CN114761338A - 卷体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在运输或保存卷体时的周边环境温度高于制造卷体时的温度，也能够有效地抑制望远镜现象的发生的卷体。通过将带状的网状物(2)卷绕在因周边环境的影响而热膨胀或热收缩的卷芯1上而构成的本发明的卷体RB，其特征在于，网状物的厚度方向的线膨胀系数在长边方向的线膨胀系数的60倍～150倍的范围内，卷芯由具有20×10^‑6/K～100×10^‑6/K的范围内的线膨胀系数且具有0.2GPa～0.5GPa的范围内的杨氏模量的材料构成。

Description

卷体

技术领域

本发明涉及将带状的网状物(web)卷绕在因周边环境的影响而热膨胀或热收缩的卷芯(芯)上而构成的卷体。

背景技术

通常知晓，在运输或保存这种卷体时，受到周边环境的影响，卷绕在卷芯上的网状物在轴方向上偏移而变形为碗状或盘状进而发生所谓的望远镜现象(Telescopephenomenon)。该望远镜现象被认为是由于构成卷芯的塑料或树脂的吸水性或吸湿性而引起的，提出了用防湿性的包装膜包装卷取体进行运输或保存的方案(例如，参照专利文献1)。然而已判明，仅使用防湿性的包装膜包装卷取体仍存在无法有效地抑制发生望远镜现象的情况。

因此，本申请的发明人进行了认真研究，得到了以下见解。即，在制造卷体时，边施加一定的张力边将网状物卷绕在树脂制的卷芯上，但例如由于在运输或保存卷体时的周边环境温度高于制造卷体时的温度(+20℃～+25℃)而使卷体发生热膨胀时，卷芯的热膨胀与网状物的厚度方向的热膨胀之差导致网状物的卷压增加，该所增加的卷压的分散导致产生上述望远镜现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-58602号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是基于上述发现而完成的，其技术问题在于提供一种卷体，该卷体即使在运输或保存卷体时的周边环境温度高于制造卷体时的温度，也能够有效地抑制望远镜现象的发生。

解决技术问题的技术手段

为了解决上述技术问题，本发明的卷体通过将带状的网状物卷绕在因周边环境的影响而热膨胀或热收缩的卷芯(芯)上而构成，其特征在于，网状物的厚度方向的线膨胀系数在长边方向的线膨胀系数的60倍～150倍的范围内，卷芯由具有20×10^-6/K～100×10^-6/K的范围内的线膨胀系数且具有0.2GPa～0.5GPa的范围内的杨氏模量的材料构成。本发明能够适宜地适用于使用具有5mm～100mm的宽度的聚酰亚胺膜作为网状物的情况。

发明效果

根据本发明，通过使用厚度方向的线膨胀系数为长边方向的线膨胀系数的60倍～150倍的材料作为网状物，并使用具有20×10^-6/K～100×10^-6/K的范围内的线膨胀系数且具有0.2GPa～0.5GPa的范围内的杨氏模量的材料作为卷芯，即使运输或保存卷体时的周边环境温度高于制造卷体时的温度，也能够通过尽可能地减少卷芯的热膨胀与网状物的厚度方向的热膨胀之差而抑制网状物的卷压的增加，结果能够有效地抑制望远镜现象的发生。

附图说明

图1为示出本发明的卷体的实施方案的立体图。

图2为说明本发明的实施例中的望远镜现象的判定方法的图。

图3为示出本发明的实施例及比较例中有无望远镜现象的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的卷体的方案进行说明。参照图1，RB为卷体。卷体RB具备筒状的卷芯(芯)1、卷绕在卷芯1上的带状的网状物2。

作为网状物2，只要厚度方向的线膨胀系数为长边方向的线膨胀系数的60～150倍即可，能够使用塑料膜、在塑料膜的一个面上形成有粘着剂层的材料及在该粘着剂层的表面上进一步设置有剥离膜的材料。作为这样的塑料膜，例如有聚酰亚胺膜。另外，网状物2的厚度例如可以设定在30μm～200μm的范围内，网状物2的长边方向的长度例如可以设定在100m～1000m的范围内。此外，当网状物2的宽度在例如5mm～100mm的范围内时，由于其显著地表现出望远镜现象，因此能够适宜地适用本发明。另外，网状物2的厚度方向的线膨胀系数及长边方向的线膨胀系数通过后述实施例中记载的方法进行测定。

卷芯1例如可以由ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂或HDPE(高密度聚乙烯)等树脂构成。卷芯1的尺寸可以根据网状物2的宽度、长度或厚度、卷绕时的张力等而进行适当设定，例如能够将相当于网状物2的宽度的卷芯1的长度设定在0.005m～5m的范围内，将卷芯1的外径设定在0.5cm～50cm的范围内，将卷芯1的壁厚设定在1mm～50mm的范围内。

然而，在制造卷体RB时，边施加一定的张力边将网状物2卷绕在卷芯1上，但例如由于在运输或保存卷体RB时的周边环境温度高于制造卷体RB时的温度(+20℃～+25℃)而使卷体RB发生热膨胀时，卷芯1的热膨胀与网状物2的厚度方向的热膨胀之差导致网状物的卷压增加，该所增加的卷压的分散导致产生上述望远镜现象。

在本实施方案中，使用厚度方向的线膨胀系数为长边方向的线膨胀系数的60倍～150倍的材料作为网状物2，使用具有20×10^-6/K～100×10^-6/K的范围内的线膨胀系数且具有0.2GPa～0.5GPa的范围内的杨氏模量的材料作为卷芯1，即使运输或保存卷体RB时的周边环境温度高于制造卷体RB时的温度，也能够尽可能地减少卷芯1的热膨胀与网状物2的厚度方向的热膨胀之差而抑制网状物2的卷压的增加，结果能够有效地抑制望远镜现象的产生。卷芯1的线膨胀系数更优选在40×10^-6/K～90×10^-6/K的范围内，卷芯1的杨氏模量更优选在0.2GPa～0.4GPa的范围内。另外，制造卷体RB时(卷取网状物2时)的网状物2的卷取速度没有特别限定，但通常设定在1m/分钟～100m/分钟的范围内，此外，网状物2的卷取张力没有特别限定，但通常设定在1N/m～300N/m的范围内。

接着，以使用在厚度为25μm的聚酰亚胺膜的一个面上形成有厚度为8μm的含有丙烯酸酯共聚物的粘着剂层的粘着胶带作为网状物2的情况为例，对本发明实施例进行说明。使用热机械分析装置(NETZSCH Japan K.K.制造的“TMA 4000S”)，分别测定该网状物2的长边方向及厚度方向的线膨胀系数。即，依据日本工业标准(JIS K 7197 2012)“塑料的基于热机械分析的线膨胀系数试验方法”，得到相对于温度的热应变，由其斜率求出线膨胀系数。对于长边方向测定用试验片，将其长度制成20mm、宽度制成5mm，在5℃/分钟的升温速度下进行测定。对于厚度方向测定用试验片，将其长度制成8mm、宽度制成8mm、厚度制成1mm，在1℃/分钟的升温速度下进行测定。通过上述方式测定的厚度方向的线膨胀系数约为长边方向的线膨胀系数的100倍。

(实施例1)

在本实施例1中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料(日本プラスチック工業株式会社制造)作为卷芯1。由下式(1)求出该卷芯1的线膨胀系数α，其值为67.8×10^-6/K。下式(1)中的r_20℃为当环境温度为20℃时的卷芯1的半径(外径的一半)，dr/dt为分别侧量使环境温度变化为0℃、10℃、20℃、30℃、40℃时的卷芯1的半径并由这些测量值所得到的直线的斜率。

此外，通过下式(2)求出卷芯1的杨氏模量E，其值为0.4GPa。下式(2)中的Em为卷芯材料(ABS树脂)的杨氏模量、ν为泊松比(ν＝0.3)、r为卷芯1的半径(外径)、t为卷芯1的厚度。卷芯材料的杨氏模量Em依据日本工业标准(JIS K 7181 2011)“塑料-压缩特性的求得方法”由压缩应力相对于压缩应变的斜率而求出。另外，将试验片设为从卷芯1中选取的长度为50mm、宽度为10mm、厚度为4mm的板状材料，将试验速度设为1mm/分钟。

边将作为上述网状物2的粘着胶带裁切加工成10mm的宽度，边在温度为25℃、卷取张力为100N/m、卷取速度为20m/分钟的条件下以卷长为500m的方式将其卷绕到该卷芯1上，得到卷体RB。将该卷体RB保存在温度(周边环境温度)为45℃的房间中，经过规定的时间后(2天后)，抑制了望远镜现象的发生。其中，如图2所示，以使卷体RB的侧面RBa与水平面Hp相接触的方式放置该卷体RB，求出卷芯1至网状物2的宽度方向的最边端面(图2中的上表面)2a的偏移量d，当该偏移量d小于5mm时判定为望远镜现象的发生得到抑制，当偏移量d为5mm以上时判定为发生了望远镜现象。

(实施例2)

在本实施例2中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料(東洋紙管株式会社制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为41.1×10^-6/K、0.4GPa。用与上述实施例1相同的方式将本实施例2中得到的卷体RB保存2天，望远镜现象的发生得到抑制。

(实施例3)

在本实施例3中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料(SHOWA MARUTSUTSU CO.,LTD.制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为73.4×10^-6/K、0.4GPa。用与上述实施例1相同的方式将本实施例3中得到的卷体RB保存2天，确认到了望远镜现象的发生得到抑制。

(实施例4)

在本实施例3中，使用外径为3英寸、壁厚为7mm、宽度为10mm的高密度聚乙烯(HDPE)制材料(ダイカポリマー制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为82.7×10^-6/K、0.2GPa。用与上述实施例1相同的方式将本实施例4中得到的卷体RB保存2天，望远镜现象的发生得到抑制。

接着，对相对于上述实施例1～4的比较例进行说明。

(比较例1)

在本比较例1中，使用外径为3英寸、壁厚为12mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料(日本プラスチック工業株式会社制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为74.7×10^-6/K、0.7GPa。用与上述实施例1相同的方式将本比较例1中得到的卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例2)

在本比较例2中，使用外径为3英寸、壁厚为8mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料(東都積水制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为76.9×10^-6/K、0.6GPa。用与上述实施例1相同的方式将本比较例2中得到的卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例3)

在本比较例3中，使用外径为3英寸、壁厚为12mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料(SHOWA MARUTSUTSU CO.,LTD.制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为82.7×10^-6/K、0.6GPa。用与上述实施例1相同的方式将本比较例3中得到的卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例4)

在本比较例4中，使用外径为3英寸、壁厚为8mm、宽度为10mm的PPT制材料(SHIKOKUSEKISUI CO.,LTD制造)作为卷芯1，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式求出卷芯1的线膨胀系数和杨氏模量，其值分别为49.9×10^-6/K、0.8GPa。用与上述实施例1相同的方式将本比较例4中得到的卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例5)

在本比较例5中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料作为卷芯1，其线膨胀系数为30.0×10^-6/K、杨氏模量为0.8GPa，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式将该卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例6)

在本比较例6中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料作为卷芯1，其线膨胀系数为20.0×10^-6/K、杨氏模量为0.8GPa，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷RB体。用与上述实施例1相同的方式将该卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例7)

在本比较例7中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料作为卷芯1，其线膨胀系数为40.0×10^-6/K、杨氏模量为0.6GPa，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式将该卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

(比较例8)

在本比较例8中，使用外径为3英寸、壁厚为6mm、宽度为10mm的ABS树脂制材料作为卷芯1，其线膨胀系数为120.0×10^-6/K、杨氏模量为0.4GPa，除了该点以外用与上述实施例1相同的方式得到卷体RB。用与上述实施例1相同的方式将该卷体RB保存2天，发生了望远镜现象。

根据以上的实施例1～4及比较例1～8可知，如图3所示，通过使用具有20×10^-6/K～100×10^-6/K(优选为40×10^-6/K～90×10^-6/K，更优选为41×10^-6/K～83×10^-6/K)的范围内的线膨胀系数且具有0.2GPa～0.5GPa(优选为0.2GPa～0.4GPa)的范围内的杨氏模量的材料作为卷芯1，能够有效地抑制望远镜现象的发生。

以上，对本发明的实施方案及实施例进行了说明，但在不脱离本发明技术构思的范围内，能够进行各种变形。在上述实施例1～4中，以使用在聚酰亚胺膜的一个面上形成有粘着剂层的粘着胶带作为网状物2的情况为例进行了说明，但由于该粘着剂层未对网状物2的线膨胀系数做出贡献，因此能够使用塑料膜单体作为网状物2。此外，塑料膜不限于聚酰亚胺膜，能够使用厚度方向的线膨胀系数在长边方向的线膨胀系数的60倍～150倍的范围内的材料作为网状物2。

附图标记说明

RB：卷体；1：卷芯，芯；2：网状物。

Claims (2)

1.一种卷体，其特征在于，

在将带状的网状物卷绕在因周边环境的影响而热膨胀或热收缩的卷芯上而构成的卷体中，

网状物的厚度方向的线膨胀系数在长边方向的线膨胀系数的60倍～150倍的范围内，

卷芯由具有20×10^-6/K～100×10^-6/K的范围内的线膨胀系数且具有0.2GPa～0.5GPa的范围内的杨氏模量的材料构成。

2.根据权利要求1所述的卷体，其特征在于，所述网状物为具有5mm～100mm的宽度的聚酰亚胺膜。

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