JP2010058822A

JP2010058822A - スチレン系樹脂発泡板からなるロール受具

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Publication number: JP2010058822A
Application number: JP2008228090A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamaguchi; 健二山口
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-05
Also published as: JP5365902B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、プラスチックフィルム、シートや布などをコアに巻回したロールを支持するためのロール受具であって、軽量で取り扱いやすく、安価な発泡ポリスチレン発泡体を使用し、ビーズ法により得られた発泡ポリスチレン発泡体を使用したロール受具より耐荷重性能が優れるロール受具を提供することである。
【解決手段】上記課題は、押出発泡法で製造されたスチレン系樹脂発泡ボードからなるロール受具によって達成される。特に、押出発泡法における押出方向に平行な方向をロールの荷重を支持する方向にして使用するとすぐれた耐荷重性能を発揮する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートやフィルムなどを巻回してなるロールを懸架支持するロール受具に関する。特に耐荷重性能が改善されたスチレン系樹脂発泡板からなるロール受具に関する。

シートやフィルムなどの長尺な帯状物は、嵩張るため、紙、樹脂、ＦＲＰ、金属など管状のコアに巻回したロールとして取り扱われることが多い。このようなロールの輸送・保管方法としては、ロールをパレット上に敷いた当て材上に載置する方法と、ロールの両側に配置した開口部を有する一対のロール受具で、ロールのコア両端部を受け止めて、ロールを懸架支持する方法とが広く採用されている。

後者の方法においては、ロールが宙吊りとなっているため、ロールの全荷重が一対のロール受具にかかる。従ってロール受具は耐荷重性能やトラックや貨車輸送時の耐震性能が要求される。

図１及び図２に示すように、代表的なロール受具１はロールの直径より大きいサイズの正方形の板状部材２と、その略中央部に設けられたロール荷重を受ける丸型の開口部３と、により構成されている。ロール１０はコア１２に巻回された樹脂フィルムなどの被巻装材１１から構成されている。コア１２の端部は被巻装材１１から突出しておりロール受具１の開口部に嵌合され、ロール１０はロール受具１によって懸架支持される。

板状部材の素材としては、木や合板などの木質系が古くから最も広く使用されており、大重量のロールには鋳鉄やアルミなど金属系が一般的である。近年において、背面をリブ構造にして軽量化した、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン系樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）などのプラスチック系のものも普及するようになった。

ロール受具の耐荷重性能や耐震性などを確保するために、一般に、板状部材には硬くて強度のある材質が選択されるが、ロール受具自体の重量が重くなって作業性が悪くなるという間題がある。また、木質系では湿気を吸い易いため腐るとか、木のささくれなどがゴミとして付着するなどのロールの汚染につながる問題がある。また木質系は自然環境保護の観点から、将来的には採用できなくなる傾向にある。金属系は、重過ぎることと錆びてロールを汚染する問題がある。

特許文献１にはプラスチックを用いた受具が開示されている。この受具は略正方形の板状部材の背面をリブ構造にして軽量化をはかっているが、それでも人手により取り扱うにはまだ重く、作業者の負担が大きい。また、落下衝撃や輸送時の振動を受けてプラスチックを用いた受具の突出部の首元にクラックが入り易く、再使用回数が減るなどの問題や、背面のリブには微細な塵や埃が溜まりやすく、洗浄も難しいなどの問題がある。

特許文献２には磁気テープ巻回体等のリング状物品を支持するための発泡体を使用した支持部材が開示されている。特許文献２には発泡体としてポリプロピレン発泡体、ポリエチレン発泡体及びポリスチレン発泡体が開示されている。しかしながら、特許文献２の第６図から示唆されるように、この支持部材は手で持ち上げられる程度の軽い物品に使用されるものである。また、特許文献２、第２頁、左上欄８〜１１行には発泡ポリスチレンを使用した支持部材の製法が記載されている。この製法はビーズ法と言われる製法を用いるものである。

特許文献３、第１欄、２０〜２５行には２０００ポンド（約９００ｋｇ）以上のロールの支持具として、通常、木製シートに接着された発泡ポリスチレンパネルが使用されることが開示されている。しかし、特許文献３の同じ箇所には発泡ポリスチレンパネル自体はロールの重量を支えることができないと記載されており発泡ポリスチレンパネルは単に緩衝材として使用されているにすぎないと考えられる。また、発泡ポリスチレンパネルの製法についての開示はない。

特許文献４には重いロールに使用できる発泡体を使用したロール受具が開示され、発泡体としてビーズ法発泡ポリオレフィンが好ましいことが開示されている。特許文献４の表１にはビーズ法発泡ポリスチレンを使用したロール受具も開示されており、このロール受具は変形回復力等に劣る場合があるものの、ロール受具に使用できる耐荷重性能を有することが開示されている。特許文献５にも特許文献４と同様、その表１にビーズ法発泡ポリスチレンを使用したロール受具が開示されている。

ロール受具として最もよく使用されている木製ロール受具は安価であるが、重く、表面にとげ（ささくれ）等がある。このため木製ロール受具を手で取り扱う場合、移動させるのが困難な場合があり、とげ（ささくれ）によって負傷する可能性がある。これに対し、樹脂発泡体からなるロール受具は軽量で取り扱いやすく負傷する可能性もない。しかし、樹脂発泡体からなるロール受具は発泡体であるため耐荷重性能は木製に比較し劣っている。
特開平６−１２７８３８号公報特開平１−１３３８７５号公報米国特許第６８０５２３９号公報特開２００３−２０６０７２号公報特開２００４−１４２８０８号公報

樹脂発泡体のなかで発泡ポリスチレンは最も安価な発泡体である。しかし発泡ポリスチレンもロール受具に使用する場合、木製ロール受具に比較し耐荷重性能が劣り、さらなる耐荷重性能の向上が望まれる。本発明の課題は安価な発泡ポリスチレンを使用したロール受具であって、耐荷重性能が改善されたロール受具を提供することである。

本発明者は、特許文献２、特許文献４あるいは特許文献５に開示されているビーズ法発泡ポリスチレンではなく、ビーズ法発泡ポリスチレンよりさらに安価な押出発泡法による発泡ポリスチレンボードをロール受具に使用すると耐荷重性能が改善されることを見いだした。すなわち、本発明は次のロール受具及びその製造方法に関する。
（１）押出発泡法で製造されたスチレン系樹脂発泡ボードからなるロール受具。
（２）スチレン系樹脂発泡ボードの押出発泡における押出方向と平行な方向をロールの荷重を支持する方向とする（１）に記載のロール受具。
（３）ロールの荷重を、実質的に押出発泡法によるスチレン系樹脂発泡ボードのみが支持することを特徴とする（１）〜（２）いずれかに記載のロール受具。
（４）押出発泡法によって得られた表面スキン層を有する発泡ボードをそのままロール受具の板状部材とすることを特徴とする（１）〜（３）いずれかに記載のロール受具。
（５）スチレン系樹脂発泡ボードの厚みが２０〜６０ｍｍである（１）〜（４）いずれかに記載のロール受具。
（６）スチレン系樹脂発泡ボードの密度が２５〜１００ｇ／Ｌである（１）〜（５）いずれかに記載のロール受具。
（７）押出発泡法によるスチレン系樹脂発泡ボードを用いるロール受具の製造方法。

本発明の押出発泡法によるスチレン系樹脂発泡ボードからなるロール受具はビーズ法発泡ポリスチレンを用いたロール受具に比較し安価でありかつ耐荷重性能が優れる。

スチレン系樹脂発泡体を製造する方法として、ビーズ法と押出発泡法に大別できる。ビーズ法は型内成形法とも呼ばれ、まずスチレン系樹脂予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を閉鎖できるが密閉できない金型に充填し、高圧水蒸気等によって加熱し、予備発泡粒子をさらに発泡させ発泡粒子を互いに融着させると同時に金型に対応した形状の発泡成形体を製造する方法である。ビーズ法によれば金型に相当する形状の成形体を得ることができるので複雑な形状の成形体を一挙に製造できるという利点がある。しかし、工程が多いため成形品は高価である。

押出発泡法は溶融したスチレン系樹脂に高圧下で炭化水素ガスなどの発泡剤を添加し樹脂と発泡剤の混合物を製造し、図３に示すようにこの混合物を押出機により成形ダイ２１を通して低圧下に押し出し、成形金型２２や成形ロール２３で所望の断面形状に成形し発泡体を製造する方法である。押出発泡法によれば板状体や円筒体などの単純な形状の発泡体しか製造できないが、工程が少なく安価な発泡体を得ることができるという利点がある。

ビーズ法によれば開口部を有する発泡体からなるロール受具を一挙に製造することができる。すでに述べたように一般にロール受具は単純な構造をしており、発泡体からなるロール受具は押出発泡法で製造されたボードからも必要な寸法の板状部材を切り出し、開口部を形成するだけで簡単に製造することができる。

本発明のロール受具は安価な押出発泡法で製造された発泡ボードを使用し、発泡ボードからロール受具への加工も開口部を形成するだけであるので簡単である。従ってビーズ法で製造されるロール受具に比較し安価に製造することができる。さらに押出発泡法で製造された発泡ボードから得られるロール受具はビーズ法で製造されるロール受具に比較し耐荷重性能が大きいという利点を有する。耐荷重性能が大きい原因は明らかではないが、押出発泡法では押し出されたボードが延伸されるためであると考えられる。すなわち、押出成型法においては押し出された発泡ボードは押出方向に延伸される傾向にある。このため発泡ボードは押出方向の強度が大きくなる。これに対してビーズ法では生成した発泡体が延伸されることがないので強度の上昇はない。従って、押出発泡法で製造された発泡ボードを使用したロール受具はビーズ法により製造された発泡体を使用したロール受具より耐荷重性が大きくなると考えられる。

本発明のロール受具に用いる発泡ボードの原料樹脂であるスチレン系樹脂としては、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等のスチレン系単量体の単独重合体または２種以上の単量体の組合せからなる共重合体や、前記スチレン系単量体とジビニルベンゼン、ブタジエン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの単量体の１種または２種以上とを共重合させた共重合体などが挙げられる。スチレン系単量体と共重合させるアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの単量体は、製造されるスチレン系樹脂押出発泡体の物性を低下させない程度の量を用いることができる。また、本発明で使用するスチレン系樹脂は、前記スチレン系単量体の単独重合体または共重合体に限られず、前記スチレン系単量体の単独重合体または共重合体と、前記他の単量体の単独重合体または共重合体とのブレンド物であってもよく、ジエン系ゴム強化ポリスチレンやアクリル系ゴム強化ポリスチレンをブレンドすることもできる。またポリエチレンなどの樹脂の存在下にスチレン系単量体を重合した変性スチレン系樹脂を使用することもできる。本発明においては、これらのスチレン系樹脂のなかでもポリスチレン樹脂を特に好適に使用することができる。

スチレン系樹脂としては、メルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」という。）が０．１〜５０ｇ／１０分の範囲のものを用いることが好ましい。ＭＦＲが上記範囲のスチレン系樹脂が用いられることにより、押出発泡する際のスチレン系樹脂組成物の吐出量調整や、得られたスチレン系樹脂押出発泡体の厚み、幅、密度、独立気泡率、又は表面性の調整がしやすいという利点がある。また、ＭＦＲが上記範囲のスチレン系樹脂が用いられることにより、スチレン系樹脂押出発泡体の外観が優れ、圧縮強度、曲げ強度、曲げたわみ量で表される機械的強度や靱性などの特性のバランスが良好となる。更に、スチレン系樹脂のＭＦＲは、成形性、押出発泡体の機械的強度、靱性などのバランスの点から、０．３〜３０ｇ／１０分が更に好ましく、０．５〜２０ｇ／１０分が特に好ましい。なお、ＭＦＲは、ＪＩＳＫ７２１０（１９９９年）のＡ法にて測定され、スチレン系樹脂の組成に応じて試験条件が設定される。例えば、ポリスチレンでは、試験条件Ｈにより測定される。

スチレン系樹脂には、シリカ、タルク、ケイ酸カルシウム、ワラストナイト、カオリン、クレイ、マイカ、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム等の気泡造核剤、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、流動パラフィン、オレフィン系ワックス、ステアリルアミド系化合物などの加工助剤、ヘキサブロモシクロドデカン等の難燃剤、難燃助剤、フェノール系抗酸化剤、リン系安定剤、窒素系安定剤、イオウ系安定剤、ベンゾトリアゾール類、ヒンダードアミン類などの耐光性安定剤、帯電防止剤、顔料などの着色剤、吸水性物質などの添加剤が含有されてもよい。

このうち気泡造核剤の使用量はスチレン系樹脂の１００重量部に対して０．５重量部以下が好ましく、さらに好ましくは０．３重量部以下である。気泡造核剤の量を必要以上に多くすると、やや発泡体が脆くなる傾向がある。気泡造核剤の量が少なすぎると、良好なセル構造が得られない傾向があるから、気泡造核剤の量は０．０５重量部以上が好ましい。

本発明に使用するスチレン系樹脂発泡ボードは、通常の押出発泡技術により製造しうる。即ち、スチレン系樹脂を押出機中等で加熱溶融させ、高圧条件下で発泡剤を該スチレン系樹脂に注入し、流動ゲルとなし、押出発泡に適する温度に冷却し、該流動ゲルをダイを通して低圧の領域に押出発泡して、スチレン系樹脂押出発泡体を形成することにより製造することができる。発泡剤を注入する際の圧力は、特に制限するものではなく、押出機内に注入するために押出機の内圧力よりも高い圧力であればよい。

スチレン系樹脂を加熱溶融する際の加熱温度、溶融時間および溶融手段については特に制限するものではない。加熱温度は、スチレン系樹脂が溶融する温度以上、通常１５０〜２５０℃程度であればよい。溶融時間は、単位時間当たりの押出量、溶融手段などによって異なるので一概には決定することができないが、スチレン系樹脂と発泡剤が均一に分散混合するのに要する時間が選ばれる。また、溶融手段としては、例えばスクリュー型押出機など通常の押出発泡の際に用いられるものであれば特に制限するものではない。ダイからの押出発泡時の温度については、樹脂の種類、発泡剤の種類と量、所望の発泡倍率等の諸要因によって決定されるため一概に述べることができないが、得られる発泡体が所望の物性に到達するように適宜調整すればよい。押出時の圧力変動の低減や発泡剤の分散性を高め安定性を増すことが求められる場合、押出機内の圧力を高めにする等の条件を制御する方法、あるいは押出機に例えば特公昭３１−５３９３号公報に開示される様な冷却兼混合機ないしは同様の機能を有する冷却が可能な混合装置で容量の大きな物を増設もしくは連結する方法、あるいはスタティックミキサーやキャビティトランスファーミキサーと一般に呼称される公知の混練装置を連結する方法等を採ることができる。

押出発泡の際に用いられる発泡剤は、環境適合性の観点から非ハロゲン物質であることが好ましい。具体的には、（イ）炭素数３〜５の飽和炭化水素から選ばれた１種以上の飽和炭化水素を、必要に応じ（ロ）ジメチルエーテル、ジエチルエーテルおよびメチルエチルエーテルから選ばれる化合物や（ハ）その他の非ハロゲン発泡剤とを混合して使用することが好ましい。上記（イ）、（ロ）、（ハ）の各発泡剤が組み合わされて用いられることにより、得られた押出発泡体の厚み、幅、密度、独立気泡率、熱伝導率、気泡径、表面性を所望の値に調整しやすくなる。

炭素数３〜５の飽和炭化水素として、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタンなどがあげられる。これらのうち、発泡性が良好であることから、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタンよりなる群から選ばれる１種以上のものが好ましい。ｎ−ブタン及び／又はｉ−ブタンがさらに好ましく、ｉ−ブタンが特に好ましい。

炭素数３〜５の飽和炭化水素は、発泡剤全量１００重量部に対して、２０〜１００重量部とすることが好ましく、より好ましくは３０〜８０重量部、特に好ましくは４０〜６０重量部である。飽和炭化水素の含有量を上記範囲とすることにより、スチレン系樹脂が適度に可塑化され、押出機内においてスチレン系樹脂と発泡剤が均一に混練され、押出機の圧力制御が容易となる。

ジメチルエーテル、ジエチルエーテルおよびメチルエチルエーテルから選ばれる化合物は、発泡剤全量１００重量部に対して、０〜８０重量部とすることが好ましく、より好ましくは２０〜７０重量部、特に好ましくは４０〜６０重量部である。エーテル化合物を使用しその含有量を上記範囲とすることにより、優れた成形性の押出発泡体が得られる。

その他の非ハロゲン発泡剤としては、水、二酸化炭素、アルコールよりなる群から選ばれるものがあげられる。これらが、発泡剤として用いられることにより、（イ）炭素数３〜５の飽和炭化水素および（ロ）ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルから選ばれる化合物の使用量を減らすことができる。

その他の非ハロゲン発泡剤としては、水を、発泡剤全量１００重量部に対して０〜８０重量部とすることが好ましく、より好ましくは３〜７０重量部、特に好ましくは３〜３０重量部、最も好ましくは５〜２０重量部である。

本発明のロール受具に用いる発泡ボードの密度は、要求される耐荷重性能によって異なり一概には規定できないが２０〜２００ｇ／Ｌが好ましく、２５〜１００ｇ／Ｌがさらに好ましく、３０〜６０ｇ／Ｌが特に好ましい。密度が大きいほど耐荷重性能は向上するが受具の重量が大きくなる。なお、密度は発泡体の重量と水没法による体積から算出できる。

押出発泡法においては図３に示すように成形金型２２や成形ロール２３で所望の断面形状に成形される。押出発泡法による発泡ボードは押出方向に延伸される傾向にある。特に、小さい厚みの発泡ボード、具体的には厚み５〜１００ｍｍ、さらには２０〜６０ｍｍ、特には２５〜４０ｍｍの発泡ボード、においてこの傾向が大きい。このような発泡ボードにおいては気泡、特に表面付近の気泡、が押出方向に長い扁平な構造を有している。押出方向に延伸された押出発泡ボードは押出方向に平行な方向（以下、単に押出方向という）の機械強度が大きい。従って、本発明のロール受具においては、スチレン系樹脂発泡ボードの押出発泡における押出方向と平行な方向をロールの荷重を支持する方向とすることが好ましい。

具体的には、発泡ボード表面付近にある気泡の押出方向の扁平率が１．１〜２０、好ましくは１．２〜１０であるスチレン系樹脂押出発泡体が好ましい。表面付近にある気泡の押出方向の扁平率が上記範囲にあり、発泡ボード中央付近にある気泡の押出方向の扁平率が１．１〜２０、好ましくは１．２〜１０であるスチレン系樹脂押出発泡体がさらに好ましい。気泡の押出方向の扁平率は次のようにして測定される。

スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向に沿った断面の所定範囲がサンプリングされる。押出方向に沿った断面とは、スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向であって厚み方向に拡がる断面である。所定範囲とは発泡ボード表面付近の気泡の場合、スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に２ｍｍまでの部分の中心付近である。また、発泡ボード中央付近の気泡の場合、スチレン系樹脂押出発泡体の中心付近である。１つのサンプルで後述される所定個数の気泡が得られない場合には、複数箇所をサンプリングしてもよい。

サンプリングされた各試料を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影し、ＳＥＭ画像を得る。ＳＥＭ画像の撮影倍率は４０倍程度に設定する。撮影範囲は、例えば、縦×横が数ｍｍ〜数ｃｍ程度である。各ＳＥＭ画像を、厚み方向を縦方向に、押出方向を横方向として、画像処理装置（例えば、（株）ピアス製、商品名：ＰＩＡＳ−ＩＩ型）を用いて処理し、ＳＥＭ画像中の個々の気泡の面積（以下、「気泡面積」と称する）（a）を求める。また、該気泡の縦方向（厚み方向：ｚｆ）および横方向（押出方向：ｘｆ）の最大径（Ｆｅｒｅｔ径）を求める。なお、気泡面積および最大径の測定は、ＳＥＭ画像中に気泡の全景が映し出された気泡のみを対象とし、ＳＥＭ画像の端部で気泡の一部が欠落しているものや、ＳＥＭ画像の端部ではなくとも気泡壁の一部が欠落したり、隣の気泡等と一体化している気泡は除かれる。測定対象となる気泡は、少なくとも１００個以上であることが好ましい。従って、１つのＳＥＭ画像で１００個以上の気泡を測定できる場合もあるが、そうでない場合は２つ以上のＳＥＭ画像を用いてもよい。

ＳＥＭ画像中の各気泡を楕円形と仮定し、次の式（１）および式（２）に従って、各気泡の押出方向の気泡径Ｘ、厚み方向の気泡径Ｚを求める。
Ｘ＝［｛（４×ａ）／（π×ｘｆ×ｚｆ）｝１／２］×ｘｆ：（１）
Ｚ＝［｛（４×ａ）／（π×ｘｆ×ｚｆ）｝１／２］×ｚｆ：（２）
次に押出方向の各気泡径Ｘを数平均して押出方向の平均気泡径Ｘ_avを求め、厚み方向の各気泡径Ｚ_avを数平均して厚み方向の平均気泡径を求める。気泡の押出方向の扁平率はＸ_av／Ｚ_avとして求める。同様にして幅方向の扁平率を求めることができる。幅方向の扁平率は押出方向の平均気泡扁平率より小さいことが好ましい。

上に示したように扁平率は実質的にすべての気泡について測定される。実質的にすべての気泡について測定された扁平率が上記範囲にあることが望ましい。しかし、大きい気泡は小さい気泡に比較し扁平になりやすい。上記した測定法において押出方向の気泡径Ｘが２００μ以上の大きい気泡のみについて測定された扁平率が１．１〜２０、好ましくは１．２〜１０であるスチレン系樹脂押出発泡体であっても本発明のロール受具に使用することができる。

気泡の押出方向の扁平率を制御する方法として、例えば、押出発泡時に溶融樹脂を大気中へ発泡させるときの厚み拡大率を調整する方法、すなわちスリット厚みと、矩形化させるための成形金型の高さを調整する方法があげられる。また、好ましい方法としてダイリップ温度を押出機から吐出される樹脂温度に対して１０〜６０℃低い温度に調整すると共に、スチレン系樹脂押出発泡体を押出発泡した後、押出発泡する際の線速に対し１．０１〜１．２０倍の線速でさらに延伸して板状に賦形する方法がある。また、押出発泡体を加熱しながら延伸する方法があげられる。詳細には、押出発泡体を加熱空気で加温しながらロールにより延伸処理を行う加熱延伸装置を用いて、引き取り機の回転速度より速くロールを回転させて、得られた押出発泡体を加熱しながら延伸処理を施す。これにより、押出発泡体が押出方向に延伸され、押出方向の気泡扁平率が大きくなる。このように押出発泡法を使用すると押出方向の気泡扁平率が大きく、その方向の機械強度が大きい発泡ボードを容易に得ることができる。

押出発泡法においては成形ダイや成形金型に接する発泡体表面は成形体内部より比重が大きいスキン層を有する。本発明においては押出発泡法によって得られた表面スキン層を有する発泡ボードを、表面スキン層を除去せずにそのままロール受具の板状部材にすることが望ましい。押出発泡法による断面が矩形の発泡ボードは押出方向の上下２面及び側面に表面スキン層を有しているが、最終的な製品は上下２面にはスキン層を有しないのが通常である。押出発泡法による発泡ボードはほとんど建材として使用されているが、コンクリート等との接着が必要な場合が多くコンクリート等との接着性に劣るスキン状の表面層を除去するためである。また、厚みの大きい発泡ボードからスライス等により複数の発泡ボードを製造する場合があるからである。押出発泡法による発泡ボードをロール受具に用いる場合、表面が除去された発泡ボードを使用することは望ましくない。従って、押出発泡時に製造される発泡ボードをそのままスキン状の表面層を残してロール受具の板状部材として使用することが好ましい。

本発明のロール受具に用いる発泡ボードの厚みは、要求される耐荷重や発泡体の密度等によって異なり一概には規定できないが、５〜１００ｍｍが好ましく、２０〜６０ｍｍがさらに好ましく、特に２５〜４０ｍｍ、が好ましい。厚みが２０〜６０ｍｍで密度が２５〜１００ｇ／Ｌとして製造された押出発泡ボードを表面スキン層を有したままロール受具の板状部材として使用することが好ましい。厚みが２５〜４０ｍｍで密度が３０〜６０ｇ／Ｌとして製造された押出発泡ボードを表面スキン層を有したままロール受具の板状部材として使用することがさらに好ましい。

押出発泡法による発泡ボードには通常種々の気泡径を有する気泡が存在する。本発明のロール受具に用いる発泡ボードにおいて、平均気泡径は１０〜１０００μｍが好ましく１００〜６００μｍがより好ましい。平均気泡径は次のように求められる。押出発泡体の押出方向に沿った縦断面および押出方向に直交する横断面を走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製、品番：Ｓ−４５０）にて３０倍に拡大して写真撮影し、撮影した写真を乾式複写機で複写する。該複写した画像に対し、発泡体の押出方向、厚み方向、幅方向それぞれに３ないし５本の線を引き、それぞれの線上に含まれるセル個数で線長を除することで、それぞれの方向の平均セル径を求める（前記縦断面の複写物から発泡体の押出方向、厚み方向の平均セル径を求め、前記横断面の複写物から発泡体の幅方向の平均セル径を求める）。なお、各線は画像の端部に位置する部分的に欠けたセルを除いて引く。求めた各方向の平均セル径について、押出方向の平均セル径をＸ、幅方向の平均セル径をＹ、厚み方向の平均セル径をＺとし、Ｘ、Ｙ、Ｚの積の３乗根を計算し、発泡体の平均セル径とする。

発泡ボードにおける気泡径の分布パターンは単一のピークを有するパターンでもよいし特開２００７−３０８６２７号公報に記載されているような複数のピークを有するパターンでもよい。気泡径分布パターンは特開２００７−３０８６２７号公報に記載された方法で求めることができる。

発泡ボードにおける独立気泡率は７０％以上が好ましく、８０％以上がさらに好ましい。独立気泡率はマルチピクノメーター（湯浅アイオニクス（株）製）を用い、ＡＳＴＭＤ−２８５６に準じて算出する。

図１、図２に示すように、本発明のロール受具１は、板状部材２に開口部３を形成したものである。板状部材２の形状としては、正方形や長方形、６角形などの多角形状のものを好適に採用でき、特に正方形や長方形などの矩形のものが好ましいが、それ以外の形状のものを採用することもできる。開口部３は、板状部材２の任意の位置に設けることができるが、ロール１０を懸架支持するため、板状部材２の略中央部に形成するのが好ましい。

本発明のロール受具１にて懸架支持するロール１０は、シートやフィルムなど被巻装材１１をコア１２に巻装したものである。本発明のロール受具１を用いてロール１０を支持する代表的な方法は、図１、図２に示すように、ロール１０の両側にロール受具１を配置させ、ロール１０の両側へ突出するコア１２の両端部をロール受具１の開口部３にそれぞれ嵌合させて懸架支持する方法である。

また、コア１２がロール１０の両側へ突出していない場合には、図４に示すように、ロール１０の両側にロール受具１を配置させた状態で、プラスチック製などの略円筒状の連結具（プラグ）４を開口部３とコア１２の両端部とにわたって挿入して懸架支持する方法を用いることができる。また、コア１２が存在せず中空の場合には中空部を貫通するパイプ等の棒（図示していない）や連結具４を用いて懸架することができる。

図５は、本発明で好適に採用される板状部材２に設けられる開口部３の形状の一例であり、（ａ）に示すような丸型の開口部や、（ｂ）に示すようなＵ字型の開口部や、（ｃ）に示すようなフラスコ型の開口部などを採用できる。ロール１０の荷重を受け止める開口部３の下端が円弧である場合、円の直径は６０〜２００ｍｍであることが好ましい。

本発明のロール受具において、板状部材として押出発泡によるスチレン系樹脂発泡ボードの両板面に非発泡合成樹脂板をラミネートした積層板を使用することができる。このような積層板を使用するとロール受具の耐荷重性能を向上させることができる。しかし、押出発泡によるスチレン系樹脂発泡ボードをそのまま板状部材として使用することが可能である。この場合、ロールの荷重を、実質的に押出発泡によるスチレン系樹脂発泡ボードのみが支持することになるが、低コストであり、５００ｋｇ以下、特には３００ｋｇ以下の比較的小重量のロールに用いるロール受具に好適に使用することができる。

以下、実施例により本発明について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、耐荷重性能の測定法は次のとおりである。

（耐荷重性能）
長さ×幅が３５０ｍｍ×３５０ｍｍで中央に直径１００ｍｍの円形開口部を有するロール受具を作成する。ロール受具の中心を通り長さ方向又は幅方向に垂直な平面で切断し半円状の切り欠き部を有する２つの切断片を作成する。一方の切断片を半円状の切り欠き部が上側になるように水平面上に置く。半円状の切り欠き部と同じ形状の金属部材を半円状の切り欠き部に配置する。オートグラフを用いて金属部材に下方に向かって１０ｍｍ／分の速度で荷重をかけ、荷重と金属部材の下降長さとの関係を求めた。下記式で定義した歪み（％）が２％までは弾性変形するので２％歪み時の荷重を耐荷重性能とする。
歪み（％）＝
（金属部材の下降長さ）／（半円状切欠部下端からロール受具下部までの長さ）×１００

実施例１
ロール受具に使用するスチレン系樹脂押出発泡ボードとして（株）カネカ製のカネライトフォームスーパーＥ−ＢＫを使用した。この発泡ボードは厚み３５ｍｍ、密度約４０ｇ／Ｌで表面付近におけるほとんどの気泡は押出方向に長い扁平な気泡であった。図６にこの発泡ボードの表面付近の光学顕微鏡写真を示す。この写真において横方向が押出発泡における押出方向である。この発泡ボードから長さ×幅が３５０ｍｍ×３５０ｍｍの板状部材を切り出し中央に直径１００ｍｍの円形開口部を設けてロール受具を作成した。このロール受具を、開口部中心を通り発泡体の押出発泡時の押出方向と垂直な平面で切断し、評価サンプルを作成して耐荷重性能を求めた。耐荷重性能は１５５ｋｇであった。

実施例２
ロール受具に使用するスチレン系樹脂押出発泡ボードとして（株）カネカ製のカネライトフォームスーパーＥ−Ｘを使用した。この発泡ボードは厚み３５ｍｍ、密度約４０ｇ／Ｌでほとんどの気泡はカネライトフォームスーパーＥ−ＢＫよりも押出方向にさらに長い扁平な気泡であった。図７にこの発泡ボードの表面付近の光学顕微鏡写真を示す。この写真において横方向が押出発泡における押出方向である。この発泡ボードから長さ×幅が３５０ｍｍ×３５０ｍｍの板状部材を切り出し中央に直径１００ｍｍの円形開口部を設けてロール受具を作成した。このロール受具を、開口部中心を通り発泡体の押出発泡時の押出方向に垂直な平面で切断し、評価サンプルを作成して耐荷重性能を求めた。耐荷重性能は２６１ｋｇであった。

比較例１
ロール受具に使用するスチレン系樹脂発泡体としてビーズ法により得られた発泡ボードを使用した。この発泡ボードは厚み３５ｍｍ、密度約４０ｇ／Ｌで気泡には方向性はなかった。図８にこの発泡ボードの表面付近の光学顕微鏡写真を示す。この発泡ボードから長さ×幅が３５０ｍｍ×３５０ｍｍの板状部材を切り出し中央に直径１００ｍｍの円形開口部を設けてロール受具を作成した。このロール受具を、中心を通りロール受具の長さ方向又は幅方向に垂直な平面で切断し、評価サンプルを作成して耐荷重性能を求めた。耐荷重性能は１４２ｋｇであった。

本発明のロール受具によるロール懸架支持方法の１例を示す概略説明図。同ロール受具を用いたロール懸架支持状態でのロール受具及びロールの縦断面図。本発明に用いる発泡ボードの製造方法の１例を示す概略説明図。他のロール懸架支持方法の概略説明図。丸型、Ｕ字型、フラスコ型の開口部を備えた本発明のロール受具の斜視図。実施例１で用いた発泡ボードの表面付近の光学顕微鏡写真である。実施例２で用いた発泡ボードの表面付近の光学顕微鏡写真である。比較例１で用いた発泡ボードの表面付近の光学顕微鏡写真である。

符号の説明

１ロール受具
２板状部材
３開口部
４連結具
１０ロール
１１被巻装材
１２コア
２１ダイ
２２成形金型
２３成形ロール

Claims

押出発泡法で製造されたスチレン系樹脂発泡ボードからなるロール受具。
スチレン系樹脂発泡ボードの押出発泡における押出方向と平行な方向をロールの荷重を支持する方向とする請求項１に記載のロール受具。
実質的に押出発泡法によるスチレン系樹脂発泡ボードのみがロールの荷重を支持することを特徴とする請求項１〜２いずれかに記載のロール受具。
押出発泡法によって得られた表面スキン層を有する発泡ボードをそのままロール受具の板状部材とすることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のロール受具。
スチレン系樹脂発泡ボードの厚みが２０〜６０ｍｍである請求項１〜４いずれかに記載のロール受具。
スチレン系樹脂発泡ボードの密度が２５〜１００ｇ／Ｌである請求項１〜５いずれかに記載のロール受具。
押出発泡法によるスチレン系樹脂発泡ボードを用いるロール受具の製造方法。