JP6972544B2

JP6972544B2 - ロール状物

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Publication number: JP6972544B2
Application number: JP2016239647A
Authority: JP
Inventors: 誠中村; 和宏隅岡; 宏人龍野
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: JP2018095271A

Description

本発明は、ロール状物に関する。

多孔質電極基材等の多孔質炭素シートは、通常、長尺のシートとして製造され、紙管に巻き回されてロール状物とされる。該ロール状物を搬送する際には、シート状緩衝材で覆った後、段ボール箱等の梱包容器内に個別に梱包される。梱包容器内においては、多孔質炭素シートの破損を抑制するために、ロール状物の紙管が支持部材によって支持された状態とされる。

梱包形態としては、例えば、図６に例示した梱包形態が挙げられる。
具体的には、紙管２１０に多孔質炭素シート２１２を巻き回したロール状物２００を、シート状緩衝材（不図示）で覆った後、一対の支持部材２１４，２１６で支持する。支持部材２１４は、上部分割片２１４ａと下部分割片２１４ｂとを備えている。上部分割片２１４ａの片面の下側には半円状の窪み２１５ａが形成されており、下部分割片２１４ｂの片面の上側には半円状の窪み２１５ｂが形成されている。同様に、支持部材２１６は、上部分割片２１６ａと下部分割片２１６ｂとを備えている。上部分割片２１６ａの片面の下側には半円状の窪み２１７ａが形成されており、下部分割片２１６ｂの片面の上側には半円状の窪み２１７ｂが形成されている。

上部分割片２１４ａの窪み２１５ａと下部分割片２１４ｂの窪み２１５ｂとを合わせた円形状の窪みに紙管２１０の一方の端部を嵌め込み、上部分割片２１６ａの窪み２１５ａと下部分割片２１４ｂの窪み２１５ｂとを合わせた円形状の窪みに紙管２１０の他方の端部を嵌め込むことで、ロール状物２００を支持する。このように支持部材２１４，２１６で支持した状態でロール状物２００を段ボール箱２１８内に梱包する。段ボール箱２１８内では、支持部材２１４，２１６が段ボール箱２１８における対向する内面にそれぞれ沿うように配置された状態でロール状物２００を支持しており、多孔質炭素シート２１２が段ボール箱２１８の内面に接しないようになっている。これにより、搬送時に多孔質炭素シート２１２が損傷することが抑制される。

特許第５４６１８９５号公報

しかし、紙管に多孔質炭素シートを巻き回したロール状物では、紙管から生じる紙粉が多孔質炭素シートに混入することがある。また、多孔質炭素シートが床等に接することで破損が生じたり汚染されたりするため、該ロール状物は床等に直置きできない。また、特許文献１のような、紙管に多孔質炭素シートを巻き回したロール状物の梱包方法では、ロール状物を個別に梱包するため煩雑であり、また梱包部材も多くコスト面でも不利である。

本発明は、簡便で低コストに搬送でき、また多孔質炭素シートに紙粉等が混入することや、床等に直置きした際に多孔質炭素シートが破損したり汚染したりすることを抑制できるロール状物を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成を有する。
［１］円筒状の芯材と、前記芯材の両端に前記芯材と直交するようにそれぞれ設けられた平板部とを備えるボビンに、多孔質炭素シートが巻き回され、平らな面に載置した際に前記多孔質炭素シートが載置面に接しない、ロール状物。
［２］前記平板部が円板状であり、前記平板部の直径が、前記多孔質炭素シートが巻き回されて形成されたロール体の直径よりも大きい、［１］に記載のロール状物。
［３］前記平板部の直径が３００ｍｍ以上である、［２］に記載のロール状物。
［４］少なくとも一方の前記平板部が前記芯材に着脱自在に設けられている、［１］〜［３］のいずれかに記載のロール状物。
［５］前記平板部の前記芯材側の表面に緩衝材が設けられている、［１］〜［４］のいずれかに記載のロール状物。
［６］前記平板部に、前記ボビンが転がることを防止するストッパー部が設けられている、［２］〜［５］のいずれかに記載のロール状物。

本発明のロール状物は、簡便で低コストに搬送でき、また多孔質炭素シートに紙粉等が混入することや、床等に直置きした際に多孔質炭素シートが破損したり汚染したりすることを抑制できる。

本発明のロール状物の一例を示した側面図である。図１のロール状物のボビンを示した斜視図である。図１のロール状物を平らな面に載置した様子を示した側面図である。図４（Ａ）は本発明のロール状物の一例を示した側面図であり、図４（Ｂ）は該ロール状物におけるボビンを示した斜視図である。図４のロール状物のストッパー部を使用した様子を示した側面図である。従来のロール状物の梱包形態を示した斜視図である。

本発明のロール状物は、円筒状の芯材と、前記芯材の両端に前記芯材と直交するようにそれぞれ設けられた平板部とを備えるボビンに、多孔質炭素シートが巻き回され、平らな面に載置した際に前記多孔質炭素シートが載置面に接しないものである。
以下、本発明のロール状物の一例を示してさらに詳細に説明する。

本実施形態のロール状物１０は、図１に示すように、ボビン１２と、多孔質炭素シート１４がボビン１２に巻き回されて形成されたロール体１５と、を備えている。ボビン１２は、図２に示すように、円筒状の芯材１６と、芯材１６の両端に芯材１６と直交するようにそれぞれ設けられた円板状の第１平板部１８及び第２平板部２０とを備えている。また、ボビン１２における第１平板部１８の内側と、第２平板部２０の内側には、それぞれ円環状の緩衝材２２，２４が配置されている。

多孔質炭素シート１４としては、例えば、燃料電池のガス拡散電極基材として用いられる多孔質電極基材等が挙げられる。多孔質電極基材は、多数のランダムな方向に分散された炭素短繊維が樹脂炭化物で結着されたシート状の基材である。
炭素短繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の炭素繊維を適当な長さに切断したものが挙げられる。

炭素短繊維の平均繊維長は、２〜１２ｍｍが好ましく、３〜９μｍが好ましく、多孔質電極基材の平滑性の面から、４〜８μｍであることがより好ましい。平均繊維長は、市販の繊維長測定機（例えば、野村商事（株）製、ＨｉＲｅｓ−ＦＱＡ（商品名）等）により測定することができ、平均繊維径は、市販の繊維径測定機（例えば、ダイアストロン社製、ＦＤＡＳ７６５（商品名）等）により測定することができる。

樹脂炭化物としては、フェノール樹脂等の炭化時の残存質量が大きい樹脂の炭化物が好ましい。
多孔質電極基材の樹脂炭化物の含有量は、５〜２５質量％が好ましく、１０〜２０質量％が好ましい。

多孔質電極基材の製造方法としては、特に限定されず、例えば、炭素短繊維を分散してシート状物とし、該シート状物に樹脂を添加した後、加熱して炭素化する方法が挙げられる。

芯材１６の外径は、８０ｍｍ〜２００ｍｍが好ましく、９０ｍｍ〜１８０ｍｍがより好ましい。芯材１６の外径が下限値以上であれば、芯材１６に巻き回される多孔質炭素シート１４に割れ等の破損が生じることを抑制しやすい。芯材１６の外径が上限値を超えると、ロール状物が大きくなり、スペースを確保しにくくなる。

芯材１６の長さは、特に限定されず、多孔質炭素シート１４の幅等に応じて適宜設定すればよい。芯材１６の長さは、例えば、１００〜１０００ｍｍとすることができる。

第１平板部１８及び第２平板部２０は、芯材１６の両端にそれぞれ設けられた円板状の部材である。この例のロール状物１０では、第１平板部１８及び第２平板部２０の直径はロール体１５の直径よりも大きい。これにより、図３に示すように、平らな載置面１００にロール状物１０を芯材１６が水平方向となるように載置した場合でも、第１平板部１８又は第２平板部２０の周端部が載置面１００に接するため、多孔質炭素シート１４は載置面１００に接しない。また、平らな載置面１００にロール状物１０を芯材１６が垂直方向となるように載置した場合は、第１平板部１８又は第２平板部２０の外面が載置面１００に接するため、多孔質炭素シート１４は載置面１００に接しない。このように、ロール状物１０は、平らな載置面１００に載置した際に多孔質炭素シート１４が載置面１００に接しない。そのため、保管時や搬送時にロール状物１０を載置しても多孔質炭素シート１４が破損したり汚染されたりすることを抑制できる。

第１平板部１８の直径は、３００ｍｍ以上が好ましく、３００〜８００ｍｍがより好ましく、４００〜６００ｍｍがさらに好ましい。第１平板部１８の直径が下限値以上であれば、ロール体１５の直径をより大きくできるため、多孔質炭素シート１４が破損したり汚染されたりすることを抑制しつつ、より大きなロール体１５の保管が可能となる。第１平板部１８の直径が上限値以下であれば、人力で容易に搬送することができる。
第２平板部２０の直径は、第１平板部１８の直径と同様の理由から、３００ｍｍ以上が好ましく、３００〜８００ｍｍがより好ましく、４００〜６００ｍｍがさらに好ましい。
第１平板部１８の直径と第２平板部２０の直径は同じであることが好ましい。

第１平板部１８及び第２平板部２０の少なくとも一方は、着脱自在に芯材１６に設けられていることが好ましい。これにより、ロール体１５に巻きずれが生じた場合でも第１平板部１８及び第２平板部２０のいずれか一方又は両方を取り外して巻きずれを修正することができる。また、第１平板部１８及び第２平板部２０のいずれか一方又は両方を取り外した状態で芯材１６に多孔質炭素シート１４を巻き回してロール体１５を形成することで、ボビン１２への多孔質炭素シート１４の巻取り操作がより容易に行える。

ボビン１２を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネートポリブチレンテレフタレート等の樹脂、アルミニウム、ステンレス等の金属等が挙げられる。なかでも、金属分混入防止の点から、樹脂が好ましく、寸法精度及びコストの観点からＡＢＳ樹脂がより好ましい。
ボビン１２を形成する材料としては、１種のみであってもよく、２種以上であってもよい。

この例では、ボビン１２における第１平板部１８の内側の表面に緩衝材２２が配置され、第２平板部２０の内側に緩衝材２４が配置されている。緩衝材２２，２４が配置されていることで、保管時や運搬時等にロール体１５が芯材１６の軸方向に移動したり、巻きずれが生じたりしても、多孔質炭素シート１４が第１平板部１８や第２平板部２０と接して破損することを抑制しやすい。

この例の緩衝材２２，２４はシート状であり、正面視形状が円環状になっている。緩衝材２２，２４は、接着剤等によって第１平板部１８及び第２平板部２０に接着されていてもよく、第１平板部１８及び第２平板部２０とは接着されていない状態であってもよい。

緩衝材２２，２４の材質としては、多孔質炭素シート１４が第１平板部１８や第２平板部２０と接して破損することを抑制できるものであればよく、例えば、ビーズ状発泡タイプ、気泡状発泡タイプ、ウレタンタイプ、発泡シートタイプ等が挙げられる。緩衝材２２，２４の材質としては、ポリプロピレンやポリエチレンが挙げられる。

ロール状物１０においては、ロール体１５と緩衝材２２，２４は接しておらず、互いに離間していることが好ましい。すなわち、ロール状物１０においては、ロール体１５と緩衝材２２，２４との間に隙間が形成されていることが好ましい。このように、ロール体１５と緩衝材２２，２４との間に隙間を形成することで、芯材１６に多孔質炭素シート１４を巻き回す作業がより容易に行えるうえ、多孔質炭素シート１４に破損が生じることを抑制しやすい。

ロール体１５と緩衝材２２，２４との隙間の距離は、１〜２０ｍｍが好ましく、２〜１０ｍｍがより好ましい。前記隙間の距離が下限値以上であれば、遊びがないため、運送時の振動を吸収することができる。前記隙間の距離が上限値以下であれば、振動の幅を破損が起きない範囲に抑えることができる。

なお、第１平板部１８及び第２平板部２０の内側に緩衝材２２，２４を設けない場合も、ロール体１５と第１平板部１８の間、及びロール体１５と第２平板部２０の間には隙間が形成されることが好ましい。これにより、芯材１６に多孔質炭素シート１４を巻き回す作業がより容易に行えるうえ、多孔質炭素シート１４に破損が生じることを抑制しやすい。

以上説明したように本発明のロール状物においては、芯材の両端に平板部が設けられたボビンに多孔質炭素シートが巻き回されており、平らな面に載置した際に多孔質炭素シートが載置面に接しないようになっている。そのため、シート状緩衝材で多孔質炭素シートを覆っていない状態で床等に直に載置しても、多孔質炭素シートが破損したり汚染されたりことを抑制できる。また、搬送の際には個別に梱包せずにそのままの状態で簡便に搬送できる。また、紙管に多孔質炭素シートを巻き回す場合に比べて、紙粉の混入がなく、ボビンの使い回しが可能なためコスト面でも有利である。

なお、本発明のロール状物は、前記したロール状物１０には限定されない。
例えば、本発明のロール状物は、図４（Ａ）に例示したロール状物１０Ａであってもよい。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）における図１及び図２と同じ部分には同符合を付して説明を省略する。

本実施形態のロール状物１０Ａは、ボビン１２Ａと、多孔質炭素シート１４がボビン１２Ａに巻き回されて形成されたロール体１５と、を備えている。ボビン１２Ａは、円筒状の芯材１６と、芯材１６の両端に芯材１６と直交するようにそれぞれ設けられた円板状の第１平板部１８Ａ及び第２平板部２０Ａとを備えている。また、ボビン１２における第１平板部１８Ａの芯材１６側（内側）と、第２平板部２０Ａの芯材１６側（内側）には、それぞれ円環状の緩衝材２２，２４が配置されている。

第１平板部１８Ａは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、円の一部が直線的に切り欠かれた欠円状の本体部１８ａと、円弧状の辺と直線状の辺とからなる弓状のストッパー部１８ｂとを備えている。第１平板部１８Ａの形状は、本体部１８ａとストッパー部１８ｂとで全体として円板状になっている。本体部１８ａとストッパー部１８ｂとはヒンジ部１９，１９を介して接続されている。
第２平板部２０Ａは、第１平板部１８Ａと同様に、欠円状の本体部２０ａと弓状のストッパー部２０ｂとを備えており、全体として円板状になっている。本体部２０ａとストッパー部２０ｂとはヒンジ部１９，１９を介して接続されている。

ロール状物１０Ａにおいては、図５に示すように、第１平板部１８のストッパー部１８ｂを本体部１８ａに対して垂直に外側に開くことができるようになっている。同様に、第２平板部２０のストッパー部２０ｂを本体部２０ａに対して垂直に外側に開くことができるようになっている。この状態でストッパー部１８ｂ，２０ｂを下にしてロール状物１０Ａを平らな載置面１００に載置することで、載置した状態からボビン１２Ａが転がることを防止できる。

ロール状物１０Ａにおいては、図５に示すように、ストッパー部１８ｂ，２０ｂを外側に開き、ストッパー部１８ｂ，２０ｂを下にして平らな載置面１００に載置した状態でも、ボビン１２に巻き回された多孔質炭素シート１４が載置面１００に接しないようになっている。

このように本発明のロール状物において平板部が円板状の場合には、ボビンの平板部に、ボビンが転がることを防止するストッパー部が設けられていることが好ましい。
また、ロール状物におけるボビンの平板部にストッパー部を設ける場合、ストッパー部の態様はロール状物１０Ａにおけるボビン１２Ａの第１平板部１８Ａ及び第２平板部２０のストッパー部１８ｂ，２０ｂのような態様には限定されない。

本発明のロール状物は、平板部の形状が円板状ではなく、矩形の板状であってもよい。また、本発明のロール状物は、ボビンにおける平板部の内側に緩衝材が配置されていないものであってもよい。

１０，１０Ａロール状物
１２，１２Ａボビン
１４多孔質炭素シート
１５ロール体
１６芯材
１８，１８Ａ第１平板部
１８ａ本体部
１８ｂストッパー部
２０，２０Ａ第２平板部
２０ａ本体部
２０ｂストッパー部
２２，２４緩衝材

Claims

円筒状の芯材と、前記芯材の両端に前記芯材と直交するようにそれぞれ設けられた平板部とを備えるボビンに、多孔質炭素シートが巻き回され、
前記平板部に、円の一部が直線的に切り欠かれた欠円状の本体部と、円弧状の辺と直線状の辺とからなる、前記ボビンが転がることを防止する弓状のストッパー部が設けられ、
前記ストッパー部は前記平板部に対して垂直に外側に開くことができるようになっており、平らな面に載置した際に前記多孔質炭素シートが載置面に接しない、ロール状物。
前記平板部が円板状であり、前記平板部の直径が、前記多孔質炭素シートが巻き回されて形成されたロール体の直径よりも大きい、請求項１に記載のロール状物。
前記平板部の直径が３００ｍｍ以上である、請求項２に記載のロール状物。
少なくとも一方の前記平板部が前記芯材に着脱自在に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロール状物。
前記平板部の前記芯材側の表面に緩衝材が設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロール状物。