硫
のゴムを巻き付けオーブンを用い空気雰囲気中１５０℃
で加熱した。

【００１２】実施例２ 実施例１と同様にして成形したロール芯材に未加硫ゴム
を巻き付けたものをゴムチューブ（ＮＢＲ製）に入れ、
チューブ両端をゴム用接着剤にて接着し接着部分を外側
から機械的に締めつけロールを密封した。これを蒸気釜
にて１５０℃で加熱した。

【００１３】比較例１ 実施例１と同様にして成形したロール芯材に未加硫ゴム
を巻き付けたものをそのまま蒸気釜にて１５０℃で加熱
した。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【発明の効果】以上の方法により、ロール物性を自由に
設計でき、高剛性で軽量の繊維強化樹脂成形体を芯材と
するゴムロールをゴムの加硫時に変形等を起こさないで
製造できる。これらのロールを用いる産業に於ける生産
性の向上、更には製品精度の向上に寄与することができ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化樹脂成形体からなる芯材の表面
   にゴムを巻き付けた後、該芯材が水分と直接接触しない
   条件で加熱することにより、該ゴムの加硫をすることを
   特徴とするゴムロールの製造方法。
2. 【請求項２】 繊維強化樹脂成形体からなる芯材の表面
   にゴムを巻き付けてなるロール全体を、水分を透過しな
   いシートまたはチューブで包んで密封し、その外側から
   加熱媒体と接触させて加熱することによりゴムを加硫す
   ることを特徴とする請求項１のゴムロールの製造方法。