気泡配向性スチレン系樹脂発泡ボードを用いたロール受具の製法
【課題】 軽量であっても、耐荷重性の優れたロール受具を提供すること。
【解決手段】 開口部を有する板状部材からなり、ロールの両側に配置されて、ロールのコアの両端部を開口部で受け止めてロールを宙吊り状態に支持し、板状部材の面方向でロールの荷重を受けるロール受具の製法において、前記板状部材として発泡ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているスチレン系樹脂発泡ボードの片面または両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材である、ことを特徴とするロール受具の製法。特に、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層との接合が加熱圧着による場合、耐荷重性の優れたロール受具が得られる。
【解決手段】 開口部を有する板状部材からなり、ロールの両側に配置されて、ロールのコアの両端部を開口部で受け止めてロールを宙吊り状態に支持し、板状部材の面方向でロールの荷重を受けるロール受具の製法において、前記板状部材として発泡ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているスチレン系樹脂発泡ボードの片面または両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材である、ことを特徴とするロール受具の製法。特に、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層との接合が加熱圧着による場合、耐荷重性の優れたロール受具が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチレン系樹脂発泡ボードを用いた、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の製法に関する。特に気泡配向性を有するスチレン系樹脂発泡ボードを用いたロール受具の製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。また、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。
【０００３】
後者の方法は、ロールが宙吊りとなっているため、両端部から懸架支持する一対の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。
【０００４】
一般的なロール受具は、ロールの直径より大きいサイズの板状部材と、その略中央部に設けられた○型、Ｕ字型ないしはフラスコ型のロール荷重を受ける開口部、あるいはパイプ状の突出部とにより構成されている。板状部材としては矩形、特に正方形、等の多角形が使用されることが多い。
【０００５】
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、ＨＩＰＳなどの未発泡プラスチック系のものも普及するようになった。
【０００６】
これらロール受具に共通する課題は、宙吊りにしてロールの荷重を支えるために、ロール耐荷重や振動に対する耐震性などが要求されることである。このような課題を解決するために、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問題がある。また、木質系では湿気を吸い易いため黴るとか、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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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や特性についての開示はない。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【特許文献１】特開平６−１２７８３８号公報
【特許文献２】特開平１−１３３８７５号公報
【特許文献３】米国特許第６８０５２３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２０６０７２号公報
【特許文献５】特開２００４−１４２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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の製法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、扁平な形状であって一定方向に配向した気泡をボード表面層に有するスチレン系樹脂発泡ボードを用いてロール受具を製造すると耐荷重性能が改善されたロール受具を得ることができることを見いだした。すなわち、本発明は次のロール受具の製造方法に関する。
（１）開口部を有する板状部材からなり、ロールの両側に配置されて、ロールのコアの両端部を開口部で受け止めてロールを宙吊り状態に支持し、板状部材の面方向でロールの荷重を受けるロール受具の製法において、前記板状部材が発泡ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているスチレン系樹脂発泡ボードの片面または両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材である、ことを特徴とするロール受具の製法。
（２）前記板状部材がスチレン系樹脂発泡ボードの両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材であることを特徴とする（１）記載のロール受具の製法。
（３）前記非発泡合成樹脂層とスチレン系樹脂発泡ボードとの接合が加熱圧着によることを特徴とする（１）または（２）記載のロール受具の製法。
（４）前記非発泡合成樹脂層が、合成樹脂シートまたは合成樹脂板からなることを特徴とする（１）〜（３）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（５）前記非発泡合成樹脂層が、スチレン系樹脂を主成分としていることを特徴とする（１）〜（４）何れか一項記載のロール受具の製法。
（６）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐衝撃性を有するスチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（５）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（７）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方がゴム成分入りのスチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（６）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（８）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐熱スチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（７）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（９）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が再生スチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（８）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（１０）前記非発泡合成樹脂層が無機充填材を含むスチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（９）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（１１）スチレン系樹脂発泡ボードの表面層における略一定方向である扁平気泡の最大内径の方向をロールの荷重を支持する方向とする（１）〜（１０）に記載のロール受具の製法。
（１２）前記板状部材が多角形状である（１）〜（１１）何れか一項記載のロール受具の製法。
（１３）前記板状部材が矩形状である（１）〜（１２）何れか一項記載のロール受具の製法。
（１４）前記開口部が板状部材の略中央に設けられている（１）〜（１３）何れか一項に記載のロール受具の製法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明で製造されるロール受具は、ロールのコアの両端部を受け止めてロールを宙吊り状態に支持するロール受具の板状部材として、ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向している、スチレン系樹脂発泡ボードを採用し、その片面または両面に、非発泡合成樹脂層を設けることによって、スチレン系樹脂発泡ボードの厚みを増したり、高密度化したりせずとも、板状部材の面方向において十分な剛性を有するものである。また、安価なスチレン系樹脂発泡ボードを採用しているのでロール受具も安価である。
【００１５】
また、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層とを加熱圧着したり、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の主成分を同一素材で構成したり、非発泡合成樹脂層に無機充填材を含ませたりすると、板状部材の面内方向に対するロール受具の剛性を一層向上できる。
【００１６】
更に、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方を再生品で構成することで、ロール受具の製作コストを安くすることができる。
【００１７】
更にまた、非発泡合成樹脂層をスチレン系樹脂で構成する場合には、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方においてゴム成分入りのスチレン系樹脂を用いることで、ロール受具の耐衝撃性能を向上できる。またスチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方において耐熱スチレン系樹脂を用いることで、振動摩擦熱でのロール受具の溶融を防止することができる。
【００１８】
更にまた、スチレン系樹脂発泡ボードの表面層における略一定方向である扁平気泡の最大内径の方向をロールの荷重を支持する方向とする場合には耐荷重性能が優れたロール受具を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明においては、ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向している、スチレン系樹脂発泡ボードを用いる。発泡ボードがこのような気泡を有するかどうかは次の２つの基準による。
１）発泡ボードを厚み方向に種々の方向で切断した場合、ボード表面層に存在する気泡数の５０％以上が表面に平行な方向に沿って扁平な気泡である方向がある。
２）このような方向のなかで各気泡の最大内径の平均値が極大になる方向がある。
以後、各気泡の最大内径の平均値が極大になる方向を配向方向という。樹脂発泡体における気泡は通常円形を含む楕円に近い形状であり、扁平な形状かどうかは容易に判断できる。また、最大内径も容易に見いだすことができる。従ってある発泡ボードがボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているかどうかは容易に判断できる。
【００２０】
本発明において、気泡の扁平程度には特に制限はない。下に述べる測定方法による扁平率が１．１以上、さらには１．２以上、特には１．３以上が好ましい。扁平率の上限は特にないが、２０以下あるいは１０以下が好ましい。通常、扁平率が１．１〜２０、あるいは１．２〜１０であるスチレン系樹脂発泡体が使用される。気泡の扁平率は次のようにして測定される。
【００２１】
スチレン系樹脂発泡体の配向方向に沿った断面の所定範囲がサンプリングされる。配向方向に沿った断面とは、スチレン系樹脂発泡体の配向方向であって厚み方向に拡がる断面である。所定範囲とはスチレン系樹脂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。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。
【００２２】
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程度である。各ＳＥＭ画像を、厚み方向を縦方向に、配向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（配向方向：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。
【００２３】
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、各気泡の配向方向の気泡径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）
次に配向方向の各気泡径Ｘを数平均して配向方向の平均気泡径Ｘavを求め、厚み方向の各気泡径Ｚavを数平均して厚み方向の平均気泡径を求める。気泡の扁平率はＸav／Ｚavとして求める。
【００２４】
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配向方向の気泡径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発泡体であっても本発明のロール受具の製造方法に使用することができる。
【００２５】
図１、図２に示すように、本発明で製造されるロール受具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。本発明で製造されるロール受具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に巻回したものである。本発明で製造されるロール受具１を用いてロール１０を支持する方法としては、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がある。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３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が挙げられる。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。
【００２６】
図４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○型（丸型）の開口部３Ａや、（ｂ）に示すようなＵ字型の開口部３Ｂや、（ｃ）に示すようなフラスコ型の開口部３Ｃ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。
【００２７】
本発明で製造されるロール受具１を構成する板状部材２は、スチレン系樹脂発泡ボード５の片面または両面に非発泡合成樹脂層６を積層状に接合してなり、板状部材２の面方向でロール１０の荷重を受けることを特徴とする。両面に非発泡合成樹脂層６を設けることが好ましい。片面にのみ設ける場合には、非発泡合成樹脂層６がロール１０側に配置されるように、ロール受具１をロール１０の両側に配置させることが好ましい。つまり、スチレン系樹脂発泡ボード５がロール１０側に配置されると、連結具を用いてロールを支持したときに、スチレン系樹脂発泡ボード５部分に大きな応力が作用して発泡体が変形するので、これを防止するため、非発泡合成樹脂６がロール１０側に配置されるように、ロール受具１をロール１０の両側に配置させることが好ましい。
【００２８】
本発明で製造されるロール受具においては、ロールの荷重を支持する方向として各気泡の最大内径が配向している方向とすることが好ましい。このような方向をロールの荷重を支持する方向とするとロール受具の耐荷重性能がすぐれたものになる。
【００２９】
本発明においては、非発泡合成樹脂層６は、例えば、合成樹脂シート、合成樹脂板からなる。その素材としては特に限定はなく、剛性があればよく、例えば、スチレン系樹脂発泡ボード５との接合性がすぐれるため、スチレン系樹脂を好適に使用することが出来る。非発泡合成樹脂層６の厚みとしては、一概には規定できないが、０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。このように非発泡合成樹脂層６の厚みはスチレン系樹脂発泡ボード５の厚みよりも小さいことが好ましい。
【００３０】
本発明で製造されるロール受具は、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６の積層体を使用することにより、発泡体単独あるいは非発泡合成樹脂層単独の場合より大きい荷重を支えることができ、かつ、その重量は小さい。
【００３１】
例えば、実施例において説明するように、本発明で製造されるロール受具は、同一の重量で同一縦横寸法を有する発泡体のみからなるロール受具に比較し優れた耐荷重性を有する。また、本発明で製造されるロール受具は、同一の重量で同一縦横寸法を有する非発泡体のみからなるロール受具に比較しても優れた耐荷重性を有する。本発明で製造されるロール受具が優れた耐荷重性を有する理由は次のように考えられる。
【００３２】
板状の部材が上下から圧縮力を受けると、折れ曲がって破壊に至る（座屈）。弾性率が大きい材料は座屈しにくい。しかし弾性率が大きい材料であっても薄い板は、上下から圧縮力を受けると簡単に曲がり、重い荷重を支えることはできない。例えば、ポリスチレン製で長さ×幅×厚さが３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×１ｍｍの板は上下から圧縮力を受けると簡単に曲がる。もし、板が曲がらないとするとこの板は２１４２ｋｇの荷重に耐えることができる。この計算ではポリスチレンの圧縮弾性係数を３．０ＧＰａ、荷重は３５０ｍｍ×１ｍｍの面積に均等に加わり、歪み（長さ減少）が２％までは弾性変形し荷重を支えることができると仮定している。歪み（長さ減少）が２％を越えると弾性変形せず塑性変形し荷重を支えることができない。
【００３３】
発泡体は機械強度が小さい材料であるが、厚みが大きくなると上下から圧縮力を受けた場合、収縮することがあっても側面が湾曲することはあまりない。
【００３４】
従って、発泡体に弾性率が大きい非発泡合成樹脂板を十分な接合強度を有するように一体化し板状部材の面と平行方向に荷重をかけると、非発泡合成樹脂板は湾曲しないため、圧縮弾性係数に応じた荷重を支えることができる。このように発泡体と弾性率が大きい非発泡合成樹脂板を一体化した材料は、発泡体単独あるいは非発泡合成樹脂板単独で支えることができる荷重よりも大きい荷重、さらにはこれらの合計より大きい荷重を支えることができる。
【００３５】
このように発泡体と弾性率が大きい非発泡合成樹脂板を一体化した材料は、軽量であることと耐荷重性が求められるロール受具に非常に好適な材料ということができる。
【００３６】
非発泡合成樹脂層６はスチレン系樹脂であることが好ましい。本発明においては、非発泡合成樹脂層６の裁断および開口部３の切削や打ち抜きによるロスが多く発生する。板状の発泡体からスチレン系樹脂発泡ボード５の形状に成形するのであれば同様なロスが発生し、多量の廃棄物が発生する可能性がある。そこでこの製造過程で発生するロス分を、本発明で使用するスチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６の少なくとも一方の素材として再生利用することが好ましく、このような再生品を用いても、本発明のロール受具１の板状部材２として十分な性能を発揮する。さらに、非発泡合成樹脂層６を構成する合成樹脂シートまたは合成樹脂板体を製造する際にカーボンブラックやタルク、マイカや炭酸カルシウム、ガラス繊維などの無機粉体または繊維状物などの無機充填材を添加することにより、硬度が増し、ロール耐荷重が格段に向上する。
【００３７】
本発明においては、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６が同一素材を主成分としていることが、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６を接合する際に加熱圧着させやすいため好ましい。ここで、同一素材を主成分とするというのは両者が同一素材であることも包含するものである。
【００３８】
一般に、合成樹脂は単独の樹脂種から構成される場合もあるが、さまざまな樹脂種を含むことが多く、樹脂成分としては共重合や複合ポリマー、ポリマーブレンドなどがあり、また、樹脂成分以外にも可塑剤、安定剤、滑剤、着色剤、帯電防止剤などの副原料を含むことが多く、各種無機充填材などで増量、硬度ＵＰ、補強、着色、導電性付与なども行われている。本発明で言う同一素材とは、非発泡合成樹脂層６とスチレン系樹脂発泡ボード５とが共通して同一樹脂種を含有していることを言う。具体的には、非発泡合成樹脂層６もスチレン系樹脂である場合同一樹脂種を含有していることになる。この場合、安価にロール受具を製作できる。
【００３９】
本発明においてスチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６の接合の方法については、適度な接合強度が得られれば特に限定はなく、接着剤を用いた接合でも、加熱圧着による接合でも適用可能である。ロール受具１としての耐荷重を最大限に得るためには、加熱圧着による接合が最も好ましい。加熱圧着によればロール受具１の開口部３にロール荷重が集中したときに板状部材２の座屈が起こりにくい。
【００４０】
特に、開口部３を形成したスチレン系樹脂発泡ボード５の片面または両面に、開口部を打ち抜き形成した合成樹脂シートを接合して形成してなる板状部材は、開口部を有しないスチレン系樹脂発泡ボード５の片面または両面に合成樹脂シートを接合して非発泡合成樹脂６を形成した後、開口部３をトムソン刃等で打ち抜き形成してなる板状部材２と比較して、耐荷重性能が低下しない傾向にあるので好ましい。
【００４１】
ロール受具１の具体的な製造方法としては、図５（ａ）に示すように、合成樹脂シートを、非発泡合成樹脂層６に応じた外形寸法及び開口部寸法に打ち抜いて、非発泡合成樹脂材６Ａを製作する。一方、図５（ｂ）に示すように、スチレン系樹脂発泡ボードを、スチレン系樹脂発泡ボード５に応じた外形寸法及び開口部寸法に打ち抜いてスチレン系樹脂発泡ボード５を製作する。そして、図５（ｃ）に示すように、非発泡合成樹脂材６Ａの加熱圧着面側をヒータなどの加熱手段１５で加熱した後、図５（ｄ）に示すように、これをプレス機の上下の金型１６内に位置決めセットするとともに、スチレン系樹脂発泡ボード５を上下の非発泡合成樹脂材６Ａ間において金型１６内にセットして、金型１６内において非発泡合成樹脂材６Ａをスチレン系樹脂発泡ボード５に圧着し（接合工程）、図５（ｅ）に示すように、本発明のロール受具１を作製する。このようにして製作すると、ロール受具１を精度良く製作することができるとともに耐荷重性能を向上できる。また、加熱圧着により非発泡合成樹脂材６Ａとスチレン系樹脂発泡ボード５とを接合するので、接着剤により接合する場合よりも耐荷重が向上する。但し、複数個のスチレン系樹脂発泡ボード５と複数枚の非発泡合成樹脂材６Ａを金型内にセットして、加熱圧着して、複数個のロール受具１を同時に製作することも可能である。
【００４２】
次に、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６としてスチレン系樹脂を採用してロール受具１を作製した場合の好ましい態様について以下に述べる。
【００４３】
ロール１０の荷重が１００〜２５０ｋｇの場合においては、板状部材２の形状を矩形にした場合、そのサイズが、縦横が３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３５０ｍｍ角である。３００ｍｍ未満はロール１０がはみ出す場合があり、４００ｍｍをこえてはロール１０周辺の空域が多くなり輸送スペースが制限されてくる場合がある。非発泡合成樹脂層６の厚みが０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スチレン系樹脂発泡体５の厚みが６ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ程度である。６ｍｍ未満では座屈を起こし易い傾向があり、２５ｍｍを超えては経済的でない場合がある。スチレン系樹脂発泡ボード５の密度が０．２〜０．０２ｇ／ｍｌであることが好ましい。非発泡合成樹脂層６が薄い場合には密度の高いスチレン系樹脂発泡ボード５を使用すればよく、非発泡合成樹脂層６が厚い場合には密度の低いスチレン系樹脂発泡ボード５を組み合わせれば良い。これらの範囲を逸脱すると、耐荷重が不足するか過剰となるかのいずれかの傾向がある。また、矩形の板状部材２に設けられた開口部３は、○型、Ｕ字型、フラスコ型のいずれかであって、ロール１０の荷重を受ける半円の直径が、６０〜１００ｍｍ或いは１３０〜２００ｍｍであることが好ましい。ロールの荷重を受ける円あるいは半円部分は板状部材の中央付近であることが好ましい。
【００４４】
ロール１０の荷重が２５０〜５００ｋｇの場合においては、矩形の板状部材２のサイズが、縦横が５００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５５０ｍｍ角である。５００ｍｍ未満はロール１０がはみ出す場合があり、６００ｍｍをこえてはロール１０周辺の空域が多くなり輸送スペースが制限されてくる場合がある。非発泡合成樹脂層６の厚みが０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スチレン系樹脂発泡ボード５の厚みが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｍｍ程度である。２０ｍｍ未満では座屈を起こし易い傾向があり、５０ｍｍを超えては経済的でない場合がある。スチレン系樹脂発泡ボード５の密度が０．２〜０．０２ｇ／ｍｌであることが好ましい。非発泡合成樹脂層６が薄い場合には密度の高いスチレン系樹脂発泡ボード５を使用すればよく、非発泡合成樹脂層６が厚い場合には密度の低いスチレン系樹脂発泡ボード５を組み合わせれば良い。これらの範囲を逸脱すると、耐荷重が不足するか過剰となるかのいずれかの傾向がある。矩形の板状部材に設けられた開口部３は、○型、Ｕ字型、フラスコ型のいずれかであって、ロールの荷重を受ける半円の直径が、６０〜１００ｍｍ、或いは、１３０〜２００ｍｍであることが好ましい。ロールの荷重を受ける円あるいは半円部分は板状部材の中央付近であることが好ましい。
【００４５】
ロール１０の荷重が５００〜１０００ｋｇの場合においては、矩形の板状部材２のサイズが、縦横が７００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは７７０ｍｍ角である。７００ｍｍ未満はロール１０がはみ出す場合があり、１０００ｍｍをこえてはロール１０周辺の空域が多くなり輸送スペースが制限されてくる場合がある。非発泡合成樹脂層６の厚みが１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スチレン系樹脂発泡ボード５の厚みが２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４０ｍｍ程度である。２０ｍｍ未満では座屈を起こし易い傾向があり、６０ｍｍを超えては経済的でない場合がある。スチレン系樹脂発泡ボード５の密度が０．２〜０．０２ｇ／ｍｌであることが好ましい。非発泡合成樹脂層６が薄い場合には密度の高いスチレン系樹脂発泡ボード５を使用すればよく、非発泡合成樹脂層６が厚い場合には密度の低いスチレン系樹脂発泡ボード５を組み合わせればよい。これらの範囲を逸脱すると、耐荷重が不足するか過剰となるかのいずれかの傾向がある。矩形の板状部材に設けられた開口部３は、○型、Ｕ字型、フラスコ型のいずれかであって、ロール１０の荷重を受ける半円の直径が、６０〜ｌ００ｍｍ、或いは、１３０〜２００ｍｍであることが好ましい。ロールの荷重を受ける円あるいは半円部分は板状部材の中央付近であることが好ましい。
【００４６】
また、上述したロール受け具１の板状部材２に設けられた開口部３と外周四辺の端面はスチレン系樹脂発泡ボード５が外部に露出した状態になっているが、この部分を他の部分と同様に合成樹脂シート等の非発泡合成樹脂層で被覆すれば、開口部３における耐荷重が向上すると共に、耐久性が増しリユース回数が増え、見栄えもよくなる。その方法としては、図６（ａ）に示すように、合成樹脂シートからなる非発泡合成樹脂材６Ｂとして、スチレン系樹脂発泡ボード５の片面を被覆可能な本体部６ａと、合成樹脂発泡体５の開口部３を被覆可能な被覆部６ｂと、合成樹脂発泡体５の外周四辺の端面を被覆可能な被覆部６ｃとを有し、被覆部６ｂ、６ｃに切り目７や折り目８を予め入れた非発泡合成樹脂材６Ｂを製作し、次に図６（ｂ）に示すように、この非発泡合成樹脂材６Ｂの加熱圧着側を加熱手段で加熱するとともに、非発泡合成樹脂材６Ｂの被覆部６ｂ、６ｃを折り目８に沿って折り曲げた状態で、これをスチレン系樹脂発泡ボード５とともにプレス機の金型１６にセットして、金型１６内において非発泡合成樹脂材６Ｂをスチレン系樹脂発泡ボード５に加熱圧着することで、図６（ｃ）に示すように、被覆部６ｂ、６ｃで端面被覆処理されたロール受け具１Ａが得られる。端面被覆処理は開口部３のみでも良い。
【００４７】
また、スチレン系樹脂でロール受具１を製作する場合には、ロール受具１の耐衝撃性能を向上するために、スチレン系樹脂発泡ボード５および／または非発泡合成樹脂層６の少なくとも一方に対して、その製造過程において、ゴム成分を添加したり、無機充填材を添加したりすることも好ましい実施の形態である。ゴム成分としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・ブチレンブロック共重合体等を採用できる。また、無機充填材としては、カーボンブラックやタルク、マイカや炭酸カルシウム、ガラス繊維などの無機粉体または繊維状物などの無機充填材を添加できる。
【００４８】
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。ビーズ法によるスチレン系樹脂発泡体は、扁平な形状の気泡であって、且つ、一定配向に配向した気泡を有していない。従って、特許文献２、特許文献４あるいは特許文献５に開示されているロール受具は本発明によって製造されるロール受具とは異なるものである。なお、特許文献３にはその発泡ポリスチレンパネルの製法や特性について開示されていない。
【００４９】
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９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。押出発泡法によれば、押出方向に長い径を有する扁平形状であり、扁平な気泡が押出方向に配向した発泡体をダイと金型の口径比やボードの引き取り速度などの製造条件を調整することにより容易に得ることができる。またビーズ法により得られた発泡体であっても加熱し一定方向に延伸することにより扁平な形状であって一定配向に配向した気泡をボード表面層に有するスチレン系樹脂発泡ボードを製造することができる。しかし、本発明に使用するスチレン系樹脂発泡体は押出発泡法によって製造することにより容易に得ることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
本発明で製造される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。
【００５２】
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発泡ボードの厚み、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。さらに、ビーズ法により得られた発泡ボードを加熱し一定方向に延伸することが容易になる。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、スチレン系樹脂発泡ボードの外観が優れ、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、発泡ボードの機械的強度、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
上述のように、本発明に使用するスチレン系樹脂発泡ボードは、押出発泡技術を使用すれば容易に製造しうる。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、スチレン系樹脂発泡ボード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。
【００５６】
押出発泡法を採用する場合、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。
【００５７】
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、得られた押出発泡ボードの厚み、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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ボードが得られる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
本発明のロール受具の製造方法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。
【００６４】
押出発泡法においては図９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。
【００６５】
押出発泡法において、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、スチレン系樹脂発泡ボードを押出発泡した後、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、押出発泡ボードを加熱しながら延伸する方法があげられる。詳細には、押出発泡ボード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、得られた押出発泡ボードを加熱しながら延伸処理を施す。これにより、押出発泡ボード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。
【００６６】
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複数の発泡ボードを製造することができるからである。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。
【００６７】
本発明で製造される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。
【００６８】
スチレン系樹脂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。本発明で製造される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。発泡ボードの配向方向に沿った縦断面および配向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、発泡体の配向方向、厚み方向、配向方向に直交しボード表面に平行な方向それぞれに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配向方向、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配向方向に直交しボード表面に平行な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、配向方向の平均セル径をＸ、配向方向に直交しボード表面に平行な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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、ＡＳＴＭ Ｄ−２８５６に準じて算出する。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例により本発明について説明する。なお、耐荷重性能の測定法は次のとおりである。
【００７２】
（耐荷重性能）
長さ×幅が３５０ｍｍ×３５０ｍｍで中央に直径１５２ｍｍ（６インチ）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発泡ボードとして押出発泡法による発泡ボードである（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であった。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１５２ｍｍの円形開口部を設けた。なお、この発泡ボードは表面にスキン層を有しており、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。この方向は本発明にいう配向方向でもある。
【００７３】
別途、長さ×幅×厚みが３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×１ｍｍで中央に直径１５２ｍｍの円形開口部を有するハイインパクトポリスチレンシートを２枚作成した。発泡体板状部材の両面にハイインパクトポリスチレンシートを配置し、熱プレスを用いて発泡体板状部材とハイインパクトポリスチレンシートを熱融着させロール受具を作成した。熱融着は温度１３０〜１３５℃、加熱時間は１分で行った。作成したロール受具のハイインパクトポリスチレンシートを剥がすと発泡体部部分が破壊しており、融着が十分進行していることを確認した。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７５０ｋｇであった。
【００７４】
（実施例２）
ロール受具に使用するスチレン系樹脂発泡ボードとしてカネライトフォームスーパーＥ−ＢＫにかえて、押出発泡法による発泡ボードである（株）カネカ製のカネライトフォームスーパーＥ−Ｘを使用する以外、実施例１と同様にロール受具を作成し、評価サンプルを作成した。耐荷重性能は１１５４ｋｇであった。カネライトフォームスーパーＥ−Ｘの厚みは３５ｍｍ、密度は約４０ｇ／Ｌであった。この発泡ボードも表面にスキン層を有しており、表面付近における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。この方向は本発明にいう配向方向でもある。なお、カネライトフォームスーパーＥ−ＢＫとカネライトフォームスーパーＥ−Ｘは大きい気泡と小さい気泡を有する複合セルと呼ばれる気泡構造を有しているが、図７及び図８は鮮明でなく特に小さい気泡が不明瞭である。しかし、発泡ボードが扁平な気泡を有することは明確である。
【００７５】
（実施例３）
実施例２と同様に作成したロール受具を、開口部中心を通り発泡体の押出発泡時の幅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８６１ｋｇであった。
【００７６】
（比較例１）
ハイインパクトポリスチレンシートを熱融着せず、ロール受具に使用するスチレン系樹脂発泡ボードとしてカネライトフォームスーパーＥ−Ｘ（厚み３５ｍｍ、密度約４０ｇ／Ｌ）のみを使用し、３５０ｍｍ×３５０ｍｍの板状部材を切り出し中央に直径１５２ｍｍの円形開口部を設けてロール受具を作成した。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２７１ｋｇであった。
【００７７】
実施例１〜３のロール受具は、スチレン系樹脂発泡ボードのみからなる比較例１のロール受具と比べて、耐荷重が格段に向上している。また、本発明のロール受具において非発泡樹脂層を発泡体にしたものと比較しても本発明の板状部材は耐荷重性がすぐれていると推定できる。例えば、実施例２のロール受具において、非発泡樹脂層（両面で厚み２ｍｍ）を４０ｇ／Ｌの発泡層にすると、５２．５ｍｍとなり（ポリスチレンの比重を１．０５とする）、全体の厚みは８７．５ｍｍになる。耐荷重性能がロール受具の厚さに比例すると仮定し比較例１の耐荷重性能から計算すると実施例２のロール受具において、非発泡樹脂層を発泡層にしたものの耐荷重性能は２７１ｋｇ×８７．５／３５＝６７７ｋｇとなる。実施例２のロール受具の耐荷重性能は１１５４ｋｇであり、非発泡樹脂層を発泡体にしたものと比較しても耐荷重性がすぐれている。なお、上記計算ではポリスチレン発泡体とハイインパクトポリスチレン発泡体の強度は同程度と仮定している。
【００７８】
さらに、本発明のロール受具において発泡体を非発泡樹脂層にしたものと比較しても本発明の板状部材は耐荷重性がすぐれている。例えば、実施例２の発泡体密度が４０ｇ／Ｌの板状部材においてにおいて、発泡体（厚み３５ｍｍ）を非発泡樹脂層にしたものは１．３３ｍｍになり、合計厚みは３．３３ｍｍになる。厚み３．３３ｍｍで大きさが３５０×３５０ｍｍの板状部材をロール受具にした場合、板状部材は湾曲し、耐荷重は１１５４ｋｇに至らないであろう。このように本発明のロール受具は発泡体のみからなるロール受具や非発泡体のみからなるロール受具に比較し少ない重量で大きい耐荷重性を有する。
【００７９】
また、実施例１と実施例２を比較すると気泡の扁平度がより大きいと耐荷重性能がより向上することがわかる。また、実施例２と実施例３を比較すると扁平気泡の配向方向をロールの荷重を支持する方向とすると耐荷重性能が向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】他の構成のロール懸架支持方法の概略説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は○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。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のロール受具の製造方法の１例を示す概略説明図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のロール受具の端面被覆処理方法の１例を示す概略説明図。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】本発明に用いる押出発泡ボードの製造方法の一例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００８１】
１ ロール受具 ２ 板状部材
３ 開口部 ３Ａ 開口部
３Ｂ 開口部 ３Ｃ 開口部
４ 連結具 ５ スチレン系樹脂発泡ボード
６ 非発泡合成樹脂層 ６Ａ 非発泡合成樹脂材
６ａ 本体部 ６ｂ 被覆部
６ｃ 被覆部 ７ 切り目
８ 折り目 １０ ロール
１１ 被巻装材 １２ コア
１５ 加熱手段 １６ 金型
２１ ダイ ２２ 成形金型
２３ 成形ロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチレン系樹脂発泡ボードを用いた、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の製法に関する。特に気泡配向性を有するスチレン系樹脂発泡ボードを用いたロール受具の製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。また、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。
【０００３】
後者の方法は、ロールが宙吊りとなっているため、両端部から懸架支持する一対の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。
【０００４】
一般的なロール受具は、ロールの直径より大きいサイズの板状部材と、その略中央部に設けられた○型、Ｕ字型ないしはフラスコ型のロール荷重を受ける開口部、あるいはパイプ状の突出部とにより構成されている。板状部材としては矩形、特に正方形、等の多角形が使用されることが多い。
【０００５】
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、ＨＩＰＳなどの未発泡プラスチック系のものも普及するようになった。
【０００６】
これらロール受具に共通する課題は、宙吊りにしてロールの荷重を支えるために、ロール耐荷重や振動に対する耐震性などが要求されることである。このような課題を解決するために、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問題がある。また、木質系では湿気を吸い易いため黴るとか、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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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や特性についての開示はない。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【特許文献１】特開平６−１２７８３８号公報
【特許文献２】特開平１−１３３８７５号公報
【特許文献３】米国特許第６８０５２３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２０６０７２号公報
【特許文献５】特開２００４−１４２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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の製法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、扁平な形状であって一定方向に配向した気泡をボード表面層に有するスチレン系樹脂発泡ボードを用いてロール受具を製造すると耐荷重性能が改善されたロール受具を得ることができることを見いだした。すなわち、本発明は次のロール受具の製造方法に関する。
（１）開口部を有する板状部材からなり、ロールの両側に配置されて、ロールのコアの両端部を開口部で受け止めてロールを宙吊り状態に支持し、板状部材の面方向でロールの荷重を受けるロール受具の製法において、前記板状部材が発泡ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているスチレン系樹脂発泡ボードの片面または両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材である、ことを特徴とするロール受具の製法。
（２）前記板状部材がスチレン系樹脂発泡ボードの両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材であることを特徴とする（１）記載のロール受具の製法。
（３）前記非発泡合成樹脂層とスチレン系樹脂発泡ボードとの接合が加熱圧着によることを特徴とする（１）または（２）記載のロール受具の製法。
（４）前記非発泡合成樹脂層が、合成樹脂シートまたは合成樹脂板からなることを特徴とする（１）〜（３）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（５）前記非発泡合成樹脂層が、スチレン系樹脂を主成分としていることを特徴とする（１）〜（４）何れか一項記載のロール受具の製法。
（６）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐衝撃性を有するスチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（５）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（７）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方がゴム成分入りのスチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（６）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（８）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐熱スチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（７）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（９）前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が再生スチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（８）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（１０）前記非発泡合成樹脂層が無機充填材を含むスチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（９）何れか一項に記載のロール受具の製法。
（１１）スチレン系樹脂発泡ボードの表面層における略一定方向である扁平気泡の最大内径の方向をロールの荷重を支持する方向とする（１）〜（１０）に記載のロール受具の製法。
（１２）前記板状部材が多角形状である（１）〜（１１）何れか一項記載のロール受具の製法。
（１３）前記板状部材が矩形状である（１）〜（１２）何れか一項記載のロール受具の製法。
（１４）前記開口部が板状部材の略中央に設けられている（１）〜（１３）何れか一項に記載のロール受具の製法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明で製造されるロール受具は、ロールのコアの両端部を受け止めてロールを宙吊り状態に支持するロール受具の板状部材として、ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向している、スチレン系樹脂発泡ボードを採用し、その片面または両面に、非発泡合成樹脂層を設けることによって、スチレン系樹脂発泡ボードの厚みを増したり、高密度化したりせずとも、板状部材の面方向において十分な剛性を有するものである。また、安価なスチレン系樹脂発泡ボードを採用しているのでロール受具も安価である。
【００１５】
また、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層とを加熱圧着したり、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の主成分を同一素材で構成したり、非発泡合成樹脂層に無機充填材を含ませたりすると、板状部材の面内方向に対するロール受具の剛性を一層向上できる。
【００１６】
更に、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方を再生品で構成することで、ロール受具の製作コストを安くすることができる。
【００１７】
更にまた、非発泡合成樹脂層をスチレン系樹脂で構成する場合には、スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方においてゴム成分入りのスチレン系樹脂を用いることで、ロール受具の耐衝撃性能を向上できる。またスチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方において耐熱スチレン系樹脂を用いることで、振動摩擦熱でのロール受具の溶融を防止することができる。
【００１８】
更にまた、スチレン系樹脂発泡ボードの表面層における略一定方向である扁平気泡の最大内径の方向をロールの荷重を支持する方向とする場合には耐荷重性能が優れたロール受具を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明においては、ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向している、スチレン系樹脂発泡ボードを用いる。発泡ボードがこのような気泡を有するかどうかは次の２つの基準による。
１）発泡ボードを厚み方向に種々の方向で切断した場合、ボード表面層に存在する気泡数の５０％以上が表面に平行な方向に沿って扁平な気泡である方向がある。
２）このような方向のなかで各気泡の最大内径の平均値が極大になる方向がある。
以後、各気泡の最大内径の平均値が極大になる方向を配向方向という。樹脂発泡体における気泡は通常円形を含む楕円に近い形状であり、扁平な形状かどうかは容易に判断できる。また、最大内径も容易に見いだすことができる。従ってある発泡ボードがボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているかどうかは容易に判断できる。
【００２０】
本発明において、気泡の扁平程度には特に制限はない。下に述べる測定方法による扁平率が１．１以上、さらには１．２以上、特には１．３以上が好ましい。扁平率の上限は特にないが、２０以下あるいは１０以下が好ましい。通常、扁平率が１．１〜２０、あるいは１．２〜１０であるスチレン系樹脂発泡体が使用される。気泡の扁平率は次のようにして測定される。
【００２１】
スチレン系樹脂発泡体の配向方向に沿った断面の所定範囲がサンプリングされる。配向方向に沿った断面とは、スチレン系樹脂発泡体の配向方向であって厚み方向に拡がる断面である。所定範囲とはスチレン系樹脂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。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。
【００２２】
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程度である。各ＳＥＭ画像を、厚み方向を縦方向に、配向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（配向方向：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。
【００２３】
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、各気泡の配向方向の気泡径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）
次に配向方向の各気泡径Ｘを数平均して配向方向の平均気泡径Ｘavを求め、厚み方向の各気泡径Ｚavを数平均して厚み方向の平均気泡径を求める。気泡の扁平率はＸav／Ｚavとして求める。
【００２４】
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配向方向の気泡径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発泡体であっても本発明のロール受具の製造方法に使用することができる。
【００２５】
図１、図２に示すように、本発明で製造されるロール受具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。本発明で製造されるロール受具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に巻回したものである。本発明で製造されるロール受具１を用いてロール１０を支持する方法としては、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がある。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３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が挙げられる。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。
【００２６】
図４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○型（丸型）の開口部３Ａや、（ｂ）に示すようなＵ字型の開口部３Ｂや、（ｃ）に示すようなフラスコ型の開口部３Ｃ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。
【００２７】
本発明で製造されるロール受具１を構成する板状部材２は、スチレン系樹脂発泡ボード５の片面または両面に非発泡合成樹脂層６を積層状に接合してなり、板状部材２の面方向でロール１０の荷重を受けることを特徴とする。両面に非発泡合成樹脂層６を設けることが好ましい。片面にのみ設ける場合には、非発泡合成樹脂層６がロール１０側に配置されるように、ロール受具１をロール１０の両側に配置させることが好ましい。つまり、スチレン系樹脂発泡ボード５がロール１０側に配置されると、連結具を用いてロールを支持したときに、スチレン系樹脂発泡ボード５部分に大きな応力が作用して発泡体が変形するので、これを防止するため、非発泡合成樹脂６がロール１０側に配置されるように、ロール受具１をロール１０の両側に配置させることが好ましい。
【００２８】
本発明で製造されるロール受具においては、ロールの荷重を支持する方向として各気泡の最大内径が配向している方向とすることが好ましい。このような方向をロールの荷重を支持する方向とするとロール受具の耐荷重性能がすぐれたものになる。
【００２９】
本発明においては、非発泡合成樹脂層６は、例えば、合成樹脂シート、合成樹脂板からなる。その素材としては特に限定はなく、剛性があればよく、例えば、スチレン系樹脂発泡ボード５との接合性がすぐれるため、スチレン系樹脂を好適に使用することが出来る。非発泡合成樹脂層６の厚みとしては、一概には規定できないが、０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。このように非発泡合成樹脂層６の厚みはスチレン系樹脂発泡ボード５の厚みよりも小さいことが好ましい。
【００３０】
本発明で製造されるロール受具は、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６の積層体を使用することにより、発泡体単独あるいは非発泡合成樹脂層単独の場合より大きい荷重を支えることができ、かつ、その重量は小さい。
【００３１】
例えば、実施例において説明するように、本発明で製造されるロール受具は、同一の重量で同一縦横寸法を有する発泡体のみからなるロール受具に比較し優れた耐荷重性を有する。また、本発明で製造されるロール受具は、同一の重量で同一縦横寸法を有する非発泡体のみからなるロール受具に比較しても優れた耐荷重性を有する。本発明で製造されるロール受具が優れた耐荷重性を有する理由は次のように考えられる。
【００３２】
板状の部材が上下から圧縮力を受けると、折れ曲がって破壊に至る（座屈）。弾性率が大きい材料は座屈しにくい。しかし弾性率が大きい材料であっても薄い板は、上下から圧縮力を受けると簡単に曲がり、重い荷重を支えることはできない。例えば、ポリスチレン製で長さ×幅×厚さが３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×１ｍｍの板は上下から圧縮力を受けると簡単に曲がる。もし、板が曲がらないとするとこの板は２１４２ｋｇの荷重に耐えることができる。この計算ではポリスチレンの圧縮弾性係数を３．０ＧＰａ、荷重は３５０ｍｍ×１ｍｍの面積に均等に加わり、歪み（長さ減少）が２％までは弾性変形し荷重を支えることができると仮定している。歪み（長さ減少）が２％を越えると弾性変形せず塑性変形し荷重を支えることができない。
【００３３】
発泡体は機械強度が小さい材料であるが、厚みが大きくなると上下から圧縮力を受けた場合、収縮することがあっても側面が湾曲することはあまりない。
【００３４】
従って、発泡体に弾性率が大きい非発泡合成樹脂板を十分な接合強度を有するように一体化し板状部材の面と平行方向に荷重をかけると、非発泡合成樹脂板は湾曲しないため、圧縮弾性係数に応じた荷重を支えることができる。このように発泡体と弾性率が大きい非発泡合成樹脂板を一体化した材料は、発泡体単独あるいは非発泡合成樹脂板単独で支えることができる荷重よりも大きい荷重、さらにはこれらの合計より大きい荷重を支えることができる。
【００３５】
このように発泡体と弾性率が大きい非発泡合成樹脂板を一体化した材料は、軽量であることと耐荷重性が求められるロール受具に非常に好適な材料ということができる。
【００３６】
非発泡合成樹脂層６はスチレン系樹脂であることが好ましい。本発明においては、非発泡合成樹脂層６の裁断および開口部３の切削や打ち抜きによるロスが多く発生する。板状の発泡体からスチレン系樹脂発泡ボード５の形状に成形するのであれば同様なロスが発生し、多量の廃棄物が発生する可能性がある。そこでこの製造過程で発生するロス分を、本発明で使用するスチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６の少なくとも一方の素材として再生利用することが好ましく、このような再生品を用いても、本発明のロール受具１の板状部材２として十分な性能を発揮する。さらに、非発泡合成樹脂層６を構成する合成樹脂シートまたは合成樹脂板体を製造する際にカーボンブラックやタルク、マイカや炭酸カルシウム、ガラス繊維などの無機粉体または繊維状物などの無機充填材を添加することにより、硬度が増し、ロール耐荷重が格段に向上する。
【００３７】
本発明においては、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６が同一素材を主成分としていることが、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６を接合する際に加熱圧着させやすいため好ましい。ここで、同一素材を主成分とするというのは両者が同一素材であることも包含するものである。
【００３８】
一般に、合成樹脂は単独の樹脂種から構成される場合もあるが、さまざまな樹脂種を含むことが多く、樹脂成分としては共重合や複合ポリマー、ポリマーブレンドなどがあり、また、樹脂成分以外にも可塑剤、安定剤、滑剤、着色剤、帯電防止剤などの副原料を含むことが多く、各種無機充填材などで増量、硬度ＵＰ、補強、着色、導電性付与なども行われている。本発明で言う同一素材とは、非発泡合成樹脂層６とスチレン系樹脂発泡ボード５とが共通して同一樹脂種を含有していることを言う。具体的には、非発泡合成樹脂層６もスチレン系樹脂である場合同一樹脂種を含有していることになる。この場合、安価にロール受具を製作できる。
【００３９】
本発明においてスチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６の接合の方法については、適度な接合強度が得られれば特に限定はなく、接着剤を用いた接合でも、加熱圧着による接合でも適用可能である。ロール受具１としての耐荷重を最大限に得るためには、加熱圧着による接合が最も好ましい。加熱圧着によればロール受具１の開口部３にロール荷重が集中したときに板状部材２の座屈が起こりにくい。
【００４０】
特に、開口部３を形成したスチレン系樹脂発泡ボード５の片面または両面に、開口部を打ち抜き形成した合成樹脂シートを接合して形成してなる板状部材は、開口部を有しないスチレン系樹脂発泡ボード５の片面または両面に合成樹脂シートを接合して非発泡合成樹脂６を形成した後、開口部３をトムソン刃等で打ち抜き形成してなる板状部材２と比較して、耐荷重性能が低下しない傾向にあるので好ましい。
【００４１】
ロール受具１の具体的な製造方法としては、図５（ａ）に示すように、合成樹脂シートを、非発泡合成樹脂層６に応じた外形寸法及び開口部寸法に打ち抜いて、非発泡合成樹脂材６Ａを製作する。一方、図５（ｂ）に示すように、スチレン系樹脂発泡ボードを、スチレン系樹脂発泡ボード５に応じた外形寸法及び開口部寸法に打ち抜いてスチレン系樹脂発泡ボード５を製作する。そして、図５（ｃ）に示すように、非発泡合成樹脂材６Ａの加熱圧着面側をヒータなどの加熱手段１５で加熱した後、図５（ｄ）に示すように、これをプレス機の上下の金型１６内に位置決めセットするとともに、スチレン系樹脂発泡ボード５を上下の非発泡合成樹脂材６Ａ間において金型１６内にセットして、金型１６内において非発泡合成樹脂材６Ａをスチレン系樹脂発泡ボード５に圧着し（接合工程）、図５（ｅ）に示すように、本発明のロール受具１を作製する。このようにして製作すると、ロール受具１を精度良く製作することができるとともに耐荷重性能を向上できる。また、加熱圧着により非発泡合成樹脂材６Ａとスチレン系樹脂発泡ボード５とを接合するので、接着剤により接合する場合よりも耐荷重が向上する。但し、複数個のスチレン系樹脂発泡ボード５と複数枚の非発泡合成樹脂材６Ａを金型内にセットして、加熱圧着して、複数個のロール受具１を同時に製作することも可能である。
【００４２】
次に、スチレン系樹脂発泡ボード５と非発泡合成樹脂層６としてスチレン系樹脂を採用してロール受具１を作製した場合の好ましい態様について以下に述べる。
【００４３】
ロール１０の荷重が１００〜２５０ｋｇの場合においては、板状部材２の形状を矩形にした場合、そのサイズが、縦横が３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３５０ｍｍ角である。３００ｍｍ未満はロール１０がはみ出す場合があり、４００ｍｍをこえてはロール１０周辺の空域が多くなり輸送スペースが制限されてくる場合がある。非発泡合成樹脂層６の厚みが０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スチレン系樹脂発泡体５の厚みが６ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ程度である。６ｍｍ未満では座屈を起こし易い傾向があり、２５ｍｍを超えては経済的でない場合がある。スチレン系樹脂発泡ボード５の密度が０．２〜０．０２ｇ／ｍｌであることが好ましい。非発泡合成樹脂層６が薄い場合には密度の高いスチレン系樹脂発泡ボード５を使用すればよく、非発泡合成樹脂層６が厚い場合には密度の低いスチレン系樹脂発泡ボード５を組み合わせれば良い。これらの範囲を逸脱すると、耐荷重が不足するか過剰となるかのいずれかの傾向がある。また、矩形の板状部材２に設けられた開口部３は、○型、Ｕ字型、フラスコ型のいずれかであって、ロール１０の荷重を受ける半円の直径が、６０〜１００ｍｍ或いは１３０〜２００ｍｍであることが好ましい。ロールの荷重を受ける円あるいは半円部分は板状部材の中央付近であることが好ましい。
【００４４】
ロール１０の荷重が２５０〜５００ｋｇの場合においては、矩形の板状部材２のサイズが、縦横が５００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５５０ｍｍ角である。５００ｍｍ未満はロール１０がはみ出す場合があり、６００ｍｍをこえてはロール１０周辺の空域が多くなり輸送スペースが制限されてくる場合がある。非発泡合成樹脂層６の厚みが０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スチレン系樹脂発泡ボード５の厚みが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｍｍ程度である。２０ｍｍ未満では座屈を起こし易い傾向があり、５０ｍｍを超えては経済的でない場合がある。スチレン系樹脂発泡ボード５の密度が０．２〜０．０２ｇ／ｍｌであることが好ましい。非発泡合成樹脂層６が薄い場合には密度の高いスチレン系樹脂発泡ボード５を使用すればよく、非発泡合成樹脂層６が厚い場合には密度の低いスチレン系樹脂発泡ボード５を組み合わせれば良い。これらの範囲を逸脱すると、耐荷重が不足するか過剰となるかのいずれかの傾向がある。矩形の板状部材に設けられた開口部３は、○型、Ｕ字型、フラスコ型のいずれかであって、ロールの荷重を受ける半円の直径が、６０〜１００ｍｍ、或いは、１３０〜２００ｍｍであることが好ましい。ロールの荷重を受ける円あるいは半円部分は板状部材の中央付近であることが好ましい。
【００４５】
ロール１０の荷重が５００〜１０００ｋｇの場合においては、矩形の板状部材２のサイズが、縦横が７００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは７７０ｍｍ角である。７００ｍｍ未満はロール１０がはみ出す場合があり、１０００ｍｍをこえてはロール１０周辺の空域が多くなり輸送スペースが制限されてくる場合がある。非発泡合成樹脂層６の厚みが１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、スチレン系樹脂発泡ボード５の厚みが２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４０ｍｍ程度である。２０ｍｍ未満では座屈を起こし易い傾向があり、６０ｍｍを超えては経済的でない場合がある。スチレン系樹脂発泡ボード５の密度が０．２〜０．０２ｇ／ｍｌであることが好ましい。非発泡合成樹脂層６が薄い場合には密度の高いスチレン系樹脂発泡ボード５を使用すればよく、非発泡合成樹脂層６が厚い場合には密度の低いスチレン系樹脂発泡ボード５を組み合わせればよい。これらの範囲を逸脱すると、耐荷重が不足するか過剰となるかのいずれかの傾向がある。矩形の板状部材に設けられた開口部３は、○型、Ｕ字型、フラスコ型のいずれかであって、ロール１０の荷重を受ける半円の直径が、６０〜ｌ００ｍｍ、或いは、１３０〜２００ｍｍであることが好ましい。ロールの荷重を受ける円あるいは半円部分は板状部材の中央付近であることが好ましい。
【００４６】
また、上述したロール受け具１の板状部材２に設けられた開口部３と外周四辺の端面はスチレン系樹脂発泡ボード５が外部に露出した状態になっているが、この部分を他の部分と同様に合成樹脂シート等の非発泡合成樹脂層で被覆すれば、開口部３における耐荷重が向上すると共に、耐久性が増しリユース回数が増え、見栄えもよくなる。その方法としては、図６（ａ）に示すように、合成樹脂シートからなる非発泡合成樹脂材６Ｂとして、スチレン系樹脂発泡ボード５の片面を被覆可能な本体部６ａと、合成樹脂発泡体５の開口部３を被覆可能な被覆部６ｂと、合成樹脂発泡体５の外周四辺の端面を被覆可能な被覆部６ｃとを有し、被覆部６ｂ、６ｃに切り目７や折り目８を予め入れた非発泡合成樹脂材６Ｂを製作し、次に図６（ｂ）に示すように、この非発泡合成樹脂材６Ｂの加熱圧着側を加熱手段で加熱するとともに、非発泡合成樹脂材６Ｂの被覆部６ｂ、６ｃを折り目８に沿って折り曲げた状態で、これをスチレン系樹脂発泡ボード５とともにプレス機の金型１６にセットして、金型１６内において非発泡合成樹脂材６Ｂをスチレン系樹脂発泡ボード５に加熱圧着することで、図６（ｃ）に示すように、被覆部６ｂ、６ｃで端面被覆処理されたロール受け具１Ａが得られる。端面被覆処理は開口部３のみでも良い。
【００４７】
また、スチレン系樹脂でロール受具１を製作する場合には、ロール受具１の耐衝撃性能を向上するために、スチレン系樹脂発泡ボード５および／または非発泡合成樹脂層６の少なくとも一方に対して、その製造過程において、ゴム成分を添加したり、無機充填材を添加したりすることも好ましい実施の形態である。ゴム成分としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・ブチレンブロック共重合体等を採用できる。また、無機充填材としては、カーボンブラックやタルク、マイカや炭酸カルシウム、ガラス繊維などの無機粉体または繊維状物などの無機充填材を添加できる。
【００４８】
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。ビーズ法によるスチレン系樹脂発泡体は、扁平な形状の気泡であって、且つ、一定配向に配向した気泡を有していない。従って、特許文献２、特許文献４あるいは特許文献５に開示されているロール受具は本発明によって製造されるロール受具とは異なるものである。なお、特許文献３にはその発泡ポリスチレンパネルの製法や特性について開示されていない。
【００４９】
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９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。押出発泡法によれば、押出方向に長い径を有する扁平形状であり、扁平な気泡が押出方向に配向した発泡体をダイと金型の口径比やボードの引き取り速度などの製造条件を調整することにより容易に得ることができる。またビーズ法により得られた発泡体であっても加熱し一定方向に延伸することにより扁平な形状であって一定配向に配向した気泡をボード表面層に有するスチレン系樹脂発泡ボードを製造することができる。しかし、本発明に使用するスチレン系樹脂発泡体は押出発泡法によって製造することにより容易に得ることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
本発明で製造される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。
【００５２】
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発泡ボードの厚み、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。さらに、ビーズ法により得られた発泡ボードを加熱し一定方向に延伸することが容易になる。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、スチレン系樹脂発泡ボードの外観が優れ、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、発泡ボードの機械的強度、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
上述のように、本発明に使用するスチレン系樹脂発泡ボードは、押出発泡技術を使用すれば容易に製造しうる。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、スチレン系樹脂発泡ボード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。
【００５６】
押出発泡法を採用する場合、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。
【００５７】
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、得られた押出発泡ボードの厚み、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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ボードが得られる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
本発明のロール受具の製造方法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。
【００６４】
押出発泡法においては図９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。
【００６５】
押出発泡法において、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、スチレン系樹脂発泡ボードを押出発泡した後、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、押出発泡ボードを加熱しながら延伸する方法があげられる。詳細には、押出発泡ボード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、得られた押出発泡ボードを加熱しながら延伸処理を施す。これにより、押出発泡ボード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。
【００６６】
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複数の発泡ボードを製造することができるからである。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。
【００６７】
本発明で製造される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。
【００６８】
スチレン系樹脂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。本発明で製造される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。発泡ボードの配向方向に沿った縦断面および配向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、発泡体の配向方向、厚み方向、配向方向に直交しボード表面に平行な方向それぞれに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配向方向、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配向方向に直交しボード表面に平行な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、配向方向の平均セル径をＸ、配向方向に直交しボード表面に平行な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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、ＡＳＴＭ Ｄ−２８５６に準じて算出する。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例により本発明について説明する。なお、耐荷重性能の測定法は次のとおりである。
【００７２】
（耐荷重性能）
長さ×幅が３５０ｍｍ×３５０ｍｍで中央に直径１５２ｍｍ（６インチ）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発泡ボードとして押出発泡法による発泡ボードである（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であった。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１５２ｍｍの円形開口部を設けた。なお、この発泡ボードは表面にスキン層を有しており、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。この方向は本発明にいう配向方向でもある。
【００７３】
別途、長さ×幅×厚みが３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×１ｍｍで中央に直径１５２ｍｍの円形開口部を有するハイインパクトポリスチレンシートを２枚作成した。発泡体板状部材の両面にハイインパクトポリスチレンシートを配置し、熱プレスを用いて発泡体板状部材とハイインパクトポリスチレンシートを熱融着させロール受具を作成した。熱融着は温度１３０〜１３５℃、加熱時間は１分で行った。作成したロール受具のハイインパクトポリスチレンシートを剥がすと発泡体部部分が破壊しており、融着が十分進行していることを確認した。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７５０ｋｇであった。
【００７４】
（実施例２）
ロール受具に使用するスチレン系樹脂発泡ボードとしてカネライトフォームスーパーＥ−ＢＫにかえて、押出発泡法による発泡ボードである（株）カネカ製のカネライトフォームスーパーＥ−Ｘを使用する以外、実施例１と同様にロール受具を作成し、評価サンプルを作成した。耐荷重性能は１１５４ｋｇであった。カネライトフォームスーパーＥ−Ｘの厚みは３５ｍｍ、密度は約４０ｇ／Ｌであった。この発泡ボードも表面にスキン層を有しており、表面付近における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。この方向は本発明にいう配向方向でもある。なお、カネライトフォームスーパーＥ−ＢＫとカネライトフォームスーパーＥ−Ｘは大きい気泡と小さい気泡を有する複合セルと呼ばれる気泡構造を有しているが、図７及び図８は鮮明でなく特に小さい気泡が不明瞭である。しかし、発泡ボードが扁平な気泡を有することは明確である。
【００７５】
（実施例３）
実施例２と同様に作成したロール受具を、開口部中心を通り発泡体の押出発泡時の幅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８６１ｋｇであった。
【００７６】
（比較例１）
ハイインパクトポリスチレンシートを熱融着せず、ロール受具に使用するスチレン系樹脂発泡ボードとしてカネライトフォームスーパーＥ−Ｘ（厚み３５ｍｍ、密度約４０ｇ／Ｌ）のみを使用し、３５０ｍｍ×３５０ｍｍの板状部材を切り出し中央に直径１５２ｍｍの円形開口部を設けてロール受具を作成した。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２７１ｋｇであった。
【００７７】
実施例１〜３のロール受具は、スチレン系樹脂発泡ボードのみからなる比較例１のロール受具と比べて、耐荷重が格段に向上している。また、本発明のロール受具において非発泡樹脂層を発泡体にしたものと比較しても本発明の板状部材は耐荷重性がすぐれていると推定できる。例えば、実施例２のロール受具において、非発泡樹脂層（両面で厚み２ｍｍ）を４０ｇ／Ｌの発泡層にすると、５２．５ｍｍとなり（ポリスチレンの比重を１．０５とする）、全体の厚みは８７．５ｍｍになる。耐荷重性能がロール受具の厚さに比例すると仮定し比較例１の耐荷重性能から計算すると実施例２のロール受具において、非発泡樹脂層を発泡層にしたものの耐荷重性能は２７１ｋｇ×８７．５／３５＝６７７ｋｇとなる。実施例２のロール受具の耐荷重性能は１１５４ｋｇであり、非発泡樹脂層を発泡体にしたものと比較しても耐荷重性がすぐれている。なお、上記計算ではポリスチレン発泡体とハイインパクトポリスチレン発泡体の強度は同程度と仮定している。
【００７８】
さらに、本発明のロール受具において発泡体を非発泡樹脂層にしたものと比較しても本発明の板状部材は耐荷重性がすぐれている。例えば、実施例２の発泡体密度が４０ｇ／Ｌの板状部材においてにおいて、発泡体（厚み３５ｍｍ）を非発泡樹脂層にしたものは１．３３ｍｍになり、合計厚みは３．３３ｍｍになる。厚み３．３３ｍｍで大きさが３５０×３５０ｍｍの板状部材をロール受具にした場合、板状部材は湾曲し、耐荷重は１１５４ｋｇに至らないであろう。このように本発明のロール受具は発泡体のみからなるロール受具や非発泡体のみからなるロール受具に比較し少ない重量で大きい耐荷重性を有する。
【００７９】
また、実施例１と実施例２を比較すると気泡の扁平度がより大きいと耐荷重性能がより向上することがわかる。また、実施例２と実施例３を比較すると扁平気泡の配向方向をロールの荷重を支持する方向とすると耐荷重性能が向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】他の構成のロール懸架支持方法の概略説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は○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。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のロール受具の製造方法の１例を示す概略説明図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のロール受具の端面被覆処理方法の１例を示す概略説明図。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】本発明に用いる押出発泡ボードの製造方法の一例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００８１】
１ ロール受具 ２ 板状部材
３ 開口部 ３Ａ 開口部
３Ｂ 開口部 ３Ｃ 開口部
４ 連結具 ５ スチレン系樹脂発泡ボード
６ 非発泡合成樹脂層 ６Ａ 非発泡合成樹脂材
６ａ 本体部 ６ｂ 被覆部
６ｃ 被覆部 ７ 切り目
８ 折り目 １０ ロール
１１ 被巻装材 １２ コア
１５ 加熱手段 １６ 金型
２１ ダイ ２２ 成形金型
２３ 成形ロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する板状部材からなり、ロールの両側に配置されて、ロールのコアの両端部を開口部で受け止めてロールを宙吊り状態に支持し、板状部材の面方向でロールの荷重を受けるロール受具の製法において、前記板状部材が発泡ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているスチレン系樹脂発泡ボードの片面または両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材である、ことを特徴とするロール受具の製法。
【請求項２】
前記板状部材がスチレン系樹脂発泡ボードの両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材であることを特徴とする請求項１記載のロール受具の製法。
【請求項３】
前記非発泡合成樹脂層とスチレン系樹脂発泡ボードとの接合が加熱圧着によることを特徴とする請求項１または２記載のロール受具の製法。
【請求項４】
前記非発泡合成樹脂層が、合成樹脂シートまたは合成樹脂板からなることを特徴とする請求項１〜３何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項５】
前記非発泡合成樹脂層が、スチレン系樹脂を主成分としていることを特徴とする請求項１〜４何れか一項記載のロール受具の製法。
【請求項６】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐衝撃性を有するスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項７】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方がゴム成分入りのスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項８】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐熱スチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜７何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項９】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が再生スチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜８何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項１０】
前記非発泡合成樹脂層が無機充填材を含むスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜９何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項１１】
スチレン系樹脂発泡ボードの表面層における略一定方向である扁平気泡の最大内径の方向をロールの荷重を支持する方向とする請求項１〜１０に記載のロール受具の製法。
【請求項１２】
前記板状部材が多角形状である請求項１〜１１何れか一項記載のロール受具の製法。
【請求項１３】
前記板状部材が矩形状である請求項１〜１２何れか一項記載のロール受具の製法。
【請求項１４】
前記開口部が板状部材の略中央に設けられている請求項１〜１３何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項１】
開口部を有する板状部材からなり、ロールの両側に配置されて、ロールのコアの両端部を開口部で受け止めてロールを宙吊り状態に支持し、板状部材の面方向でロールの荷重を受けるロール受具の製法において、前記板状部材が発泡ボード表面層において表面に平行な方向に沿って扁平な形状の気泡を有し、各気泡の最大内径が略一定方向に配向しているスチレン系樹脂発泡ボードの片面または両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材である、ことを特徴とするロール受具の製法。
【請求項２】
前記板状部材がスチレン系樹脂発泡ボードの両面に非発泡合成樹脂層が接合されている板状部材であることを特徴とする請求項１記載のロール受具の製法。
【請求項３】
前記非発泡合成樹脂層とスチレン系樹脂発泡ボードとの接合が加熱圧着によることを特徴とする請求項１または２記載のロール受具の製法。
【請求項４】
前記非発泡合成樹脂層が、合成樹脂シートまたは合成樹脂板からなることを特徴とする請求項１〜３何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項５】
前記非発泡合成樹脂層が、スチレン系樹脂を主成分としていることを特徴とする請求項１〜４何れか一項記載のロール受具の製法。
【請求項６】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐衝撃性を有するスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項７】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方がゴム成分入りのスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項８】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が耐熱スチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜７何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項９】
前記スチレン系樹脂発泡ボードと非発泡合成樹脂層の少なくとも一方が再生スチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜８何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項１０】
前記非発泡合成樹脂層が無機充填材を含むスチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜９何れか一項に記載のロール受具の製法。
【請求項１１】
スチレン系樹脂発泡ボードの表面層における略一定方向である扁平気泡の最大内径の方向をロールの荷重を支持する方向とする請求項１〜１０に記載のロール受具の製法。
【請求項１２】
前記板状部材が多角形状である請求項１〜１１何れか一項記載のロール受具の製法。
【請求項１３】
前記板状部材が矩形状である請求項１〜１２何れか一項記載のロール受具の製法。
【請求項１４】
前記開口部が板状部材の略中央に設けられている請求項１〜１３何れか一項に記載のロール受具の製法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−８３４８５（Ｐ２０１０−８３４８５Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３１５６０（Ｐ２００８−２３１５６０）
【出願日】平成２０年９月９日（２００８．９．９）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月９日（２００８．９．９）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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