JP5745008B2 - Rubber roll for film - Google Patents
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Description
本発明は、フィルム用ゴムロールに関する。 The present invention relates to a rubber roll for film.
フィルムは、高分子化合物を主原料として形成された薄膜状の人工物であり、包装用、光学用、写真用および映画用のフィルムおよび特定の機能性を有したフィルムなどが様々な用途に広く使用されている。 Films are thin-film artifacts made of polymer compounds as the main raw materials. Films for packaging, optics, photography and cinema, and films with specific functionality are widely used in various applications. It is used.
一般的なフィルムの製造方法には、例えば、延伸法、カレンダー法、溶解押出成型法および溶液流涎法がある。必要に応じて、製造されたフィルムに対して、二次加工、表面処理、多層加工などの加工が更に行われる。このようなフィルムの製造や加工においては、フィルムを取り扱うための多くのゴムロールが使用されている。 Common film production methods include, for example, a stretching method, a calendering method, a melt extrusion molding method, and a solution pouring method. If necessary, the manufactured film is further subjected to processing such as secondary processing, surface treatment, and multilayer processing. In the production and processing of such a film, many rubber rolls for handling the film are used.
特許文献1は、フィルム自動巻取装置を開示する。当該フィルム自動巻取装置により、巻芯へのフィルムの巻取りと、それに伴う作業、例えば、巻芯の巻取軸への取付け、巻付け、巻取後のフィルムの切断、巻取軸からの取出などの付帯作業とが、自動的または半自動的に行われる。特許文献1では、例えば、発泡したゴム材料をフィルム接触面として備えるフィルム搬送ローラが記載されている。
例えば、エレクトロニクス製品において使用されるフィルムは、光線を透過、反射および/または吸収することにより所望の効果を得ることを目的とするものが多い。このようなフィルムは、一般的に光学フィルムと称されることもある。光学フィルムは、その使用目的から、光学特性に影響を与え得る寸法精度、並びにキズおよび異物混入の排除などに対する要求が高い。 For example, films used in electronic products are often intended to obtain the desired effect by transmitting, reflecting and / or absorbing light. Such a film may be generally called an optical film. The optical film has a high demand for dimensional accuracy that can affect optical characteristics, and the elimination of scratches and foreign matters, depending on the purpose of use.
一方、フィルム製造または加工ラインでは、ラインスピードの向上やフィルムの薄膜化に伴って、ゴムロール回転速度とフィルム送り速度とが同期せず、フィルムがスリップすることにより、フィルムに傷をつける事象が散見されている。また、特に軟薄膜フィルムの場合、張力を小さくするとスリップが生じ、張力を大きくするとフィルムが伸びるというジレンマがある。 On the other hand, in the film manufacturing or processing line, with the improvement of the line speed and the thinning of the film, the rubber roll rotation speed does not synchronize with the film feed speed, and there are some cases where the film slips and the film is damaged. Has been. In particular, in the case of a soft thin film, there is a dilemma that slip occurs when the tension is reduced and the film extends when the tension is increased.
上記の状況に鑑みて、本願発明の課題は、フィルムに対して安定したグリップ力を有することによりフィルムにキズを付けることがなく、また、フィルムを伸ばすことのないような低い張力でフィルム送りができるフィルム用ゴムロールを提供することである。 In view of the above situation, the problem of the present invention is that the film can be fed with a low tension such that the film is not scratched or stretched by having a stable grip force on the film. It is to provide a rubber roll for film.
上記の課題を解決するためのフィルム用ゴムロールは、ロール本体と、前記ロール本体上に最外層として設けられた被覆層とを具備し、前記被覆層は、ゴム材と、前記ゴム材に分散された、それぞれ熱可塑性樹脂により構成された複数の微小中空体とを備え、前記微小中空体の平均粒径は500μm以下であり、前記被覆層の表面側の微小中空体は、当該被覆層表面に開口し、その開口端面は前記被覆層表面と面一であり、当該開口した微小中空体の内腔面が、当該被覆層表面の凹部を構成していることを特徴とする。 A rubber roll for film for solving the above problems comprises a roll body and a coating layer provided as an outermost layer on the roll body, and the coating layer is dispersed in a rubber material and the rubber material. A plurality of micro hollow bodies each made of a thermoplastic resin, the average particle diameter of the micro hollow bodies is 500 μm or less, and the micro hollow bodies on the surface side of the coating layer are formed on the surface of the coating layer. The opening end surface is flush with the surface of the coating layer, and the lumen surface of the opened micro hollow body forms a concave portion of the surface of the coating layer.
本発明のフィルム用ゴムロールによれば、フィルムに対して安定したグリップ力を有することによりフィルムにキズを付けることがなく、また、フィルムを伸ばすことのないような低い張力でフィルム送りができる。 According to the rubber roll for a film of the present invention, the film can be fed with a low tension so that the film is not scratched and does not stretch by having a stable gripping force against the film.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1を参照しながら、フィルム用ゴムロールについて説明する。フィルム用ゴムロール10は、円筒形状のロール本体11と、ロール本体11の周面に沿ってフィルム用ゴムロール10の最外層を構成する被覆層12と、ロール本体11の両端からそれぞれ延出した2つの軸部13aおよび13bを備える。
The rubber roll for film will be described with reference to FIG. The
ロール本体11の材質は、高剛性材であればよく、例えば、カーボンFRP、アルミニウム合金、ステンレス鋼および鉄などであってもよいが、好ましくはカーボンFRPである。
The material of the
軸部13aおよび13bは、一般的にジャーナルとも呼ばれる。軸部13aと13bは、ロール本体11の両端を軸支する、および/または駆動部品と嵌合するために利用され、そのために選択された径と長さを有する。軸部13aおよび13bは、所望に応じてその端部が更に加工されていてもよい。ロール本体11と軸部13aおよび13bは、一体的に形成されても、ロール本体11と軸部13aおよび13bとがそれぞれ別部品として形成され、更に組み合されることにより形成されてもよい。
The
図2を参照しながら、被覆層12の構成について説明する。図2は、図1のフィルム用ゴムロールの被覆層12の拡大断面図である。
The configuration of the
被覆層12は、ゴム材121と、複数の微小中空体122とを備える。複数の微小中空体122は、ゴム材121に分散されている。複数の微小中空体122は、被覆層12の表面側に位置する微小中空体122aと、ゴム材121内部側に位置する微小中空体122bとを含む。微小中空体122aは、被覆層12の表面12aに沿った曲面によって切断されて、その一部分が欠損し、それにより開口している形状を有する。この形状は、球冠形状と称することができる。微小中空体122aの切断面(即ち、球冠形状の開口端面122aa)は、ゴム材121の表面と面一である。即ち、微小中空体122aは、被覆層12の表面12aに凹部122cを形成すると共に、中空体122aの内腔面が被覆層12の表面12aの一部を構成している。被覆層12の表面12aには、開口した複数の微小中空体122aの存在によって、互いに独立した複数の微小な凹部122cが形成されている。このような複数の凹部122cのために、被覆層12の表面は粗面である。一方、ゴム材121内部側に存在する微小中空体122bは、球形状を有する。微小中空体122bは、真球であってもよく、径分布に影響を与えない程度の多少の歪みのある球であってもよい。
The covering
被覆層12の表面粗さ(Ra)は、JIS B0601−1994表面粗さ0.3以上であることが望ましいが、これに限定されるものではない。表面粗さは、例えば、JIS B0601−1994表面粗さ0.3〜42.00の範囲であってもよく、例えば、2.50〜41.50の範囲、または2.75〜41.25の範囲であることが好ましい。また、被覆層12の表面において表面粗さの値に分布、即ち、粗さにばらつき(以下「粗さのばらつき」とも称する)が存在していてもよい。そのような表面粗さのばらつきは、中央値±1.0、好ましくは中央値±0.5、より好ましくは中央値±0.3であってよい。例えば、被覆層12の表面粗さ(Ra)が、0.3〜42.00の範囲であり、且つ当該粗さのばらつきが[中央値−0.3]〜[中央値+0.3]の範囲であってもよい。即ち、被覆層12の表面粗さの中央値の範囲が、0.6〜41.7であるとき、この中央値から±0.3の範囲で被覆層12の表面に粗さの値に分布、即ち、粗さにばらつきが存在していてもよい。粗さのばらつきは±1.0の範囲であれば、ゴムロールの使用時において支障のない範囲で安定したグリップ力が提供できる。粗さのばらつきは小さい程、例えば、±0.5または±0.3の粗さのばらつきの場合、より安定したグリップ力が提供できるので好ましい。
The surface roughness (Ra) of the
被覆層12の表面粗さ(Ra)は、JIS B0601−1994規格に対応した表面粗さ測定器により測定される。例えば、株式会社ミツトヨ製の表面粗さ測定機により、例えば、カットオフ値0.8、区間数3の設定で測定されればよい。
The surface roughness (Ra) of the
被覆層12の比重は、1.7未満、好ましくは1.1未満である。比重は、ゴムロールとして適切に使用できる範囲において、その値が小さければ小さい程好ましい。
The specific gravity of the
被覆層12におけるゴム材121と微小中空体122との好ましい体積比は、次の式:
空隙率=[微小中空体の体積]/[被覆層全体の体積]×100
により算出される空隙率として、10%〜90%であってもよく、より好ましくは20%〜70%、更により好ましくは30%〜60%であってもよい。
A preferable volume ratio between the
Porosity = [volume of micro hollow body] / [volume of entire coating layer] × 100
10% to 90%, more preferably 20% to 70%, and still more preferably 30% to 60%.
上述のような構成であるために、当該ゴムロールでは、被覆層の表面が使用中に摩耗したとしても、被覆層の表面の摩耗に伴ってゴム材の表面近くの微小中空体が、ゴム材と共に順次削られて開口していく。そのため、被覆層表面には、常に一定の表面粗さを達成できるような凹部が存在する。従って、被覆層の表面は長期に亘り一定の状態に維持される。これにより、長期に亘り安定したグリップ力が達成される。このような被覆層の表面構造は、フィルム送りのために適している。即ち、当該ゴムロールは、上述したような被覆層の特徴のために、フィルムにキズを付けることなく、静電気ムラがなく、フィルム離れが良好であり、且つ低い張力であってもフィルムを確実且つ良好に送ることが可能である。また、被覆層が、ゴム材に分散された微小中空体を備えているために、被覆層の比重が小さくなり、その結果、ゴムロールを低トルクで回転させることが可能となる。また、比重が小さいために、使用時にゴムロールを高速/回転させても発熱せず、被覆層の膨張が抑制されるので、使用時においてもゴムロールの回転速度のコントロールが容易である。また、当該ゴムロールは、使用のために十分な強度を有するために、ゴムロールが破損することにより生じる夾雑物の発生がない、または発生が少ない。 Because of the configuration as described above, in the rubber roll, even if the surface of the coating layer is worn during use, the minute hollow body near the surface of the rubber material is brought together with the rubber material along with the wear of the surface of the coating layer. It is gradually cut and opened. Therefore, the coating layer surface has a recess that can always achieve a certain surface roughness. Therefore, the surface of the coating layer is maintained in a constant state for a long time. Thereby, the stable grip force is achieved over a long period of time. Such a surface structure of the covering layer is suitable for film feeding. That is, the rubber roll does not damage the film due to the characteristics of the coating layer as described above. Can be sent to. Moreover, since the coating layer includes the micro hollow bodies dispersed in the rubber material, the specific gravity of the coating layer is reduced, and as a result, the rubber roll can be rotated with a low torque. In addition, since the specific gravity is small, no heat is generated even when the rubber roll is rotated / rotated at the time of use, and the expansion of the coating layer is suppressed, so that the rotation speed of the rubber roll can be easily controlled even at the time of use. In addition, since the rubber roll has sufficient strength for use, there is little or no generation of impurities caused by breakage of the rubber roll.
ゴム材121のための原料ゴムは、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、若しくはクロロスルホン化ポリエチレン、またはこれらの何れか2種類以上の組み合わせなどであってもよい。ゴム材121の硬度は、これらに限定されるものではないが、JIS A硬度 90以下であることが望ましく、好ましくは30〜90、より好ましくは50〜80である。JIS A硬度90超であっても、他の条件、特に使用される原料ゴムの材質によってはフィルム用ゴムロールとして好ましく使用されてよい。
The raw rubber for the
硬度は、JIS K6253規格に対応したタイプAのデュロメータにより測定される。具体的には、JIS A硬度を測定できる何れかの計器、例えば、高分子計器株式会社製のJIS A硬度測定器によって測定されればよい。 The hardness is measured with a type A durometer corresponding to the JIS K6253 standard. Specifically, it may be measured by any instrument that can measure JIS A hardness, for example, a JIS A hardness measuring instrument manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.
微小中空体122は、例えば、熱可塑性樹脂により形成される。熱可塑性樹脂の例は、メタアクリロニトリルとアクリロニトリルとの共重合体、ハロゲン化ビニリデンのホモポリマー、ハロゲン化ビニリデンを一方の単量体として含むコポリマー、フッ素プラスチック、ポリアクリルエーテルケトン、ニトリル樹脂、ポリアミドイミド、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリメチルペンテン、若しくは塩素化ポリ塩化ビニル、またはこれらの何れか2種類以上の組み合わせなどであってもよい。
The minute
微小中空体122は、例えば、耐熱性および耐容剤性が高い熱膨張性微小球を熱により膨張することにより形成されてよい。熱膨張性微小球は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、この外殻に内包され、加熱することにより気化する発泡剤とを備える。発泡剤は、例えば、加熱することにより気化する物質であればよく、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノンアン、デカン、ウンデカン、ドデカンおよび/またはトリデカンなどの炭素数4〜20の直鎖状、分岐状、脂環状の液体炭化水素であってよい。例えば、液体炭化水素を含む熱膨張性微小球を加熱することにより形成された微小中空体122の内部には、炭化水素ガスが含まれる。
The micro
微小中空体122の平均粒径は、5μm〜500μmであってもよく、10μm〜500μmであることが好ましい。平均粒径が10μm未満の場合、ゴム材121と微小中空体122の配合比によっては安定したグリップ力を得られないことがある。例えば、平均粒径が10μm未満であり、且つ被覆層12の表面粗さ(Ra)が0.3未満となった場合、接触時にフィルムとの間に含まれる空気を十分に逃がすことができず、エアスリップし、安定したグリップ力を得ることができない場合がある。そのようなゴムロールでフィルムを扱った場合には、フィルムのスリップを安定して防止できないので好ましくない。また、微小中空体122の平均粒径が500μmよりも大きい場合には、被覆層12の表面に均一な複数の凹部を形成できないこと、またゴムロール自体の強度が保てないことが多く、好ましくない。
The average particle diameter of the micro
微小中空体122として、それ自身一般的に知られた既膨張マイクロバルーンまたはプラスチックマイクロバルーンを使用することは好ましい。そのような既膨張マイクロバルーンは、例えば、マツモトマイクロスフェア(登録商標)F−EおよびF−DEとして松本油脂製薬株式会社から市販されている。未膨張のマイクロバルーンの場合には、マイクロバルーンの膨張速度と、ゴム材原料の加硫硬化速度とを制御することが難しく、均一な平均粒径の微小中空体を形成することが難しい。
As the micro
フィルム用ゴムロールは、例えば、次のように製造される。まず、所望に応じた軸部を有し、且つ所望の長さおよび径のロール本体を用意する。次に、ロール本体の表面をブラスト処理する。別途、所望の配合比で所望の材料からなるゴム材原料と微小中空体とを混練し、未加硫ゴムシートを作製する。ロール本体のブラスト処理された部分に接着剤を塗布し、そこに未加硫ゴムシートを巻き付け、成形する。これを加硫する。次に、ロール本体の周面上に形成された加硫ゴムの表面を研磨する。これにより、ロール本体の周面上に被覆層が形成される。加硫ゴム表面を研磨することによって、ゴム材の表面側に含まれる微小中空体の一部分がゴム材と共に削られる。また、加硫ゴム表面の研磨は、ロール本体と同心円的に行われる。ゴム材と共に削られる微小中空体は、研磨面に沿った曲面によって切断され、その一部分が欠損し、開口が形成される。即ち、被覆層表面には、被覆層の表面と面一になるように開口した微小中空体が形成される。微小中空体の内腔面は、開口を介して外部に露出している。その結果、被覆層表面として、開口した微小中空体の内腔面により構成される互いに独立した複数凹部を有した粗面の形成が達成される。 The rubber roll for film is manufactured as follows, for example. First, a roll body having a shaft portion as desired and having a desired length and diameter is prepared. Next, the surface of the roll body is blasted. Separately, a rubber material raw material made of a desired material and a fine hollow body are kneaded at a desired blending ratio to produce an unvulcanized rubber sheet. An adhesive is applied to the blasted portion of the roll body, and an unvulcanized rubber sheet is wound around the blasted portion and molded. This is vulcanized. Next, the surface of the vulcanized rubber formed on the peripheral surface of the roll body is polished. Thereby, a coating layer is formed on the peripheral surface of the roll body. By polishing the surface of the vulcanized rubber, a part of the minute hollow body included on the surface side of the rubber material is scraped together with the rubber material. The vulcanized rubber surface is polished concentrically with the roll body. The micro hollow body to be cut together with the rubber material is cut by a curved surface along the polished surface, and a part thereof is lost to form an opening. That is, on the surface of the coating layer, a micro hollow body opened so as to be flush with the surface of the coating layer is formed. The lumen surface of the micro hollow body is exposed to the outside through the opening. As a result, formation of a rough surface having a plurality of independent recesses constituted by the inner cavity surface of the opened micro hollow body is achieved as the coating layer surface.
ゴム材原料は、原料ゴムと、所望の添加剤、例えば、加硫剤、加硫助剤、老化防止剤、加工助剤、充填剤および/または可塑剤などとを含んでもよい。 The rubber material raw material may contain a raw rubber and a desired additive such as a vulcanizing agent, a vulcanization aid, an anti-aging agent, a processing aid, a filler and / or a plasticizer.
原料ゴムと、微小中空体との配合比は、例えば、平均粒径が10〜500μmの微小中空体の場合、例えば、原料ゴム100重量部に対して、1〜100重量部であることが好ましい。この配合割合で被覆層を形成した場合、多くの場合、被覆層12の表面粗さ(Ra)は、JIS B0601−1994表面粗さ0.3〜42.00の範囲となる。また、このような特徴を有した上で、被覆層12の比重が、1.7未満になるように微小中空体の平均粒径および配合割合が調整されることが好ましい。ここで、微小中空体の平均粒径および配合割合を調整することにより、被覆層12の空隙率の値は自由に変更されてもよい。また、原料ゴムと微小中空体との配合比は、ゴムロールの製造工程においても殆ど変化しないと考えてよい。従って、製造時に原料ゴムと微小中空体とが原料ゴム100重量部に対して1〜100重量部の配合比で混合された場合、最終製品としてのゴムロールにおいても、同様の比率、即ち、ゴム材の100重量部に対して微小中空体が1〜100重量部で分散されていると考えてよい。
For example, in the case of a micro hollow body having an average particle diameter of 10 to 500 μm, the mixing ratio of the raw rubber and the micro hollow body is preferably 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw rubber, for example. . When the coating layer is formed at this blending ratio, in many cases, the surface roughness (Ra) of the
図3を参照しながら、フィルム用ゴムロールの使用例について説明する。図3は、センタードライブ式のフィルム巻取装置によりフィルムをロール状に巻き取る工程を示す略図である。フィルム巻取装置30は、ガイドロール31と、コンタクトロール32と、巻取軸33とを備える。巻取軸33の外側に円筒形状の巻芯35を嵌め込んだ後に、巻芯35の外周にフィルム34を巻き取っていく。ガイドロール31は、捩れ皺ができないようにフィルムを支えて、且つ送るべき方向および/または角度で下流から上流へとフィルムを送るためのロールである。コンタクトロール32は、巻芯35の上方に設置され、フィルム34を巻芯35の外周に巻き取ることにより形成されていくフィルムロール36の最外面に接線で接触する。それにより、既に形成されたフィルムロール36の最外面に対して新たにフィルム34を重ねていく際に、フィルム34に皺や捩れが生じないように、またフィルム34とフィルムロール36の最外面との間に空気が入り込まないようにする。
The usage example of the rubber roll for films is demonstrated, referring FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a process of winding a film into a roll by a center drive type film winding apparatus. The film winding device 30 includes a
当該フィルム用ゴムロールは、このようなセンタードライブ式フィルム巻取装置におけるガイドロールおよび/またはコンタクトロールとして使用されてもよい。或いは、サーフェースドライブ式巻取機などのそれ自身公知の何れかの他のフィルム巻取装置において使用される何れかのロールとして使用されてもよい。或いは、フィルムを扱うための何れかの装置において、フィルムと接触してこれを扱うためのロールとして使用されてもよい。即ち、フィルム用ゴムロールとは、フィルムの製造または加工においてフィルムに直接接触して、これを扱うためのゴムロールであると解されてよい。 The rubber roll for film may be used as a guide roll and / or a contact roll in such a center drive film winding apparatus. Alternatively, it may be used as any roll used in any other film winding device known per se, such as a surface drive winder. Alternatively, in any apparatus for handling film, it may be used as a roll for contacting and handling the film. That is, the rubber roll for film may be understood as a rubber roll for directly contacting and handling the film in the production or processing of the film.
当該ゴムロールは、従来に比べて長期に亘り使用でき、高速回転においてもコントロールが容易であり、安定したグリップ力を有し、夾雑物の発生が低下され、フィルムへのキズの発生が低減され、静電気ムラがなく、フィルムと接触する際に生じ得るフィルムのスリップを防止することが可能である。当該フィルム用ゴムロールは、フィルムの製造および/または加工時に、フィルムと接触する何れかのロールとして好ましく使用できる。 The rubber roll can be used for a long period of time compared to the prior art, is easy to control even at high speed rotation, has a stable grip, reduces the generation of contaminants, reduces the occurrence of scratches on the film, There is no unevenness in static electricity, and it is possible to prevent slipping of the film that may occur when contacting the film. The rubber roll for film can be preferably used as any roll that comes into contact with the film during production and / or processing of the film.
[例]
実施形態に従うフィルム用ゴムロールと比較用ゴムロールとを製造し、それらを比較した。
[Example]
The rubber roll for films according to the embodiment and the rubber roll for comparison were manufactured and compared.
(1)ゴムロールの製造
実施例1
ゴム材原料、微小中空体、および芯金を用意した。ゴム材原料は、原料ゴムとしてのアクリロニトリルブタジエンゴム(NBRポリマー)を100重量部、酸化亜鉛を5重量部、ステアリン酸を1重量部、シリカを60重量部、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)(DOP)を40重量部、2,6−ジ−第3ブチル−4−メチルフェノール(BHT)を1重量部、加硫促進剤としてのN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)を1重量部、イオウを1.5重量部で含んだ。微小中空体として松本油脂製薬株式会社製の平均粒径100μmのマイクロバルーンを用いた。
(1) Production of rubber roll Example 1
A rubber material, a micro hollow body, and a metal core were prepared. The rubber material is made of 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber (NBR polymer) as raw rubber, 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 60 parts by weight of silica, bis (2-ethylhexyl) phthalate ( 40 parts by weight of DOP), 1 part by weight of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), and N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide (CBS) as a vulcanization accelerator. 1 part by weight and 1.5 parts by weight of sulfur. A micro balloon having an average particle diameter of 100 μm manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. was used as the micro hollow body.
芯金として、ロール本体とその両端にそれぞれ軸部を備えるカーボンFRP製の芯金を用意した。ロール本体の外径は50mmであり、長さは450mmである。 As the core metal, a core body made of carbon FRP having a roll body and shaft portions at both ends thereof was prepared. The outer diameter of the roll body is 50 mm and the length is 450 mm.
ゴム材原料と、1重量部のマイクロバルーンとを混練して未加硫ゴムシートを作製した。芯金のロール本体の周面をブラスト処理した。ブラスト処理した部分に接着剤を塗布し、そこに、未加硫ゴムシートを巻き付けて成型し、これを加硫した。次に、ロール本体の周面上に形成された加硫ゴム表面を研磨した。これによりゴムロールを得た。これを実施例1のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。 A rubber material raw material and 1 part by weight of a microballoon were kneaded to prepare an unvulcanized rubber sheet. The peripheral surface of the core metal roll body was blasted. An adhesive was applied to the blasted portion, an unvulcanized rubber sheet was wound around the portion, molded, and vulcanized. Next, the vulcanized rubber surface formed on the peripheral surface of the roll body was polished. Thereby, a rubber roll was obtained. This was used for the following tests as a rubber roll of Example 1. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
実施例2
平均粒径100μmのマイクロバルーンを10重量部で用いた以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを実施例2のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Example 2
A rubber roll was formed by the same method and material as in Example 1 except that 10 parts by weight of a microballoon having an average particle size of 100 μm was used. This was used for the following tests as a rubber roll of Example 2. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
実施例3
平均粒径100μmのマイクロバルーンの量を40重量部で用いた以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを実施例3のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Example 3
A rubber roll was formed by the same method and material as in Example 1 except that 40 parts by weight of a microballoon having an average particle size of 100 μm was used. This was used in the following test as a rubber roll of Example 3. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
実施例4
平均粒径100μmのマイクロバルーンの量を100重量部で用いた以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを実施例4のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Example 4
A rubber roll was formed by the same method and the same material as in Example 1 except that 100 parts by weight of the microballoon having an average particle size of 100 μm was used. This was used in the following test as a rubber roll of Example 4. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
実施例5
平均粒径100μmのマイクロバルーンの量を110重量部で用いた以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを実施例5のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Example 5
A rubber roll was formed in the same manner as in Example 1 except that the amount of microballoons having an average particle size of 100 μm was used at 110 parts by weight. This was used in the following test as a rubber roll of Example 5. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
実施例6
平均粒径5μmのマイクロバルーンを110重量部で用いたこと以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを実施例6のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Example 6
A rubber roll was formed by the same method and material as in Example 1 except that 110 parts by weight of a microballoon having an average particle diameter of 5 μm was used. This was used in the following test as a rubber roll of Example 6. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
実施例7
平均粒径500μmのマイクロバルーンの量を10重量部で用いた以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを実施例7のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Example 7
A rubber roll was formed by the same method and material as in Example 1 except that the amount of the microballoon having an average particle diameter of 500 μm was used at 10 parts by weight. This was used for the following tests as a rubber roll of Example 7. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
比較例1
マイクロバルーンを用いないこと以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを比較例1のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Comparative Example 1
A rubber roll was formed by the same method and the same material and blending as in Example 1 except that the microballoon was not used. This was used in the following test as a rubber roll of Comparative Example 1. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
比較例2
平均粒径5μmのマイクロバルーンを10重量部で用いたこと以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成した。これを比較例2のゴムロールとして以下の試験に用いた。ゴムロールの外径は70mmであった。
Comparative Example 2
A rubber roll was formed by the same method and the same material as in Example 1 except that 10 parts by weight of a microballoon having an average particle diameter of 5 μm was used. This was used in the following test as a rubber roll of Comparative Example 2. The outer diameter of the rubber roll was 70 mm.
比較例3
平均粒径600μmのマイクロバルーンを10重量部で用いたこと以外は、実施例1と同様の材料および配合で同様の方法によりゴムロールを形成しようとしたが、被覆層がひび割れてしまい、ゴムロールを形成することができなかった。
Comparative Example 3
Except for using 10 parts by weight of a microballoon having an average particle diameter of 600 μm, an attempt was made to form a rubber roll by the same method and method as in Example 1, but the coating layer was cracked to form a rubber roll. I couldn't.
比較例4
芯金として、ロール本体とその両端にそれぞれ軸部を備えるカーボンFRP製の芯金を用意した。ロール本体の外径は50mmであり、長さは450mmである。この芯金のロール本体の周面全体に凹凸ポリマーテープ(クレハエラストマー製ラバーストリップ KS−3)をロール本体の軸方向に螺旋状に、且つ周面上で隣り合う凹凸ポリマーテープの端が互いに接するように貼付した。これによりゴムロールを形成し、比較例4とした。ゴムロール外径は56mmであった。
Comparative Example 4
As the core metal, a core body made of carbon FRP having a roll body and shaft portions at both ends thereof was prepared. The outer diameter of the roll body is 50 mm and the length is 450 mm. The concave and convex polymer tape (Kureha elastomer rubber strip KS-3) is spirally formed in the axial direction of the roll main body and the ends of the concave and convex polymer tapes adjacent to each other on the peripheral surface are in contact with each other on the entire peripheral surface of the core body of the core metal. Affixed as follows. Thus, a rubber roll was formed and used as Comparative Example 4. The outer diameter of the rubber roll was 56 mm.
実施例1〜7および比較例1〜3の配合を表1に纏めて示す。
(2)表面粗さと被覆層の比重
実施例1〜7、並びに比較例1および2について、表面粗さと被覆層の比重を測定した。表面粗さは、JIS B0601−1994規格に対応した表面粗さ測定機(株式会社ミツトヨ製)を用いて、カットオフ値0.8mm、区間数3の設定で測定した。比重は、各ゴムロールの被覆層から、縦、横および厚さがそれぞれ50mm、50mmおよび10mmの寸法の断片を切り取り、そのプレスサンプルについて比重計を用いて測定した。結果を表2に示す。
実施例1〜7のゴムロールについて、それぞれの表面粗さの中央値は3.75、4.85、8.21、16.21、16.32、2.50および40.25であり、表面粗さのばらつきは±0.3(即ち、−0.3〜+0.3)の範囲であった。これに対して、比較例1および2の表面粗さの中央値はそれぞれ0.62および0.28であった。 About the rubber roll of Examples 1-7, the median value of each surface roughness is 3.75, 4.85, 8.21, 16.21, 16.32, 2.50, and 40.25, and surface roughness The variation in thickness was in the range of ± 0.3 (that is, −0.3 to +0.3). On the other hand, the median surface roughness of Comparative Examples 1 and 2 was 0.62 and 0.28, respectively.
被覆層の比重は、実施例1〜7についてはそれぞれ1.08、0.86、0.76、0.74、0.54、0.78および0.60であった。これに対して、比較例1および2の被覆層の比重はそれぞれ1.34および0.84であった。 The specific gravity of the coating layer was 1.08, 0.86, 0.76, 0.74, 0.54, 0.78 and 0.60 for Examples 1 to 7, respectively. On the other hand, the specific gravity of the coating layers of Comparative Examples 1 and 2 was 1.34 and 0.84, respectively.
(3)使用試験
実施例1〜7、並びに比較例1、2および4のゴムロールをそれぞれガイドロールとして使用して性能を評価した。
(3) Use test The performance was evaluated using the rubber rolls of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1, 2 and 4 as guide rolls, respectively.
それぞれのゴムロールを巻取・巻出装置のガイドロールとして組み込み、40μmの厚さのポリプロピレンフィルム(PPフィルム)を張力30N/mおよびライン速度300m/minで巻き取った。装置の稼働中のフィルムの接触と移動に伴ってゴムロールは自由に回転できる。試験では、各ゴムロールの回転速度を測定すると共に、フィルムの滑り、ゴムロールの回転の状態などを観察した。10分間稼働し、3000mの長さのPPフィルムを巻芯に巻き取り、装置を停止した。この10分間稼働して3000mの長さのPPフィルムを巻芯に巻き取る操作を5回繰り返した後のゴムロールを使用後のゴムロールとした。使用後のゴムロールについて、ロール表面などの状態を観察した。 Each rubber roll was incorporated as a guide roll of a winding / unwinding device, and a polypropylene film (PP film) having a thickness of 40 μm was wound at a tension of 30 N / m and a line speed of 300 m / min. The rubber roll can rotate freely with the contact and movement of the film during operation of the apparatus. In the test, the rotational speed of each rubber roll was measured, and the slipping of the film and the state of rotation of the rubber roll were observed. The apparatus was operated for 10 minutes, a PP film having a length of 3000 m was wound around a core, and the apparatus was stopped. The rubber roll after the operation for 10 minutes and winding the 3000 m long PP film around the core was repeated 5 times was used as the rubber roll after use. About the rubber roll after use, states, such as a roll surface, were observed.
その結果は次の通りである。 The results are as follows.
実施例1〜7
実施例1〜7のゴムロールは、何れも装置の稼働中に300m/minの回転速度で回転した。何れのゴムロールの場合にも、巻芯に巻き取られたPPフィルムにキズは観察されなかった。何れのゴムロールの場合にも、使用前と使用後で表面粗さに変化はなかった。また、何れのゴムロールの場合でも、空転、フィルムの滑り、巻取不良などの不具合は観察されなかった。以上の結果から、実施例1〜7のゴムロールは、フィルムにキズを発生することがなく、しかもグリップ性が良好であると評価した。なお、実施例5のゴムロールについては、更に長い時間に亘り使用した場合、表面に摩耗が観察された。
Examples 1-7
The rubber rolls of Examples 1 to 7 all rotated at a rotational speed of 300 m / min during operation of the apparatus. In any rubber roll, no scratch was observed on the PP film wound around the core. In any rubber roll, there was no change in the surface roughness before and after use. Further, in any case of rubber rolls, defects such as idling, film slipping, and winding failure were not observed. From the above results, the rubber rolls of Examples 1 to 7 were evaluated as having no scratch on the film and having good grip properties. In addition, about the rubber roll of Example 5, abrasion was observed on the surface when it was used over a longer time.
比較例1
比較例1のゴムロールは、装置の稼働中に142m/minの回転速度で回転していた。即ち、比較例1のゴムロールは稼働中に空転していた。
Comparative Example 1
The rubber roll of Comparative Example 1 was rotating at a rotational speed of 142 m / min during operation of the apparatus. That is, the rubber roll of Comparative Example 1 was idling during operation.
比較例2
比較例2のゴムロールは、装置の稼働中に156m/minの回転速度で回転していた。即ち、比較例2のゴムロールは稼働中に空転していた。使用前と使用後のロール表面に顕著な変化はなかった。
Comparative Example 2
The rubber roll of Comparative Example 2 was rotating at a rotation speed of 156 m / min during operation of the apparatus. That is, the rubber roll of Comparative Example 2 was idling during operation. There was no significant change on the roll surface before and after use.
比較例4
比較例4のゴムロールは、装置の稼働中に300m/minの回転速度で回転した。巻芯に巻き取られたPPフィルムの表面には縞模様が観察された。この縞模様は、ロール本体周面に螺旋状に貼付された凹凸ポリマーテープがフィルムに転写されているものと考えられた。
Comparative Example 4
The rubber roll of Comparative Example 4 was rotated at a rotational speed of 300 m / min during operation of the apparatus. Striped patterns were observed on the surface of the PP film wound around the core. This striped pattern was considered that the uneven polymer tape affixed spirally on the peripheral surface of the roll body was transferred to the film.
また、比較例4と同様に螺旋状に貼付された凹凸ポリマーテープを周面に備えるゴムロールを更に長期間に亘って使用した場合には、フィルムに転写された縞模様の間隔が、装置の稼働時間と共に広がっていったことが観察されている。これはロール本体に螺旋状に貼付された凹凸ポリマーテープが、装置の稼働と共に解けるようにずれ、ロール本体の周面上で隣り合う凹凸ポリマーテープ同士の距離が離れていったためであると考えられる。 Moreover, when the rubber roll provided with the uneven | corrugated polymer tape affixed helically on the surrounding surface similarly to the comparative example 4 was used over a long period of time, the space | interval of the stripe pattern transcribe | transferred to the film is the operation of an apparatus. It has been observed that it has spread over time. This is thought to be because the uneven polymer tape affixed in a spiral shape to the roll body shifted so that it could be unwound with the operation of the apparatus, and the distance between adjacent uneven polymer tapes on the peripheral surface of the roll body was increased. .
以上の結果から、100重量部のゴム材に対して、1重量部〜110重量部で平均粒径5μm〜500μmの微小中空体を含み、且つ被覆層の微小中空体が開口している実施形態のゴムロールは、フィルムを良好に扱うことが可能であることが明らかとなった。更に、平均粒径10μm〜500μmの微小中空体を含み、且つ被覆層の微小中空体が開口しており、被覆層の表面粗さが0.3〜41.00の範囲内にある実施形態のゴムロールは、フィルム用ゴムロールとして特に優れていることが明らかとなった。 From the above results, an embodiment in which a micro hollow body of 1 to 110 parts by weight and an average particle size of 5 μm to 500 μm is included with respect to 100 parts by weight of a rubber material, and the micro hollow body of the coating layer is opened. It was revealed that this rubber roll can handle the film well. Further, the embodiment includes an embodiment in which a micro hollow body having an average particle size of 10 μm to 500 μm is included, the micro hollow body of the coating layer is open, and the surface roughness of the coating layer is in the range of 0.3 to 41.00. It has been clarified that the rubber roll is particularly excellent as a rubber roll for a film.
10.フィルム用ゴムロール 11.ロール本体 12.被覆層
12a.被覆層表面 13a、13b.軸部 121.ゴム材
122.微小中空体 122a.開口した微小中空体 122aa.開口端面
122b.球形状の微小中空体 122c.凹部
30.フィルム巻取装置 31.ガイドロール 32.コンタクトロール
33.巻取軸 34.フィルム 35.巻芯 36.フィルムロール
10. 10. Rubber roll for
12a.
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