巻芯
【課題】シート状物を巻き回した際の段差跡の発生を防止しつつ、耐久性に優れた巻芯を提供する。
【解決手段】シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯１０であって、巻芯は、巻芯本体１と、該巻芯本体の外周面に設けられる弾性層２と、該弾性層の外周面に設けられる表面保護層３とからなり、弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高く、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下である。
【解決手段】シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯１０であって、巻芯は、巻芯本体１と、該巻芯本体の外周面に設けられる弾性層２と、該弾性層の外周面に設けられる表面保護層３とからなり、弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高く、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム等のシート状物の巻取に用いる巻芯としては、紙管、金属管、ＦＲＰ管などが使用されている。この巻芯にシート状物を巻き付けるには、シート状物先端を巻芯表面に、例えば両面粘着テープを用いて接着して固定する方法、あるいは、シート状物の先端領域を巻芯外周に複数回手で巻き付けて固定する方法等が採られている。
【０００３】
ところが、これらの方法でシート状物を巻芯に巻き付けると、シート状物の巻き始めの領域には、シート状物や両面粘着テープの厚み分の段差に起因するしわ、折り目などの段差跡が発生する。即ち、最内層の１層目を巻き回し、２層目にかかると、シート状物の長手方向終端に２層目が乗り上げることとなり、２層目の乗り上げた部分のシート状物の平坦性が損なわれることとなる。この平坦性の低下は、巻き回しを重ねることにより更に外層に波及することとなる。
【０００４】
特に、巻芯に巻き回されるシート状物が、ディスプレイ用反射防止フィルム、防眩フィルム、電磁波カットフィルム等のわずかな欠陥も許されない用途のものである場合に、しわや、巻き始めの段差跡を生じている領域は、不良品として除去せざるを得ず、製品歩留りの低下の原因となっている。
【０００５】
このような状況下、特許文献１には、段差を解消すべく外周部に発泡スチレンの緩衝材を巻き付けた構成とした巻芯や、巻芯の長さ方向に、シート状物と同程度の段差を設けた巻芯が開示されている。特許文献１に開示がされている巻芯によれば、発泡スチレンの緩衝材によって巻き回した際の段差の発生を緩和することができ、また、巻芯にあらかじめシート状物と同程度の厚さの段差を設けておくことで、巻き回した際の段差の発生をさらに防止できるとされている。
【０００６】
また、特許文献２には、巻芯本体の外周面に、独立気泡を有し主成分がポリエチレン、ポリプロピレン等の発泡樹脂を含む弾性層を接着剥離自由に接着せしめた巻芯が開示されている。特許文献２に開示がされている巻芯によれば、弾性層の交換が容易であるとともに、シート状物に端面段差跡をほとんど発生させることなく、工程歩留まりを向上させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１８９３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６２４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１、２に開示がされている緩衝材や、弾性層は、段差跡の発生防止を主眼として設けられたものであり、緩衝材や弾性層は硬度の低い材料が用いられる。しかしながら、硬度の低い材料、すなわち段差跡の防止を主眼とする材料は段差跡の発生防止の抑制効果は大きいものの、非常に摩耗しやすく、ちぎれや、永久歪が生ずる場合もあり、巻芯を繰り返し使用する場合には適していないといえる。また、特許文献１に開示がされている巻芯部の長さ方向にあらかじめシート状物と同程度の厚さの段差を設けた巻芯では、段差にシート状物の先端部を正確に位置合わせする必要があり、工程上簡便であるとはいえない。また、段差とシート状物の先端部の位置合わせが正確に行われていない場合には、かえって段差の発生を助長するといった欠点もある。
【０００９】
なお、緩衝材や弾性層の材料を耐摩耗性に優れた材料とすることで、摩耗を防止し耐久性を向上させることは可能であるものの、摩耗を防止するためには、緩衝材や弾性層を構成する材料の硬度を高くする必要があり、硬度を高くした分、段差跡の発生防止効果は低減することとなる。つまり、段差跡の発生防止と、摩耗の防止とはトレードオフの関係があり、両方の問題を同時に解決することができていないのが現状である。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、シート状物を巻き回した際の段差跡の発生を防止しつつ、耐久性に優れた巻芯を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の方法は、シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯であって、前記巻芯は、巻芯本体と、該巻芯本体の外周面に設けられる弾性層と、該弾性層の外周面に設けられる表面保護層とからなり、前記弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、前記表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高く、前記巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記表面保護層は、前記弾性層の外周面に剥離可能に設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シート状物を巻き回した際の段差跡の発生を防止しつつ、耐久性に優れた巻芯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の巻芯の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（巻芯）
図１に示すように本発明の巻芯１０は、シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯１０であって、巻芯本体１と、該巻芯本体１の外周面に設けられる弾性層２と、該弾性層２の外周面に設けられる表面保護層３とからなる。なお、図１は、本発明の巻芯１０の一実施形態を示す概略断面図である。ここで、本発明では、弾性層２のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度よりも高く、巻芯１全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることを特徴とする。本発明の巻芯１０は、（ｉ）巻芯本体の外周面に設けられる弾性層２のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であること、（ｉｉ）弾性層の外周面に設けられる表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高いこと、（ｉｉｉ）巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることの条件を満たすものであればよく、この条件を満たせば他の要件についていかなる限定もされることはなく、上記条件ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の条件満たすものであれば弾性層２や表面保護層３の材料についても適宜選択可能である。
【００１６】
上記構成を有する本発明の巻芯１０によれば、硬度が異なる２つの層のうち外周側に位置しＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高い表面保護層３によって表面摩耗や永久歪の防止効果が発揮され、硬度が異なる２つの層のうち内周側に位置しＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下の弾性層とこの表面保護層とを有する巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下とすることで段差跡の発生防止効果が発揮される。
【００１７】
なお、本願明細書において「ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠した硬度である。また、「巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、本発明の巻芯１０の表面、すなわち弾性層２、表面保護層が設けられてなる巻芯１０において表面保護層３上からデュロメータを用いて測定したときの硬度である。デュロメータとしては、例えば、高分子計器株式会社製のＡＳＫＥＲ−Ｃ型デュロメータ（登録商標）が使用可能である。以下、本発明の巻芯１０の各構成について説明する。
【００１８】
なお、本発明において「弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、巻芯本体１の外周面に弾性層２のみが設けられていると仮定した場合の硬度である。弾性層２のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は、巻芯本体１の外周面に弾性層２を設け、この弾性層２上からアスカーＣ型デュロメータ（登録商標）を用いて測定することで算出できる。同様に、「表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、巻芯本体１の外周面に表面保護層３のみが設けられていると仮定した場合の硬度である。表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は、巻芯本体１の外周面に直接表面保護層３を設け、この表面保護層３上からアスカーＣ型デュロメータ（登録商標）を用いて測定することで算出できる。
【００１９】
（巻芯本体）
円筒状の巻芯本体１は、シート状物を巻き取り且つ保持するのに必要な強度、剛性を備えたものであればよい。したがって、その材質等は任意であり、例えば、ＦＲＰ管、ＡＢＳ等の樹脂管、金属管、紙管などを挙げることができる。
【００２０】
（弾性層）
上記巻芯本体１の外周面には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０以下の弾性層２が設けられている。弾性層２は、巻芯本体１の外周面のうち、少なくともシート状物を巻き取るシート状物巻取領域に設けられていればよいが、巻芯本体１と弾性層２との境界部分における段差の影響を考慮すると、弾性層２は、巻芯本体１の外周全面に設けられていることが好ましい。
【００２１】
弾性層２は、上述したように（ｉ）ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０以下との条件を満たす、あらゆる材料を使用可能である。このような材料として、例えば、（ｉ）の条件を満たす天然或いは合成の軟質ゴム、例えば、ニトリルゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム等を挙げることができる。また、軟質ゴムにかえて、例えば（ｉ）の条件を満たす発泡スチレン等の発泡樹脂や、スポンジ等も使用可能である。
【００２２】
また、弾性層２は、（ｉ）ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０以下との条件を満たせばよいが、最終的には巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０以下に設定する必要がある。したがって、弾性層２の材料を選択するにあたっては、後述する表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度とのバランスを考慮して、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に設定することができる範囲内で選択する必要がある。
【００２３】
弾性層２は、弾性層２となる矩形状のシートを、従来公知の粘着剤や粘着層を介して巻芯本体１の外周面を覆うように貼りつけることによって形成することができる。また、この矩形上状のシートを巻芯本体１に螺旋状に巻きつけて形成することもできる。これ以外に、例えば、上記に例示される弾性層２の材料を適当な溶媒に分散或いは溶解してなる塗工液を、従来公知の塗工方法で塗工・乾燥する方法や、ディップコート法やスプレーコート法で塗工・乾燥する方法によっても形成することができる。
【００２４】
弾性層２の厚みについても特に限定はないが、弾性層２の厚みが薄すぎる場合、具体的には２ｍｍ未満である場合には、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に調整することが困難となる。また、段差跡の発生防止効果が低下する傾向となる。したがって、この点を考慮すると弾性層２の厚みは、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であって、その厚みが２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
（表面保護層）
弾性層２の外周面には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い表面保護層３が設けられている。表面保護層３は、弾性層２の外周面のうち、少なくともシート状物を巻き取るシート状物巻取領域に設けられていればよいが、弾性層２と表面保護層３との境界部分、及び巻芯本体１と表面保護層３との境界部分における段差の影響を考慮すると、表面保護層３は、弾性層２の外周全面に設けられていることが好ましく、弾性層２、及び表面保護層３の双方が、巻芯本体１の外周全面に設けられていることが好ましい。
【００２６】
本発明では、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い表面保護層３を弾性層２の外周面に設けることで、本発明の巻芯１０に耐久性を付与している。
【００２７】
表面保護層３は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高いとの条件を満たせば、他の要件についていかなる限定もされることはなく、従来公知の材料を適宜選択して用いることができる。
【００２８】
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い材料としては、例えば、スチレンブタジエンゴム等の各種ゴム材料やウレタン等の樹脂材料を挙げることができるが、この材料に限定されるものではない。
【００２９】
表面保護層３は、表面保護層３となる矩形状のシートを、従来公知の粘着剤や粘着層を介して弾性層２の外周面を覆うように貼りつけることによって形成することができる。また、この矩形上状のシートを弾性層２に螺旋状に巻きつけて形成することもできる。これ以外に、例えば、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い材料を適当な溶媒に分散或いは溶解してなる塗工液を、従来公知の塗工方法で塗工・乾燥する方法や、ディップコート法やスプレーコート法で塗工・乾燥する方法によっても形成することができる。
【００３０】
表面保護層３の厚みについても特に限定はないが、弾性層２を保護する機能を発揮しつつ、巻芯１全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下となるような範囲で設定する必要がある。なお、表面保護層３の厚みが１００μｍ未満である場合には、該表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度より高い場合であっても、耐久性の向上効果が低下する傾向となる。したがって、この点を考慮すると、表面保護層３の厚みは１００μｍ以上であることが好ましい。
【００３１】
表面保護層３は、弾性層２から剥離可能に設けられていることが好ましい。この構成とすることで、表面保護層３のみを容易に交換することができ、本発明の巻芯１０を繰り返し使用することが可能となる。
【００３２】
表面保護層３を、弾性層２から剥離可能に設ける方法について特に限定はなく、（Ａ）
弾性層からの離型性に優れた材料を用いて表面保護層３を形成する方法、（Ｂ）弾性層２と表面保護層３との間に、離型性を向上させるための剥離層を設ける方法を挙げることができる。なお、剥離層は表面保護層３とともに剥離されるものであってもよく、弾性層上に残存するものであってもよい。
【００３３】
上記（Ａ）離型性に優れた材料は、弾性層２の材料に応じて異なるが、例えば、弾性層２の材料がニトリルゴムである場合には、表面保護層３の材料としてスチレンブタジエンゴムを用いることで、表面保護層３を弾性層２から剥離可能な構成とすることができる。
【００３４】
上記（Ｂ）の剥離層としては、例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロースなどのセルロース誘導体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラールなどのビニル共重合体の熱可塑性樹脂や、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、熱架橋性エポキシ−アミノ樹脂、アミノアルキッド樹脂などの熱硬化型の樹脂、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フッ素樹脂、フッ素変性樹脂、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。剥離層は、上記に例示される１種の樹脂からなるものであってもよく、２種以上の樹脂からなるものであってもよい。
【００３５】
剥離層は、上記の樹脂を溶媒へ分散又は溶解して、ロールコート、グラビアコート、バーコートなどの公知のコーティング方法で、弾性層２の外周面に塗布・乾燥することで形成することができる。剥離層の厚さとしては、通常は０．１μｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００３６】
（巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度）
また、本発明の巻芯１０は、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下に規定されている。本発明では、弾性層２と表面保護層３の巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を上記所定の範囲内に設定するとともに、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に規定することで、巻芯１に耐久性を付与しつつ、段差跡の発生を防止することができる。
【００３７】
上述したように、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に設定する方法としては、弾性層２や表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度、及び弾性層２や表面保護層３の厚みを適宜設定することで調整可能である。
【００３８】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体の外周全面に、弾性層として厚み３ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムを巻き付けた。次いで、ニトリルゴムが巻きつけられた円筒体を、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、スチレンブタジエンゴムからなる表面保護層を形成し、実施例１の巻芯を得た。表面保護層の厚みをマイクロメータを用いて測定したところ０．２８４ｍｍであった。また、高分子計器株式会社製のＡＳＫＥＲ−Ｃ型デュロメータ（登録商標）を用いて巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を測定したところ、２２度であった。以下、同様の方法で表面保護層の厚み、及び巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の測定を行った。
【００３９】
（実施例２）
実施例１の巻芯を、再度ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、スチレンブタジエンゴムからなる表面保護層の厚みを厚くした実施例２の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．６２４ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は２３．５度であった。
【００４０】
（実施例３）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度３１．４度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例１と同様にして、実施例３の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．３０６ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は３２．２度であった。
【００４１】
（実施例４）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度３１．４度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例２と同様にして、実施例４の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．６０４ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は３４．６度であった。
【００４２】
（実施例５）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４２．６度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例１と同様にして、実施例５の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．３５３ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は４２．８度であった。
【００４３】
（実施例６）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４２．６度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例２と同様にして、実施例６の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．５３３ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は４３．２度であった。
【００４４】
（比較例１）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体の外周全面に、弾性層として厚み３ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムを巻き付け、比較例１の巻芯を得た。
【００４５】
（比較例２）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体を、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、円筒体の外周面にＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムからなる層を形成し、比較例２の巻芯を得た。表面保護層の厚みを、マイクロメータを用いて測定したところ３ｍｍであった。
【００４６】
（比較例３）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体を比較例３の巻芯とした。
【００４７】
（比較例４）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体の外周全面に、弾性層として厚み３ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４２．５度のニトリルゴムを巻き付けた。次いで、ニトリルゴムが巻きつけられた円筒体を、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、円筒体の外周面にＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムからなる表面保護層を厚み２ｍｍで形成し、比較例４の巻芯を得た。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は６１．４度であった。
【００４８】
（段差跡の評価）
実施例１〜６、比較例１〜４の巻芯を、フィルム用の巻取り装置に装着し、巻芯外周に巻取り方向長さ３０００ｍのＰＥＴ基材を巻き回し、フィルムの最内層の１層目と２層目の境界部分における段差跡の評価を以下の評価基準に基づいて目視により行った。評価結果を表１に示す。
＜評価基準＞
◎；１層目と２層目の境界部分に段差跡の発生がない。
○；１層目と２層目の境界部分に僅かに段差跡の発生があるが、使用上問題ない。
×；１層目と２層目の境界部分に段差跡の発生がある。
【００４９】
（耐荷重性の評価）
耐荷重性の評価として、実施例１〜６、比較例１〜４の巻芯に２ＭＰａの圧力をかけたときのひずみ痕の発生を以下の評価基準に基づいて目視により行った。評価結果を表１に併せて示す。
＜評価基準＞
◎；ひずみ痕の発生がない。
○；ひずみ痕の発生が若干あるが、ひずみ痕が小さく使用上問題のないレベルである。
×；ひずみ痕が大きく使用上問題がある。
【００５０】
【表１】
【符号の説明】
【００５１】
１０ 巻芯
１ 巻芯本体
２ 弾性層
３ 表面保護層
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム等のシート状物の巻取に用いる巻芯としては、紙管、金属管、ＦＲＰ管などが使用されている。この巻芯にシート状物を巻き付けるには、シート状物先端を巻芯表面に、例えば両面粘着テープを用いて接着して固定する方法、あるいは、シート状物の先端領域を巻芯外周に複数回手で巻き付けて固定する方法等が採られている。
【０００３】
ところが、これらの方法でシート状物を巻芯に巻き付けると、シート状物の巻き始めの領域には、シート状物や両面粘着テープの厚み分の段差に起因するしわ、折り目などの段差跡が発生する。即ち、最内層の１層目を巻き回し、２層目にかかると、シート状物の長手方向終端に２層目が乗り上げることとなり、２層目の乗り上げた部分のシート状物の平坦性が損なわれることとなる。この平坦性の低下は、巻き回しを重ねることにより更に外層に波及することとなる。
【０００４】
特に、巻芯に巻き回されるシート状物が、ディスプレイ用反射防止フィルム、防眩フィルム、電磁波カットフィルム等のわずかな欠陥も許されない用途のものである場合に、しわや、巻き始めの段差跡を生じている領域は、不良品として除去せざるを得ず、製品歩留りの低下の原因となっている。
【０００５】
このような状況下、特許文献１には、段差を解消すべく外周部に発泡スチレンの緩衝材を巻き付けた構成とした巻芯や、巻芯の長さ方向に、シート状物と同程度の段差を設けた巻芯が開示されている。特許文献１に開示がされている巻芯によれば、発泡スチレンの緩衝材によって巻き回した際の段差の発生を緩和することができ、また、巻芯にあらかじめシート状物と同程度の厚さの段差を設けておくことで、巻き回した際の段差の発生をさらに防止できるとされている。
【０００６】
また、特許文献２には、巻芯本体の外周面に、独立気泡を有し主成分がポリエチレン、ポリプロピレン等の発泡樹脂を含む弾性層を接着剥離自由に接着せしめた巻芯が開示されている。特許文献２に開示がされている巻芯によれば、弾性層の交換が容易であるとともに、シート状物に端面段差跡をほとんど発生させることなく、工程歩留まりを向上させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１８９３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６２４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１、２に開示がされている緩衝材や、弾性層は、段差跡の発生防止を主眼として設けられたものであり、緩衝材や弾性層は硬度の低い材料が用いられる。しかしながら、硬度の低い材料、すなわち段差跡の防止を主眼とする材料は段差跡の発生防止の抑制効果は大きいものの、非常に摩耗しやすく、ちぎれや、永久歪が生ずる場合もあり、巻芯を繰り返し使用する場合には適していないといえる。また、特許文献１に開示がされている巻芯部の長さ方向にあらかじめシート状物と同程度の厚さの段差を設けた巻芯では、段差にシート状物の先端部を正確に位置合わせする必要があり、工程上簡便であるとはいえない。また、段差とシート状物の先端部の位置合わせが正確に行われていない場合には、かえって段差の発生を助長するといった欠点もある。
【０００９】
なお、緩衝材や弾性層の材料を耐摩耗性に優れた材料とすることで、摩耗を防止し耐久性を向上させることは可能であるものの、摩耗を防止するためには、緩衝材や弾性層を構成する材料の硬度を高くする必要があり、硬度を高くした分、段差跡の発生防止効果は低減することとなる。つまり、段差跡の発生防止と、摩耗の防止とはトレードオフの関係があり、両方の問題を同時に解決することができていないのが現状である。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、シート状物を巻き回した際の段差跡の発生を防止しつつ、耐久性に優れた巻芯を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の方法は、シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯であって、前記巻芯は、巻芯本体と、該巻芯本体の外周面に設けられる弾性層と、該弾性層の外周面に設けられる表面保護層とからなり、前記弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、前記表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高く、前記巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記表面保護層は、前記弾性層の外周面に剥離可能に設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シート状物を巻き回した際の段差跡の発生を防止しつつ、耐久性に優れた巻芯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の巻芯の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（巻芯）
図１に示すように本発明の巻芯１０は、シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯１０であって、巻芯本体１と、該巻芯本体１の外周面に設けられる弾性層２と、該弾性層２の外周面に設けられる表面保護層３とからなる。なお、図１は、本発明の巻芯１０の一実施形態を示す概略断面図である。ここで、本発明では、弾性層２のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度よりも高く、巻芯１全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることを特徴とする。本発明の巻芯１０は、（ｉ）巻芯本体の外周面に設けられる弾性層２のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であること、（ｉｉ）弾性層の外周面に設けられる表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高いこと、（ｉｉｉ）巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることの条件を満たすものであればよく、この条件を満たせば他の要件についていかなる限定もされることはなく、上記条件ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の条件満たすものであれば弾性層２や表面保護層３の材料についても適宜選択可能である。
【００１６】
上記構成を有する本発明の巻芯１０によれば、硬度が異なる２つの層のうち外周側に位置しＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高い表面保護層３によって表面摩耗や永久歪の防止効果が発揮され、硬度が異なる２つの層のうち内周側に位置しＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下の弾性層とこの表面保護層とを有する巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下とすることで段差跡の発生防止効果が発揮される。
【００１７】
なお、本願明細書において「ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠した硬度である。また、「巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、本発明の巻芯１０の表面、すなわち弾性層２、表面保護層が設けられてなる巻芯１０において表面保護層３上からデュロメータを用いて測定したときの硬度である。デュロメータとしては、例えば、高分子計器株式会社製のＡＳＫＥＲ−Ｃ型デュロメータ（登録商標）が使用可能である。以下、本発明の巻芯１０の各構成について説明する。
【００１８】
なお、本発明において「弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、巻芯本体１の外周面に弾性層２のみが設けられていると仮定した場合の硬度である。弾性層２のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は、巻芯本体１の外周面に弾性層２を設け、この弾性層２上からアスカーＣ型デュロメータ（登録商標）を用いて測定することで算出できる。同様に、「表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度」とは、巻芯本体１の外周面に表面保護層３のみが設けられていると仮定した場合の硬度である。表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は、巻芯本体１の外周面に直接表面保護層３を設け、この表面保護層３上からアスカーＣ型デュロメータ（登録商標）を用いて測定することで算出できる。
【００１９】
（巻芯本体）
円筒状の巻芯本体１は、シート状物を巻き取り且つ保持するのに必要な強度、剛性を備えたものであればよい。したがって、その材質等は任意であり、例えば、ＦＲＰ管、ＡＢＳ等の樹脂管、金属管、紙管などを挙げることができる。
【００２０】
（弾性層）
上記巻芯本体１の外周面には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０以下の弾性層２が設けられている。弾性層２は、巻芯本体１の外周面のうち、少なくともシート状物を巻き取るシート状物巻取領域に設けられていればよいが、巻芯本体１と弾性層２との境界部分における段差の影響を考慮すると、弾性層２は、巻芯本体１の外周全面に設けられていることが好ましい。
【００２１】
弾性層２は、上述したように（ｉ）ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０以下との条件を満たす、あらゆる材料を使用可能である。このような材料として、例えば、（ｉ）の条件を満たす天然或いは合成の軟質ゴム、例えば、ニトリルゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム等を挙げることができる。また、軟質ゴムにかえて、例えば（ｉ）の条件を満たす発泡スチレン等の発泡樹脂や、スポンジ等も使用可能である。
【００２２】
また、弾性層２は、（ｉ）ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０以下との条件を満たせばよいが、最終的には巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０以下に設定する必要がある。したがって、弾性層２の材料を選択するにあたっては、後述する表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度とのバランスを考慮して、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に設定することができる範囲内で選択する必要がある。
【００２３】
弾性層２は、弾性層２となる矩形状のシートを、従来公知の粘着剤や粘着層を介して巻芯本体１の外周面を覆うように貼りつけることによって形成することができる。また、この矩形上状のシートを巻芯本体１に螺旋状に巻きつけて形成することもできる。これ以外に、例えば、上記に例示される弾性層２の材料を適当な溶媒に分散或いは溶解してなる塗工液を、従来公知の塗工方法で塗工・乾燥する方法や、ディップコート法やスプレーコート法で塗工・乾燥する方法によっても形成することができる。
【００２４】
弾性層２の厚みについても特に限定はないが、弾性層２の厚みが薄すぎる場合、具体的には２ｍｍ未満である場合には、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に調整することが困難となる。また、段差跡の発生防止効果が低下する傾向となる。したがって、この点を考慮すると弾性層２の厚みは、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であって、その厚みが２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
（表面保護層）
弾性層２の外周面には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い表面保護層３が設けられている。表面保護層３は、弾性層２の外周面のうち、少なくともシート状物を巻き取るシート状物巻取領域に設けられていればよいが、弾性層２と表面保護層３との境界部分、及び巻芯本体１と表面保護層３との境界部分における段差の影響を考慮すると、表面保護層３は、弾性層２の外周全面に設けられていることが好ましく、弾性層２、及び表面保護層３の双方が、巻芯本体１の外周全面に設けられていることが好ましい。
【００２６】
本発明では、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い表面保護層３を弾性層２の外周面に設けることで、本発明の巻芯１０に耐久性を付与している。
【００２７】
表面保護層３は、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高いとの条件を満たせば、他の要件についていかなる限定もされることはなく、従来公知の材料を適宜選択して用いることができる。
【００２８】
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い材料としては、例えば、スチレンブタジエンゴム等の各種ゴム材料やウレタン等の樹脂材料を挙げることができるが、この材料に限定されるものではない。
【００２９】
表面保護層３は、表面保護層３となる矩形状のシートを、従来公知の粘着剤や粘着層を介して弾性層２の外周面を覆うように貼りつけることによって形成することができる。また、この矩形上状のシートを弾性層２に螺旋状に巻きつけて形成することもできる。これ以外に、例えば、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０より高い材料を適当な溶媒に分散或いは溶解してなる塗工液を、従来公知の塗工方法で塗工・乾燥する方法や、ディップコート法やスプレーコート法で塗工・乾燥する方法によっても形成することができる。
【００３０】
表面保護層３の厚みについても特に限定はないが、弾性層２を保護する機能を発揮しつつ、巻芯１全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下となるような範囲で設定する必要がある。なお、表面保護層３の厚みが１００μｍ未満である場合には、該表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度より高い場合であっても、耐久性の向上効果が低下する傾向となる。したがって、この点を考慮すると、表面保護層３の厚みは１００μｍ以上であることが好ましい。
【００３１】
表面保護層３は、弾性層２から剥離可能に設けられていることが好ましい。この構成とすることで、表面保護層３のみを容易に交換することができ、本発明の巻芯１０を繰り返し使用することが可能となる。
【００３２】
表面保護層３を、弾性層２から剥離可能に設ける方法について特に限定はなく、（Ａ）
弾性層からの離型性に優れた材料を用いて表面保護層３を形成する方法、（Ｂ）弾性層２と表面保護層３との間に、離型性を向上させるための剥離層を設ける方法を挙げることができる。なお、剥離層は表面保護層３とともに剥離されるものであってもよく、弾性層上に残存するものであってもよい。
【００３３】
上記（Ａ）離型性に優れた材料は、弾性層２の材料に応じて異なるが、例えば、弾性層２の材料がニトリルゴムである場合には、表面保護層３の材料としてスチレンブタジエンゴムを用いることで、表面保護層３を弾性層２から剥離可能な構成とすることができる。
【００３４】
上記（Ｂ）の剥離層としては、例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロースなどのセルロース誘導体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラールなどのビニル共重合体の熱可塑性樹脂や、飽和又は不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、熱架橋性エポキシ−アミノ樹脂、アミノアルキッド樹脂などの熱硬化型の樹脂、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フッ素樹脂、フッ素変性樹脂、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。剥離層は、上記に例示される１種の樹脂からなるものであってもよく、２種以上の樹脂からなるものであってもよい。
【００３５】
剥離層は、上記の樹脂を溶媒へ分散又は溶解して、ロールコート、グラビアコート、バーコートなどの公知のコーティング方法で、弾性層２の外周面に塗布・乾燥することで形成することができる。剥離層の厚さとしては、通常は０．１μｍ〜５μｍ程度、好ましくは０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００３６】
（巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度）
また、本発明の巻芯１０は、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下に規定されている。本発明では、弾性層２と表面保護層３の巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を上記所定の範囲内に設定するとともに、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に規定することで、巻芯１に耐久性を付与しつつ、段差跡の発生を防止することができる。
【００３７】
上述したように、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を５０度以下に設定する方法としては、弾性層２や表面保護層３のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度、及び弾性層２や表面保護層３の厚みを適宜設定することで調整可能である。
【００３８】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体の外周全面に、弾性層として厚み３ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムを巻き付けた。次いで、ニトリルゴムが巻きつけられた円筒体を、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、スチレンブタジエンゴムからなる表面保護層を形成し、実施例１の巻芯を得た。表面保護層の厚みをマイクロメータを用いて測定したところ０．２８４ｍｍであった。また、高分子計器株式会社製のＡＳＫＥＲ−Ｃ型デュロメータ（登録商標）を用いて巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度を測定したところ、２２度であった。以下、同様の方法で表面保護層の厚み、及び巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度の測定を行った。
【００３９】
（実施例２）
実施例１の巻芯を、再度ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、スチレンブタジエンゴムからなる表面保護層の厚みを厚くした実施例２の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．６２４ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は２３．５度であった。
【００４０】
（実施例３）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度３１．４度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例１と同様にして、実施例３の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．３０６ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は３２．２度であった。
【００４１】
（実施例４）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度３１．４度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例２と同様にして、実施例４の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．６０４ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は３４．６度であった。
【００４２】
（実施例５）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４２．６度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例１と同様にして、実施例５の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．３５３ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は４２．８度であった。
【００４３】
（実施例６）
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムにかえて、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４２．６度のニトリルゴムを巻き付けた以外はすべて実施例２と同様にして、実施例６の巻芯を得た。表面保護層の厚みは、０．５３３ｍｍであった。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は４３．２度であった。
【００４４】
（比較例１）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体の外周全面に、弾性層として厚み３ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度２１．５度のニトリルゴムを巻き付け、比較例１の巻芯を得た。
【００４５】
（比較例２）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体を、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、円筒体の外周面にＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムからなる層を形成し、比較例２の巻芯を得た。表面保護層の厚みを、マイクロメータを用いて測定したところ３ｍｍであった。
【００４６】
（比較例３）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体を比較例３の巻芯とした。
【００４７】
（比較例４）
内径６インチのＦＲＰ製の円筒体の外周全面に、弾性層として厚み３ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４２．５度のニトリルゴムを巻き付けた。次いで、ニトリルゴムが巻きつけられた円筒体を、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムを溶剤に溶解してなる溶液に浸漬させ、引き上げた後に乾燥を行い、円筒体の外周面にＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度７０度のスチレンブタジエンゴムからなる表面保護層を厚み２ｍｍで形成し、比較例４の巻芯を得た。また、巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は６１．４度であった。
【００４８】
（段差跡の評価）
実施例１〜６、比較例１〜４の巻芯を、フィルム用の巻取り装置に装着し、巻芯外周に巻取り方向長さ３０００ｍのＰＥＴ基材を巻き回し、フィルムの最内層の１層目と２層目の境界部分における段差跡の評価を以下の評価基準に基づいて目視により行った。評価結果を表１に示す。
＜評価基準＞
◎；１層目と２層目の境界部分に段差跡の発生がない。
○；１層目と２層目の境界部分に僅かに段差跡の発生があるが、使用上問題ない。
×；１層目と２層目の境界部分に段差跡の発生がある。
【００４９】
（耐荷重性の評価）
耐荷重性の評価として、実施例１〜６、比較例１〜４の巻芯に２ＭＰａの圧力をかけたときのひずみ痕の発生を以下の評価基準に基づいて目視により行った。評価結果を表１に併せて示す。
＜評価基準＞
◎；ひずみ痕の発生がない。
○；ひずみ痕の発生が若干あるが、ひずみ痕が小さく使用上問題のないレベルである。
×；ひずみ痕が大きく使用上問題がある。
【００５０】
【表１】
【符号の説明】
【００５１】
１０ 巻芯
１ 巻芯本体
２ 弾性層
３ 表面保護層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯であって、
前記巻芯は、巻芯本体と、該巻芯本体の外周面に設けられる弾性層と、該弾性層の外周面に設けられる表面保護層とからなり、
前記弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、
前記表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高く、
前記巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることを特徴とする巻芯。
【請求項２】
前記表面保護層は、前記弾性層の外周面に剥離可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の巻芯。
【請求項１】
シート状物を巻き取るのに用いられる円筒状の巻芯であって、
前記巻芯は、巻芯本体と、該巻芯本体の外周面に設けられる弾性層と、該弾性層の外周面に設けられる表面保護層とからなり、
前記弾性層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であり、
前記表面保護層のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度より高く、
前記巻芯全体のＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０度以下であることを特徴とする巻芯。
【請求項２】
前記表面保護層は、前記弾性層の外周面に剥離可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の巻芯。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−５２９４６（Ｐ２０１３−５２９４６Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１０６５（Ｐ２０１１−１９１０６５）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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