(57)【要約】縦向きや斜め向きに配置されたり、振動が与えられても、巻きズレ、すなわちロール側端面の凹凸が増大しにくいロール状グラファイトシートを提供する。長さ１ｍ以上のグラファイトシートを棒状体に巻いてなるロール状グラファイトシートであって、前記棒状体を固定して前記グラファイトシートの長さ方向の端部を、前記ロールの断面円の接線方向に１．５Ｎ／ｃｍの力で引っ張った時に、引っ張り方向に当該端部が移動する距離が０ｍｍ以上５ｍｍ以下である、ロール状グラファイトシート。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ１ｍ以上のグラファイトシートを棒状体に巻いてなるロール状グラファイトシートであって、
前記棒状体を固定して前記グラファイトシートの長さ方向の端部を、前記ロールの断面円の接線方向に１．５Ｎ／ｃｍの力で引っ張った時に、引っ張り方向に当該端部が移動する距離が０ｍｍ以上５ｍｍ以下である、ロール状グラファイトシート。
【請求項２】
前記ロール状グラファイトシートの外面の側端から幅方向に１０ｍｍ以内の領域において、幅方向での前記グラファイトシート表面の最大高低差が、０ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲にある、請求項１に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項３】
前記グラファイトシートは、密度が１．２ｇ／ｃｍ３以上である、請求項１又は２に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項４】
前記グラファイトシートの表面及び／又は裏面において、少なくとも、前記グラファイトシートのいずれか一方又は双方の側端領域に積層されている保護フィルムをさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項５】
前記保護フィルムは、前記グラファイトシートの側端から外側に突出するように配置されている、請求項４に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項６】
前記保護フィルムは、粘着性を有し、グラファイトシートから剥離可能なものである、請求項４又は５に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項７】
前記ロール状グラファイトシートの片側の側端面において、前記グラファイトシートの端面の最大高低差が、前記グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下である、請求項１〜６のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項８】
前記ロール状グラファイトシートの両側の側端面において、前記グラファイトシートの端面の最大高低差が、それぞれ、前記グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下である、請求項１〜６のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項９】
前記ロール状グラファイトシートの外面が、熱収縮性フィルムにより被覆されている、請求項１〜８のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１０】
前記ロール状グラファイトシートの外面及びロール側端面が、熱収縮性フィルムにより被覆されており、
前記棒状体は、前記ロール状グラファイトシートのロール側端面から外側に突出しており、
外側に突出している棒状体の表面は、前記熱収縮性フィルムにより被覆されておらず、
試験Ｂを行った後に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差から、試験Ｂを行う前に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差を差し引いた値が、前記グラファイトシートの幅の１０％以下である、請求項９に記載のロール状グラファイトシート。
試験Ｂ：前記ロール状グラファイトシートに対し、振り幅：５０ｃｍ、振動数：５０往復／分の振動を、前記棒状体を水平にした状態で、前記棒状体の長さ方向をｘ方向、前記長さ方向と直角な水平方向をｙ方向、鉛直方向をｚ方向として、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に各１０分ずつ与える。
【請求項１１】
前記熱収縮性フィルムが一軸延伸フィルムである、請求項９又は１０に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１２】
前記グラファイトシートの長さ方向において周期的に発生している欠陥の個数が、２５個／ｍ２以下である、請求項１〜１１のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１３】
前記グラファイトシートは、長さ方向において短い２枚以上のグラファイトシートを透明性の粘着テープで接続して構成されたものであり、
前記粘着テープによる２枚のグラファイトシートの接続部分において、前記２枚のグラファイトシートは、前記グラファイトシートの長さ方向の最大距離が０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の隙間を有する状態で配置されている、請求項１〜１２のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺のグラファイトシートを棒状の芯部材に巻いてなるロール状グラファイトシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
グラファイトシートは高熱伝導性等の優れた特性を有する素材であり、電子部品をはじめ、広く使用されている。一般に入手できる高熱伝導性のグラファイトシートの製造法としては、膨張黒鉛を圧延してシート状にするエキスパンド法や高分子熱分解法が挙げられる。【０００３】
例えば、特許文献１では、長尺の高分子フィルムをロール状に巻いた状態で２４００℃以上の温度で熱処理することで、炭素質フィルムを経て、長尺のグラファイトシートを製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０３５２３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、長尺のグラファイトシートを芯部材に巻いてなるロール状グラファイトシートは、ロールの向きを変えたり振動が与えられることによって、当該シートの幅方向に巻きズレが増大しやすいという課題があることが判明した。これは、グラファイトシートは表面が平滑で摺動性を有するため、グラファイトシートが積層されているとシート同士の接触により互いに滑りやすく、例えば輸送時に、ロールを縦向きあるいは斜め向きに配置されたり、振動が与えられることによって、シート間で滑りが発生しやすいことに起因すると考えられる。なお、ロールを縦向きに配置するとは、棒状の芯部材が鉛直方向を向くようにロールを配置することをいい、斜め向きに配置するとは、芯部材が鉛直方向に対して斜め方向を向くようにロールを配置することをいう。【０００６】
このようにシート間で滑りが発生して、グラファイトシートの幅方向にシート間のズレ（巻きズレ）が生じると、ロール状グラファイトシートのロール側端面において、積層されている複数枚のシートの端面が揃っておらず、凹凸があるように観察される。このようなロール側端面での凹凸はわずかであれば問題はないが、凹凸が大きくなりすぎると、ロール側端面に衝撃が加わった時に、その衝撃が凸部に集中して、シート側端部に割れが生じやすくなる。グラファイトシートは本来的に割れやすいという性質があるためである。【０００７】
そこで、本発明は、向きの変更や振動により、巻きズレ、すなわちロール側端面の凹凸が増大しにくいロール状グラファイトシートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、長さ１ｍ以上のグラファイトシートを棒状体に巻いてなるロール状グラファイトシートであって、
前記棒状体を固定して前記グラファイトシートの長さ方向の端部を、前記ロールの断面円の接線方向に１．５Ｎ／ｃｍの力で引っ張った時に、引っ張り方向に当該端部が移動する距離が０ｍｍ以上５ｍｍ以下である、ロール状グラファイトシートに関する。【０００９】
好ましくは、前記ロール状グラファイトシートの外面の側端から幅方向に１０ｍｍ以内の領域において、幅方向での前記グラファイトシート表面の最大高低差が、０ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲にある。【００１０】
好ましくは、前記グラファイトシートは、密度が１．２ｇ／ｃｍ３以上である。【００１１】
好ましくは、前記ロール状グラファイトシートは、前記グラファイトシートの表面及び／又は裏面において、少なくとも、前記グラファイトシートのいずれか一方又は双方の側端領域に積層されている保護フィルムをさらに有する。【００１２】
好ましくは、前記保護フィルムは、前記グラファイトシートの側端から外側に突出するように配置されている。【００１３】
好ましくは、前記保護フィルムは、粘着性を有し、グラファイトシートから剥離可能なものである。【００１４】
好ましくは、前記ロール状グラファイトシートの片側の側端面において、前記グラファイトシートの端面の最大高低差が、前記グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下である。【００１５】
好ましくは、前記ロール状グラファイトシートの両側の側端面において、前記グラファイトシートの端面の最大高低差が、それぞれ、前記グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下である。【００１６】
好ましくは、前記ロール状グラファイトシートの外面が、熱収縮性フィルムにより被覆されている。【００１７】
好ましくは、前記ロール状グラファイトシートの外面及びロール側端面が、熱収縮性フィルムにより被覆されており、
前記棒状体は、前記ロール状グラファイトシートのロール側端面から外側に突出しており、
外側に突出している棒状体の表面は、前記熱収縮性フィルムにより被覆されておらず、
試験Ｂを行った後に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差から、試験Ｂを行う前に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差を差し引いた値が、前記グラファイトシートの幅の１０％以下である。【００１８】
試験Ｂ：前記ロール状グラファイトシートに対し、振り幅：５０ｃｍ、振動数：５０往復／分の振動を、前記棒状体を水平にした状態で、前記棒状体の長さ方向をｘ方向、前記長さ方向と直角な水平方向をｙ方向、鉛直方向をｚ方向として、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に各１０分ずつ与える。【００１９】
好ましくは、前記熱収縮性フィルムが一軸延伸フィルムである。【００２０】
好ましくは、前記グラファイトシートの長さ方向において周期的に発生している欠陥の個数が、２５個／ｍ２以下である。【００２１】
好ましくは、前記グラファイトシートは、長さ方向において短い２枚以上のグラファイトシートを透明性の粘着テープで接続して構成されたものであり、
前記粘着テープによる２枚のグラファイトシートの接続部分において、前記２枚のグラファイトシートは、前記グラファイトシートの長さ方向の最大距離が０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の隙間を有する状態で配置されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、縦向きや斜め向きに配置されたり、振動が与えられても、巻きズレ、すなわちロール側端面の凹凸が増大しにくいロール状グラファイトシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ロール状グラファイトシートを説明する概念図
【図２】ロール状グラファイトシートの幅方向に垂直な断面（図１の線Ａ−Ａ′に沿った断面）の一部を示す拡大図
【図３】ロール状グラファイトシートの幅方向に沿った断面（図１の線Ｂ−Ｂ′に沿った断面）の一部を示す拡大図
【図４】ロール側端部近傍領域におけるロール外面の盛り上がりを説明するロール状グラファイトシートの平面図
【図５】グラファイトシートの全幅に保護フィルムが積層されているロール状グラファイトシートの斜視図
【図６】グラファイトシートの両側端領域に保護フィルムが積層されているロール状グラファイトシートの斜視図
【図７】ロール状グラファイトシートのロール外面及び側端面が熱収縮性フィルムにより被覆されている状態を示す図
【図８】短い２枚のグラファイトシート断片を粘着テープで接続した状態を示す図
【図９】巻き替え操作の具体的な構成を示す概念図
【図１０】ロール状グラファイトシートを宙づりで保持している状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００２５】
本発明はロール状グラファイトシートに関する。図１は、ロール状グラファイトシートを説明する概念図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は棒状体の側面からみた平面図、（Ｃ）は棒状体の底面、あるいはロール側端面１３側からみた平面図である。本発明のロール状グラファイトシート１０は、棒状体１１を芯部材として、これに長尺のグラファイトシート１２がロール状に巻かれており、その巻き回数が２以上、より好ましくは５以上、更に好ましくは１０以上で本発明の効果をより良く発現することができる。ロールの具体的な断面形状は特に限定されないが、例えば、真円形、楕円形などが挙げられるが、これは棒状体の断面形状に対応する。図１では、ロール及び棒状体の断面形状が真円形である場合を示している。
【００２６】
（棒状体）
棒状体の長さは、グラファイトシートの幅よりも長いことが好ましい。この場合、図１で示すように、棒状体の両端部が、ロール状グラファイトシートのロール側端面１３から外側に突出することになる。この突出した棒状体の両端部を保持することで、ロール状グラファイトシートに直接接触することなく、ロール状グラファイトシートを保管又は持ち運びすることができる。棒状体の突出部分の長さは、保持する時の便宜を考慮して適宜決定することができる。
【００２７】
棒状体の断面形状については特に限定されず、例えば、真円形、楕円形などが挙げられる。棒状体の断面形状が真円形である場合、その直径は特に限定されず、例えば、１ｍｍ以上１０００ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上５００ｍｍ以下がより好ましく、更に好ましくは２５ｍｍ以上２６０ｍｍ以下、最も好ましくは７５ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。棒状体が太いほど強度を確保できるため、グラファイトシートが長くなるほど棒状体は太い方が好ましい。一方、棒状体が細いほど軽く、同じ長さのロール状グラファイトシートが細く仕上がるので、輸送に有利である。
【００２８】
棒状体は中空状の部材であってもよいし、中実の部材であってもよい。棒状体の材質としては特に限定されず、紙製、樹脂製、金属製等の棒状体を適宜使用できる。
【００２９】
（グラファイトシート）
グラファイトシートは幅方向よりも長さ方向に長い略長方形で帯状のシートであり、その長さは１ｍ以上のものである。グラファイトシートの長さが長くなるほど、ロールにおけるグラファイトシートの積層数が増加し、結果、ロールの巻きズレが増大しやすくなるので、本発明を適用する意義が大きい。長さの下限は３ｍ以上が好ましく、５ｍ以上がより好ましく、１０ｍ以上がさらに好ましく、３０ｍ以上が特に好ましい。長さの上限は特に限定されないが、長くなると、本発明のロール状グラファイトシートを製造する際にグラファイトシート側端部に割れが生じやすくなるので、６００ｍ以下が好ましく、４００ｍ以下がより好ましく、２００ｍ以下がさらに好ましく、１００ｍ以下が特に好ましい。
【００３０】
グラファイトシートの幅は特に限定されないが、例えば、５ｍｍ以上４０００ｍｍ以下が好ましく、５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下がより好ましい。更に好ましくは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、最も好ましくは１５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。幅が広いほど多様な用途に使用でき好ましいが、傷やシワなどが発生しやすく扱いが困難になる傾向がある。なお、グラファイトシートの幅は、長さ方向にわたって一定であっても、変動していてもよいが、変動する場合は加工可能面積が減ったり、幅検出機が必要となるため変動が小さいほうが好ましい。
【００３１】
グラファイトシートの厚みは特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、１μｍ以上５００μｍ以下がより好ましい。更に好ましくは３μｍ以上２００μｍ以下、最も好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下である。薄いほど軽量で、かつ省スペースとなり好ましい。一方、厚いほど伝える熱量は多くなり好ましい。
【００３２】
グラファイトシートの密度は特に限定されないが、高密度のグラファイトシートを使用すればロール状グラファイトシートが重くなるので、向きの変更や振動により巻きズレが生じやすくなり、上述した課題が顕著となる。そのため、高密度のグラファイトシートほど本発明を適用する意義が大きい。この観点から、グラファイトシートの密度は１．２ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。より好ましくは１．２ｇ／ｃｍ３以上２．３ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１．５ｇ／ｃｍ３以上２．２ｇ／ｃｍ３以下、特に好ましくは１．７ｇ／ｃｍ３以上２．１ｇ／ｃｍ３以下である。
【００３３】
グラファイトシートのたるみは特に限定されないが、たるみの大きいグラファイトシートを使用すればシート間に隙間ができやすくなり、巻きズレが生じやすくなって、上述した課題が顕著となる。本発明のグラファイトシートのたるみとは、ＪＩＳ  Ｃ２１５１に記載のシートの巻取り性評価によって測定できる、幅方向のシートの「歪み」である。グラファイトシートのたるみが−２０ｍｍ以上−１ｍｍ以下又は１ｍｍ以上８０ｍｍ以下である時、向きの変更や振動によってロール状グラファイトシートに巻きズレが生じやすくなるため、本発明を適用する意義が大きい。−３ｍｍ以下又は３ｍｍ以上で巻きズレがより生じやすくなり、−５ｍｍ以下又は５ｍｍ以上でさらに巻きズレが生じやすくなる。たるみが−２０ｍｍ以上では、グラファイトシート側端部に応力が集中しにくいためグラファイトシートが裂けにくいという利点がある。たるみが８０ｍｍ以下ではロール状に巻き取る際にシワが入りにくいという利点がある。このようなたるみの数値を示すグラファイトシートとしては、後述する高分子フィルムの熱処理によって製造されるグラファイトシートが挙げられる。一方、天然のグラファイトから製造されたグラファイトシートについてたるみを測定したところ、０ｍｍであり、たるみがないことが判明している。
【００３４】
グラファイトシートが示す動摩擦係数は特に限定されないが、動摩擦係数が小さくなるほど２層のグラファイトシートが接触している時に互いに対して滑りやすく、巻きズレが生じやすくなるため、上述した課題が顕著となる。具体的には、グラファイトシートの動摩擦係数が０．２以下である時、巻きズレが生じやすくなるため、本発明を適用する意義が大きい。さらには、動摩擦係数が０．１８以下、あるいは、０．１５以下、特に０．１３以下となると巻きズレがより生じやすくなる。このような動摩擦係数の数値を示すグラファイトシートとしては、後述する高分子フィルムの熱処理によって製造されるグラファイトシートが挙げられる。一方、天然のグラファイトから製造されたグラファイトシートについて動摩擦係数を測定したところ、０．２１９と大きく、滑りが生じにくいグラファイトシートであることが判明している。
【００３５】
なお、本発明において、動摩擦係数は、ＡＳＴＭ  Ｄ１８９４に準じて、新東科学株式会社製表面測定器ＨＥＩＤＯＮ１４ＤＲを用いて測定する。具体的には、測定対象であるグラファイトシート同士を接触させ、すべり片のグラファイトシートを引っ張り滑らせている際の負荷をロードセルで読み取り、この負荷を、測定対象の接触面に掛かる荷重で除して動摩擦係数を求める。床材のグラファイトシートとして２５０Ｘ１３０ｍｍのグラファイトシート、すべり片のグラファイトシートとして６３．５Ｘ１００ｍｍのグラファイトシートを用意し、両片の６３．５ｍｍ２同士が接触するようにセットした。摩擦試験条件は、加重２００ｇ、動かすスピード１５０ｍｍ／ｍｉｎ、動かす距離８０ｍｍとし、５往復させ、数値が安定した時の数値を採用し、１水準につき３サンプルについて測定した値の平均値を、上述の動摩擦係数とする。
【００３６】
本発明における長尺のグラファイトシートは、高分子フィルムを熱処理することによって製造することができる。グラファイトシートの製造に適した高分子フィルムを構成する高分子としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリパラフェニレンビニレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスイミダゾール、ポリチアゾール等が挙げられる。特に、高分子フィルムとして好ましいのは、ポリイミドフィルムである。
【００３７】
高分子フィルムからグラファイトシートを得るには、炭化工程、および黒鉛化工程を行う。炭化工程、および黒鉛化工程は連続で行われても良いし、非連続で行われても良い。炭化工程では、出発物質である高分子フィルムを減圧下もしくは不活性ガス中で予備加熱処理して炭化する。この炭化は、通常１０００℃程度の温度で行う。炭化工程の次の黒鉛化工程は、減圧下もしくは不活性ガス中で行われるが、不活性ガスとしてはアルゴン、ヘリウムが挙げられる。本発明の製造方法における黒鉛化の熱処理温度としては、最低でも２４００℃以上、より好ましくは２６００℃以上、さらに好ましくは２８００℃以上であり、特に好ましくは、２９００℃以上である。
【００３８】
また、本発明のロール状グラファイトシートを構成するグラファイトシートは、１枚の連続したグラファイトシートから構成されることが好ましいが、長さ方向において２枚以上のグラファイトシート断片を接続することで構成されたものであってもよい。
【００３９】
前記グラファイトシート断片の長さは好ましくは１００ｍｍ以上６０００００ｍｍ以下、より好ましくは２００ｍｍ以上５０００００ｍｍ以下、更に好ましくは５００ｍｍ以上３０００００ｍｍ以下、最も好ましくは１０００ｍｍ以上１０００００ｍｍ以下である。断片の長さが長いほど、接続部の数が少なく、接続部はグラファイトの熱を伝える性能が低下するため、使用可能面積がへる。一方、断片の長さが短いほど、グラファイトシートの歪みを接続部で緩和できる利点がある。
【００４０】
（グラファイトシートの固定）
本発明のロール状グラファイトシートにおいては、ロールの最内側に位置するグラファイトシートの長さ方向端部（以下、内端部ともいう）は、芯部材である棒状体に固定されていることが好ましい。例えば粘着テープを貼付することや接着剤を塗布することで、グラファイトシートの内端部を棒状体に固定することができる。
【００４１】
また、ロールの最外側に位置するグラファイトシートの長さ方向端部（以下、外端部ともいう）は、ほどけないように固定されていることが好ましい。例えば粘着テープを貼付することや接着剤を塗布することで、グラファイトシートの外端部を１つ内側のグラファイトシート表面や棒状体に固定することができる。
【００４２】
（ロール状グラファイトシートの保持）
図１０は、本発明のロール状グラファイトシートを宙づりで保持している状態を水平方向から見た図である。ロール状グラファイトシート１０のロール側端面１３から突出している棒状体１１の両端部に、支持部材１４を取り付ける。支持部材１４は、ロール状グラファイトシートのロール外面よりも、少なくとも下向きに突出する大きさを有しており、また、ロール状グラファイトシートの重さを支える強度を有している。支持部材１４によってロール状グラファイトシートを支持することで、グラファイトシートを地面に接触させることなく、横向き、すなわち棒状体が水平になるような向きで本発明のロール状グラファイトシートを保持することが可能になる。
【００４３】
ロール状グラファイトシートは通常、このような横向きの姿勢で保持される。しかし、輸送時には横向きの姿勢は必ずしも維持されず、縦向きの姿勢や斜め向きの姿勢をとる場合がある。本発明の課題である巻きズレの増大は、振動が与えられた場合だけでなく、そのような縦向きの姿勢や斜め向きの姿勢にロールの向きが変更された場合にも生じ得る。
【００４４】
（外端部の移動距離）
本発明によるロール状グラファイトシートは、前記棒状体を固定して前記グラファイトシートの外端部を、前記ロールの断面円の接線方向に１．５Ｎ／ｃｍの力で引っ張った時に、引っ張り方向に当該外端部が移動する距離が０ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００４５】
棒状体を固定してグラファイトシートの外端部を引っ張ると、ロール状グラファイトシートの巻きの強弱に応じてその外端部が移動する場合がある。すなわち、巻きが弱い場合には、外端部が大きく移動し、巻きが十分に強い場合には、外端部がほとんど移動しない。本発明によるロール状グラファイトシートは、棒状体を固定してグラファイトシートの外端部を引っ張った時の外端部の移動距離が小さい、すなわち長さ方向にグラファイトシートの外端部が移動しにくいことを特徴としている。本発明によるロール状グラファイトシートは、高い張力を持って巻かれており、所定の力で引っ張った時の外端部の移動距離が５ｍｍ以下であるように構成することで、向きの変更や振動による巻きズレが発生しにくいロール状グラファイトシートとすることができる。本発明において、当該移動距離は小さいほど好ましく、好ましくは０〜４．０ｍｍ、より好ましくは０〜３．０ｍｍ、さらに好ましくは０〜２．０ｍｍ、最も好ましくは０〜１．０ｍｍである。
【００４６】
図２は、前記ロールの断面円の接線方向を説明するための、グラファイトシートの幅方向に垂直な断面（図１の線Ａ−Ａ′に沿った断面）の一部を示す拡大図である。当該接線方向は、符号２２で示しており、ロール状グラファイトシートを断面で観察した時、グラファイトシートの外端部２１から発する、ロールの断面形状である断面円の接線方向を意味する。本発明では、この接線方向に、外端部を１．５Ｎ／ｃｍの力で引っ張った時の移動距離を規定している。引っ張り力の１．５Ｎ／ｃｍとは、グラファイトシートの幅１ｃｍあたりに与えられる力が１．５Ｎであることを意味する。すなわち、幅が２０ｃｍのグラファイトシートを引っ張る時には、３０Ｎの引っ張り力を与えることになる。
【００４７】
（試験Ａによる最大高低差の変化値）
本発明によるロール状グラファイトシートは、後述する試験Ａを行った後に測定したロール側端面におけるグラファイトシートの端面の最大高低差が、前記グラファイトシートの幅の２．５％以下であることが好ましい。
【００４８】
試験Ａ：前記棒状体の長さ方向が鉛直方向になる向きで前記ロール状グラファイトシートを３０秒間保持する。
【００４９】
本発明のロール状グラファイトシートは、通常、棒状体が水平になるような向きで保持されるが、輸送時には、必ずしも水平な姿勢は維持されない。試験Ａは、輸送時の姿勢の変動を模したものであり、前記特性は、棒状体が鉛直方向に立つ姿勢となっても、グラファイトシートの幅方向でのシート間のずれが増加しにくいことを意味している。本発明によるロール状グラファイトシートは、高い張力を持って巻かれており、試験Ａによる幅方向のずれ（最大高低差）を、グラファイトシートの幅の２．５％以下となるように構成することで、向きの変更や振動による巻きズレが発生しにくいロール状グラファイトシートとすることができる。ずれは小さいほど好ましく、具体的には、２％以下であることが好ましく、１．５％であることがより好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましく、０．５％以下であることがなお好ましく、０．３％以下であることが特に好ましい。
【００５０】
さらに、本発明者らにより、試験Ａ後の幅方向のずれが大きくなるロール状グラファイトシートと、他の同幅で長尺のフィルム（例えば粘着テープ）を用いて、ロール  ｔｏ  ロール形式で両フィルムを貼り合わせる作業を行うと、グラファイトシートの側端が他のフィルムの側端から大きくはみ出し、積層フィルムの使用可能面積が少なくなることが確認された。この観点からも、上述のように試験Ａによる幅方向のずれが小さくなるようにロール状グラファイトフィルムを構成することが好ましい。
【００５１】
図３は、ロール状グラファイトシートの幅方向に沿った断面（図１の線Ｂ−Ｂ′に沿った断面）の一部を示す拡大図であり、ロール側端面１３におけるグラファイトシートの幅方向端面３１の最大高低差３２を説明する図である。本発明のロール状グラファイトシートでは、グラファイトシートが何重にも巻かれているため、ロール側端面をみると、グラファイトシートの複数の幅方向端面３１が積層した状態になっている。その積層した複数の端面において凹凸（ずれ）がある時、これを高低差といい、その最大値を、端面の最大高低差と呼んでいる。幅方向端面に高低差がまったく存在しない場合は、最大高低差はゼロである。なお、最大高低差は、双方のロール側端面における最大の高低差をさす。
【００５２】
上述した試験Ａを行うと、グラファイトシートの幅方向に重力がかかることで、幅方向にシート間で滑りが生じ、幅方向端面の最大高低差が大きくなりやすい。本発明ではこの試験Ａ後の最大高低差をできるだけ小さく、具体的には当該グラファイトシートの幅に対して２．５％以下となるように構成している。
【００５３】
（試験Ａ前の最大高低差）
試験Ａによる幅方向のずれ（最大高低差）が幅の２．５％以下であることについて前述したが、本発明のロール状グラファイトシートにおいて、試験Ａを行う前に、図３で示すグラファイトシートの幅方向端面３１の最大高低差３２は、０であってもよいし、０でなくともよい。ロール状グラファイトシートが本来有するこの最大高低差は、片側のロール側端面において、０であってもよいが、グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下であることが好ましい。最大高低差がこの範囲内にあると、本発明のロール状グラファイトシートから別のロールに巻き直しをする際に、グラファイトシートが蛇行しにくいため、ロール  ｔｏ  ロール形式でグラファイトシートを他の長尺のフィルムに貼り合わせる作業などを安定して実施できる利点がある。さらに、本発明のロール状グラファイトシートを取り扱う際に、シート側端部に傷が生じにくいという利点もある。
【００５４】
以上に加えて、もう一方のロール側端面においても、グラファイトシートの幅方向端面の最大高低差は０であってもよいが、グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下であることがより好ましい。すなわち、両側のロール側端面において、グラファイトシートの幅方向端面の最大高低差が、それぞれ、０％以上２．５％以下であることがより好ましい。この場合、上述した利点がより効率よく達成される。
【００５５】
このような幅方向端面の高低差は、グラファイトシートを棒状体に巻き付ける際に巻付け条件を調整することで調節できる。また、幅が一定範囲内で変動しているグラファイトシートを棒状体に巻き付けることでも、幅方向端面の高低差を調節することができる。
【００５６】
（ロール状グラファイトシートの製造方法）
本発明のロール状グラファイトシートは、棒状体に長尺のグラファイトシートを高い張力をかけながら巻き付けることによって製造できる。このときの張力としては、０．５Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、０．８Ｎ／ｃｍ以上であることがより好ましく、１．０Ｎ／ｃｍ以上がさらに好ましく、１．５Ｎ／ｃｍ以上が特に好ましい。張力の単位Ｎ／ｃｍは、グラファイトシートの幅１ｃｍあたりに与えられる張力（単位：Ｎ）を意味する。例えば、幅が２０ｃｍのグラファイトシートに張力１６Ｎを与えた時、この張力は、０．８Ｎ／ｃｍと換算される。この巻付け時の張力が大きいほど、グラファイトシートの外端部を引っ張った時の移動距離が小さくなり、また、試験Ａによる幅方向端面の最大高低差の変化値が小さくなる。
【００５７】
張力の上限は特に限定されないが、大きくなりすぎると、巻付けの途中でグラファイトシートが裂ける可能性があるため、これを回避する観点から、１５Ｎ／ｃｍ以下が好ましく、１０Ｎ／ｃｍ以下がより好ましく、５Ｎ／ｃｍ以下がさらに好ましい。また、後述する周期的に生じる傷を抑制する観点から、２．５Ｎ／ｃｍ以下が好ましく、２．０Ｎ／ｃｍ以下がより好ましい。
【００５８】
製造方法の具体的な態様としては、ある棒状体に巻かれてある長尺のロール状グラファイトシートを、高い張力をかけながら、別の棒状体に巻き替えることで本発明のロール状グラファイトシートを製造することができる。
【００５９】
図９は、巻き替え操作の具体的な構成を示す概念図である。グラファイトシート１２は、連続的に、巻出し用のロール状グラファイトシート９１から巻き出され、矢印の方向に搬送されて、巻取り用の棒状体１１に巻き取られることで、本発明のロール状グラファイトシートが形成される。グラファイトシートのパスラインには、巻取り用の棒状体１１の近傍にニアロール９２が配置されており、これにより、空気のかみこみを抑制する。ニアロールに替えてタッチロールを、グラファイトシート表面に傷が付かない程度に使用してもよい。巻出し用のロール状グラファイトシート９１とニアロール９２のあいだには張力検出器９３を配置し、グラファイトシートにかけられている張力を検出しながら、巻取りを行う。検出される張力に応じて、巻出し用のロール状グラファイトシート９１の巻出し速度を調整しながら巻取りを行うことで、巻取り操作中のグラファイトシートにかかる張力を特定値に制御することができる。
【００６０】
巻出し速度および／または巻取り速度は、好ましくは０．５ｍ／分以上１００ｍ／分以下、より好ましくは１ｍ／分以上５０ｍ／分以下、更に好ましくは５ｍ／分以上２５ｍ／分以下である。遅いほど不具合発生時に停止までのロスが少なくて好ましい。一方で速いほど処理時間が短く好ましい。
【００６１】
また、グラファイトシートのパスラインに、自動蛇行修正装置として、ＥＰＣ（エッジ・ポジション・コントロール）またはＣＰＣ（センター・ポジション・コントロール）を設けることで、図３で示したようなロール側端面におけるグラファイトシートの幅方向端面の高低差を抑制しながら巻き替えを行うことも可能である。
【００６２】
また、幅が一定範囲内で変動しているグラファイトシートを、ＥＰＣを用いて巻き変えを行うと、片側のロール側端面では幅方向端面の最大高低差をほぼ０とすることができる一方、もう一方のロール側端面では相当の凹凸を生じ、幅方向端面の最大高低差を相当の数値とすることができる。
【００６３】
グラファイトシートをわずかに蛇行させながら巻き替えを行ってもよい。特に蛇行の方向を制御し、一定の幅で折り返し制御したものを揺動巻き（オシレーション）という。この場合、グラファイトシートの幅方向端面の最大高低差がグラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下となるように折り返すことが好ましく、グラファイトシートの長さ１ｍあたり、幅方向に０．０１ｍｍ以上１００ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下ずらしながら巻き替えを行うことが好ましい。このようにすると、上述した利点が得られることに加え、グラファイトシートに厚みムラ（グラファイトシートの幅方向で観察したときの厚みムラ）がある場合に、ロール状グラファイトシートにおいてグラファイトシート同士が重なった際に、厚みムラが幅方向で分散されることになるため好ましい。
【００６４】
（ロール側端部領域での盛り上がり）
グラファイトシートは、幅方向端部の厚みが、幅方向中央部の厚みよりもわずかに大きくなる場合がある。このようなグラファイトシートをロール状にすると、その厚みを持つ部分が何重にも積層されることになり、ロールの外面を観察した時に、図４で示すように、ロール側端部近傍領域でロール外面に盛り上がりがみられる場合がある。特にグラファイトシートの長さが大きくなるほど、そのような盛り上がり部４１の高さが大きくなる傾向がある。盛り上がり部４１の高さが大きくなりすぎると、例えばロール状グラファイトシートを製造する時や、ロール状グラファイトシートの輸送時にグラファイトシートに衝撃が加わった際に、シート側端部に比較的大きな力がかかることになり、シート側端部が割れやすくなる傾向がある。
【００６５】
そのため、本発明のロール状グラファイトシートの外面を観察した時に、側端部近傍領域４２において、幅方向にわたって測定したロール外面の最大高低差４３、すなわち盛り上がり部４１の高さが０ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。最大高低差がこの範囲にあると、シート側端部の割れを抑制することができる。なお、前記ロール外面の最大高低差のことを、耳立ともいう。
【００６６】
側端部近傍領域４２とは、図４で示すように、ロール側端面から幅方向に１０ｍｍまでの領域をいう。この領域においてロール外面の最大高低差４３を測定する。最大高低差は、０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下が好ましく、０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下がより好ましく、０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下がさらに好ましく、０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が特に好ましい。
【００６７】
このようなロール外面の最大高低差を有するロール状グラファイトシートを製造するには、グラファイトシートの長さが大きくなりすぎないように設定する方法や、グラファイトシートの幅方向端部の厚みと幅方向中央部の厚みが均一になるようにグラファイトシートを製造する方法が挙げられる。
【００６８】
（周期的な傷）
本発明のロール状グラファイトシートは、上述のように高い張力をかけながら巻き付けることで製造されるため、グラファイトシートに一カ所でも凸状欠陥が存在すると、それがロールにおいて隣り合うグラファイトシートに転写され、長さ方向において周期的に登場する欠陥となりやすい。この周期的な欠陥は、高さが３００μｍ以上の凸状欠陥が原因となって発生し、ロール状グラファイトシートの円周の長さを周期としてほぼ規則的に複数回登場する凸状欠陥である。
【００６９】
以上の観点から、巻付け時の張力は高くなりすぎないことが好ましく、具体的には、２．５Ｎ／ｃｍ以下が好ましく、２．０Ｎ／ｃｍ以下がより好ましい。このように巻付け時の張力を設定することで、長さ方向で周期的に発生する欠陥の数を抑制することができる。
【００７０】
本発明のロール状グラファイトシートにおいて、長さ方向で周期的に発生する欠陥の個数は、グラファイトシート１ｍ２あたり２５個以下、すなわち２５個／ｍ２以下であることが好ましく、２０個／ｍ２以下であることがより好ましく、１５個／ｍ２以下であることがさらに好ましく、１０個／ｍ２以下であることが特に好ましい。グラファイトシートに欠陥があると、グラファイトシートを所定の用途に使用できる領域の面積が減少する。周期的な欠陥が２５個／ｍ２以下であると、使用可能な領域を広く確保できる。
【００７１】
なお、周期的な欠陥は、ロール状グラファイトシートをほどいて、グラファイトシートの表面を観察することで同定できる。その際、マイクロメータを用いることができる。
【００７２】
（接続されたグラファイトシート）
本発明のロール状グラファイトシートで用いる長尺のグラファイトシートは、切れ目がない１枚のグラファイトシートであってもよいが、長さ方向において２枚以上のグラファイトシート断片を接続し、接続された１枚のグラファイトシートとしたものであってもよい。例えば、長さが５０ｍで同じ幅の２枚のグラファイトシート断片を接続することで、長さが１００ｍの、接続された１枚のグラファイトシートを形成することができる。
【００７３】
２枚のグラファイトシートを接続する際には、透明性の粘着テープを用いることが好ましい。この時、粘着テープによる接続部分において、２枚のグラファイトシートは、重なっておらず、隙間を空けた状態で配置され、その隙間をまたぐようにして粘着テープで接続される。図８は、短い２枚のグラファイトシート断片１２ａ，１２ｂを、隙間８２を空けた状態で配置し、両断片を、透明性の粘着テープ８１で接続した状態を示す図である。
【００７４】
前記隙間は、グラファイトシートの長さ方向で測定した最大距離８３が０．３ｍｍ以上となる大きさのものが好ましい。前記最大距離とは、長さ方向における当該隙間の幅が一定の場合にはその幅のことをいい、長さ方向における当該隙間の幅が一定でない場合には幅の最大値のことをいう。このような大きさの隙間を２枚のグラファイトシート間に設けたうえで、透明性の粘着テープで接続すると、光を接続箇所に照射した際、光が当該隙間を通過することができる。一方、グラファイトシートは透明でないため、接続箇所以外では光は通過しない。その結果、例えば本発明のロール状グラファイトシートを別のロールに巻き直しをする際などに、光学センサを用いて上記接続部分を容易に特定することができる。
【００７５】
また、前記隙間が大きくなりすぎると、粘着テープの接着面が、ロール状グラファイトシートにおいて１つ内側の層を形成しているグラファイトシートの表面に貼りついてしまう場合がある。このような場合、ロール状グラファイトシートをほどく際に、グラファイトシートの表面が剥がれてしまい欠陥となる恐れがある。この観点から、前記隙間の前記最大距離は３．０ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【００７６】
また、粘着テープの厚みが大きくなりすぎると、粘着テープにより段差が形成されてしまう。この段差がロールにおいて隣り合うグラファイトシートに転写されると、周期的な欠陥になる恐れがある。この観点から粘着テープの厚みは小さいことが好ましく、具体的には、１００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましく、６０μｍ以下がさらに好ましい。しかし薄くなりすぎると、接続作業の作業性等が損なわれる恐れがあることから、粘着テープの厚みは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましい。
【００７７】
（保護フィルム）
本発明のロール状グラファイトシートは、グラファイトシートのみがロール状に巻かれたものであってもよいが、グラファイトシートに長尺の保護フィルムが積層され、その積層状態でロール状に巻かれたものであってもよい。この保護フィルムは長さと幅を有し、その長さは、グラファイトシートの長さと同じであることが好ましい。図５は、グラファイトシートと保護フィルムが同じ幅を有しており、グラファイトシート１２の表面の全幅に、保護フィルム５１が積層されている状態を示す図である。図６は、保護フィルムがグラファイトシートよりも狭い幅を有しており、グラファイトシート１２の表面の両側端領域それぞれに、保護フィルム５１ａ，５１ｂが積層されている状態を示す図である。
【００７８】
保護フィルムは、図５及び図６で示すようにグラファイトシートの表面（ロール状とした時に外側の面）のみに積層されたものであってもよいし、グラファイトシートの裏面（ロール状とした時に内側の面）のみに積層されたものであってもよいし、グラファイトシートの両面に積層されたものであってもよい。
【００７９】
また、保護フィルムは、グラファイトシートの表面及び／又は裏面の全幅に積層されていてもよいし、幅方向で一部の面に積層されていてもよい。グラファイトシートの側端部を輸送時の衝撃等から保護する観点で、保護フィルムは、少なくとも、グラファイトシートの側端領域に積層されていることが好ましい。これにより、製造時や輸送時に生じるシート側端部の割れを防止することができる。また、保護フィルムがクッションの役割を果たすため、上述した側端部近傍領域におけるロール外面の高低差を緩和することができる。
【００８０】
保護フィルムがグラファイトシートの側端領域のみに積層されている場合、図６で示すように保護フィルムはグラファイトシートの両側端領域に、左右対称に積層されていることが好ましい。この場合、保護フィルムの幅は、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下がより好ましい。
【００８１】
また、保護フィルムの側端面（幅方向側端面）は、グラファイトシートの側端面（幅方向側端面）と揃うように積層されてもよい。しかし、グラファイトシートの側端部を輸送時の衝撃等から効率よく保護することができるため、保護フィルムの側端面が、グラファイトシートの側端面から、ロールの外側に突出するように積層されることが好ましい。この場合、突出部分の幅は１ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下がより好ましい。
【００８２】
使用できる保護フィルムの材料としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
【００８３】
保護フィルムは、グラファイトシートとのあいだで滑りが生じないように、グラファイトシートとのあいだで摩擦があることが好ましい。この観点から、粘着性を有するフィルムを保護フィルムとして使用することが好ましい。この場合、グラファイトシートと保護フィルムが一体化するため、グラファイトシートを補強する効果も期待することができる。さらに、粘着性を有する保護フィルムは、グラファイトシートから剥離可能なものであることが好ましい。この場合、保護フィルムをグラファイトシートから剥離して、グラファイトシート単独を所定の用途に使用することができる。
【００８４】
しかし、保護フィルムは、粘着性を有しないフィルムであってもよく、この場合、保護フィルムとグラファイトシートは、別途接着剤等を用いて接着されていてもよいし、接着されていなくともよい。
【００８５】
保護フィルムが積層されている本発明のロール状グラファイトシートは、長尺のグラファイトシートと長尺の保護フィルムを積層し、この積層体に高い張力をかけながら棒状体に巻き付けることで製造できる。
【００８６】
（熱収縮性フィルム）
本発明のロール状グラファイトシートは、ロールの外面及び側端面が熱収縮性フィルムにより被覆されていることが好ましい。このようにすると、向きの変更や振動により巻きズレが生じるのをより効果的に抑制することが可能になる。また、ロールの外面及び側端面を保護することもできる。図７は、本発明のロール状グラファイトシートのロール外面及び側端面が熱収縮性フィルム７１により被覆されている状態を示す図である。
【００８７】
この場合、ロール側端面からロールの外側に突出している棒状体の表面は、熱収縮性フィルムによって被覆されていてもよいが、被覆されていないほうが好ましい。もし棒状体の表面も熱収縮性フィルムで被覆すると、ロール側端面と熱収縮性フィルムのあいだに隙間が生じやすく、その結果、ロール側端面が緊密に被覆されないことになるので、巻きズレを抑制する効果が十分に発揮されにくくなるためである。
【００８８】
以上のようにロールの外面及び側端面を熱収縮性フィルムにより被覆すると、輸送時に振動がロール状グラファイトシートに加えられても、巻きずれが極めて発生しにくい。このようなロール状グラファイトシートの物性は次の評価方法により表すことができる。
【００８９】
後述する試験Ｂを行った後に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差から、試験Ｂを行う前に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差を差し引いた値が、前記グラファイトシートの幅の１０％以下である。なお、端面の最大高低差に関しては図３に基づいてすでに説明した。端面の最大高低差は、熱収縮性フィルムを外して測定する。
【００９０】
試験Ｂ：前記ロール状グラファイトシートに対し、振り幅：５０ｃｍ、振動数：５０往復／分の振動を、前記棒状体を水平にした状態で、前記棒状体の長さ方向をｘ方向、前記長さ方向と直角な水平方向をｙ方向、鉛直方向をｚ方向として、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に各１０分ずつ与える。
【００９１】
試験Ｂは、輸送時にロール状グラファイトシートに与えられ得る振動を定型化したものである。上記条件を満足するロール状グラファイトシートは、輸送時の振動によって巻きズレが極めて発生しにくいものであるということができる。試験Ｂによる幅方向のずれ（最大高低差）の変化値は小さいほど好ましく、具体的には、前記グラファイトシートの幅の８％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることがさらに好ましく、１％以下であることが特に好ましい。
【００９２】
熱収縮性フィルムとしては特に限定されないが、一般に「シュリンクフィルム」と呼ばれ市販されている包装用のフィルムを使用できる。その材質は特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００９３】
また、熱収縮性フィルムとしては、延伸フィルムが好ましい。一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのいずれも用いることができるが、長さ方向に延伸した一軸延伸フィルムを用いることが好ましい。一軸延伸フィルムは、フィルムの長さ方向では収縮するものの、フィルムの幅方向では収縮しにくいため、ロール側端面をより効果的に保護することが可能となる。
【００９４】
ロール状グラファイトシートを熱収縮性フィルムにより被覆する方法としては特に限定されないが、例えば、熱収縮によるサイズの減少を考慮したうえで使用する熱収縮性フィルムのサイズを決定し、その熱収縮性フィルムを筒型に丸めて、ロール状グラファイトシートの周囲を包囲し、所定の温度で加熱することにより被覆を行う方法が挙げられる。加熱時の温度及び時間は、使用する熱収縮性フィルムの材料や厚み等を考慮して適宜決定することができる。特に、円筒状のシュリンクフィルムが好適に用いられ、シュリンク時に筒が細くなるように円周方向に延伸されていることが、ロール側端面をより効果的に保護することが可能となり好ましい。
【実施例】
【００９５】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００９６】
（実施例１−１〜１−５及び比較例１−１）
幅２００ｍｍ、長さ３０ｍ、及び厚み３２μｍの長尺グラファイトシート（密度２．０ｇ／ｃｍ３、たるみ７ｍｍ、動摩擦係数０．１０５）が芯材（後述の棒状体と同じもの）に１０Ｎの張力にて巻かれた原料ロールを準備した。この原料ロール９１を、図９に記載の巻替機を用い、表１に記載の様々な巻替張力にて、芯となる棒状体１１（（株）昭和丸筒製、ポリエチレン製、中空状円柱形、内径３インチ、肉厚５．５ｍｍ、幅２５０ｍｍ）に巻き替えを行い、外端部を後述のテープで固定し、ロール状グラファイトシートを得た。【００９７】
巻替張力の制御は、所定速度（１０ｍ／ｍｉｎ）で棒状体１１を回転させながら、テンションピックアップ（張力検出器９３）による張力の値をテンションコントローラに読み込ませて巻出し速度を調節することで行った。図９の巻替機において、ニアロール９２の外径は８０ｍｍであり、ニアロールと巻取り側のロールとの隙間は２０ｍｍに設定した。グラファイトシートのパスラインに、ＥＰＣ（エッジ・ポジション・コントロール、自動蛇行修正装置）を設置し、グラファイトシートの片側の側端面を揃えながら巻き替えを行った。【００９８】
巻き替えを行う前に、長尺グラファイトシートの内端部を、あらかじめ、透明両面テープ（ニトムズ社製Ｎ０５３９Ｒ、型版Ｊ０８２０）を用いて、棒状体に固定した。さらに、巻き替え後、長尺グラファイトシートの外端部を、幅方向における中央部で、シーリング用マスキングテープ（３Ｍ社製Ｓｃｏｔｃｈ  ９９ＢＢ）を用いて、内側のグラファイトシート表面に固定した。【００９９】
得られたロール状グラファイトシートについて、以下に示す各種評価を行った。その結果を表１に示す。【０１００】
（端部引っ張り時の移動距離）
粘着テープを用いてロール状グラファイトシートの外端部をフォースゲージ（（株）イマダ製ＤＳ２−５００Ｎ）に接続した。棒状体を固定しつつ、前記外端部を、引き張力が０Ｎから３０Ｎ（すなわち１．５Ｎ／ｃｍ）に上昇するまでロールの断面円の接線方向に引っ張った後、この引っ張りによって当該外端部が移動した距離を測定した。【０１０１】
（ロール側端面におけるシート端面の最大高低差（巻きズレ））
ロール状グラファイトシートの片側の側端面において、グラファイトシートの端面の高低差（ロールの側端面で観察される巻きズレ）の最大値を、ＣＮＣ画像測定システム（（株）ニコン製、ＮＥＸＩＶ  ＶＭＲ−３０２０）を用いて測定した。この測定は、次に記載する試験Ａを実施する前と、実施した後に行った。【０１０２】
（１）試験Ａを実施する前に測定した最大高低差、（２）試験Ａ前の最大高低差の、グラファイトシートの幅に対する割合（「試験Ａ前の最大高低差／ＧＳ幅」）、（３）試験Ａを実施した後に測定した最大高低差、および、（４）試験Ａ後の最大高低差の、グラファイトシートの幅に対する割合（「試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅」）を表１に示した。【０１０３】
（試験Ａ）
ロールを垂直に立てて棒状体の長さ方向が鉛直方向になる向きとし、フィルムの動きが収まるまで３０秒間その向きを保持した。【０１０４】
（グラファイトシート表面の最大高低差（耳立））
ロール状グラファイトシートの外面で、ロール側端からグラファイトシートの幅方向に１０ｍｍ以内の領域において、グラファイトシートの幅方向でのグラファイトシート表面の最大高低差を、ロールにノギスを当てて測定した。【０１０５】
（シート側端部の割れ）
ロール状グラファイトシートのロールをほどき、グラファイトシートの側端に生じているグラファイトシートの割れを目視により数え上げ、その個数を、グラファイトシートの長さ１００ｍあたりの個数に換算した。なお、ここでの割れは、上述した巻き替え時、すなわち本発明のロール状グラファイトシートの製造時に生じたものである。【０１０６】
【表１】
2017179619.tif 000003
【０１０７】
表１より、巻替張力を大きくするほど、引っ張りによる外端部の移動距離が小さくなることが分かる。また、同時に、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅が小さくなること、すなわち、ロールの向きの変更により巻きズレが増大しにくくなることが分かる。実施例１−１〜１−５では、引っ張りによる端部の移動距離が５ｍｍ以下であり、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅が２．５％以下と比較的小さい値を示しているのに対し、比較例１−１では、移動距離が５ｍｍを大きく超えており、結果、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅が５．０％と大きい値を示しており、ロールの向きの変更により巻きズレが大幅に増大している。【０１０８】
また、巻替張力の大きさは、グラファイトシート表面の最大高低差（耳立）またはシート側端部の割れには影響しないことが分かる。【０１０９】
（実施例２−１〜２−７）
長尺グラファイトシートの長さを表２に記載のように変更した以外は、実施例１−３と同様にして、ロール状グラファイトシートを得た。上記と同様に各種評価を行い、その結果を表２に示す。【０１１０】
【表２】
2017179619.tif 000004
【０１１１】
表２より、適切な巻替張力であればグラファイトシートが長くなっても、引っ張りによる端部の移動距離は変化しないことが分かる。また、グラファイトシートが長くなるにつれ、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅はわずかに上昇するものの、大幅な変化はないことが分かる。【０１１２】
また、グラファイトシートが長くなるに従い、グラファイトシート表面の最大高低差（耳立）及びシート側端部の割れが増大する傾向があることが分かる。【０１１３】
（実施例３−１〜３−７）
長尺グラファイトシートに、下記の長尺の保護フィルムを積層しつつ巻き替えを行った以外は、実施例２−４と同様にして、ロール状グラファイトシートを得た。上記巻き替えの際には、巻替機において、グラファイトシートのパスラインと保護フィルムのパスラインそれぞれに、ＥＰＣを設置し、グラファイトシートの側端と保護フィルムの側端の位置を調整しながら、巻き替えを行った。なお、実施例３−６以外は、グラファイトシートの側端と保護フィルムの側端が揃うように巻き替えを行った。【０１１４】
各実施例で使用した保護フィルムの詳細は以下のとおりである。
実施例３−１：ポリプロピレンフィルム（サントックス社製、サントックス−ＯＰ  ＰＡ２１、厚み５０μｍ、幅２００ｍｍ）を１枚使用し、グラファイトシートの表面全幅を被覆した。
実施例３−２：実施例３−１と同じポリプロピレンフィルムを１枚使用し、グラファイトシートの裏面全幅を被覆した。
実施例３−３：実施例３−１と同じポリプロピレンフィルムを２枚使用し、グラファイトシートの両面全幅を被覆した。
実施例３−４：幅を１０ｍｍに変更した以外は実施例３−１と同じポリプロピレンフィルムを２枚使用し、グラファイトシートの両側端領域を被覆した。
実施例３−５：ＰＥＴフィルム（東レ社製、５Ａ−Ｆ５６、厚み４．５μｍ、幅２００ｍｍ）を１枚使用し、グラファイトシートの表面全幅を被覆した。
実施例３−６：ポリプロピレンフィルムの幅を２２０ｍｍに変更し、ポリプロピレンフィルムの両側端をグラファイトシートの両側端から１０ｍｍずつ外側にはみ出すようにした以外は、実施例３−１と同様にした。
実施例３−７：微粘着フィルム（ニッパ社製、ＣＰＦ５０（７５）−ＳＬ、厚み７０μｍ、幅２００ｍｍ）を１枚使用し、グラファイトシートの表面全幅を被覆した。【０１１５】
【表３】
2017179619.tif 000005
【０１１６】
表３より、保護フィルムを設けることで、引っ張りによる端部の移動距離や、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅に影響することなく、シート側端部の割れを低減できることが分かる。【０１１７】
（実施例４−１）
巻き替えを行う際に、ＥＰＣを使わずに、ロール側端面でのグラファイトシートの端面の高低差が大きくなるように調節した以外は、実施例２−４と同様にして、ロール状グラファイトシートを得た。得られたロール状グラファイトシートでは、両側のロール側端面においてシート端面の高低差が大きくなった。【０１１８】
（実施例４−２）
幅が１９５〜２０５μｍのあいだで変動している長尺グラファイトシートを使用した以外は、実施例２−４と同様にして、ロール状グラファイトシートを得た。得られたロール状グラファイトシートでは、片側のロール側端面ではシート端面の高低差はほぼゼロに近いが、もう一方のロール側端面ではシート端面の高低差は大きく、実施例４−１とほぼ同等であった。【０１１９】
（実施例４−３）
幅が１９５〜２０５μｍのあいだで変動している長尺グラファイトシートを使用し、ＥＰＣ（エッジ・ポジション・コントロール）の代りにＣＰＣ（センター・ポジション・コントロール）を設置してグラファイトシートの幅方向における中央を揃えながら巻き替えを行った以外は、実施例２−４と同様にして、ロール状グラファイトシートを得た。得られたロール状グラファイトシートでは、両側のロール側端面においてシート端面の高低差が大きいが、実施例４−１よりは小さいものであった。【０１２０】
（実施例４−４）
巻き替えを行う際に、ＥＰＣを使わずに、オシレーション（揺動巻き）を行って、グラファイトシート１ｍにつき端面を０．５ｍｍずらし、２ｍ毎にずらす方向を変えた以外は、実施例２−４と同様にして、ロール状グラファイトシートを得た。得られたロール状グラファイトシートでは、両側のロール側端面においてシート端面の高低差が実施例２−４よりも大きいものであった。【０１２１】
以上の実施例で得られたロール状グラファイトシートについて、上記と同様に各種評価を行い、その結果を表４に示す。ただし、シート端面の最大高低差は、ロール状グラファイトシートの両側の側端面において測定を行い、両者の結果を示した。【０１２２】
【表４】
2017179619.tif 000006
【０１２３】
表４より、振動試験前のシート端面の高低差（巻きズレ）が大きくても、引っ張りによる端部の移動距離や、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅に影響しないことが分かる。しかし、実施例４−１、４−３及び４−４より、巻きズレを小さくすることで、シート側端部の割れを低減できることが分かる。【０１２４】
（実施例５−１）
実施例２−６で得られたロール状グラファイトシートを、筒形に丸めた熱収縮性フィルム（日本包装機械株式会社製、ＰＶＣシュリンクチューブ、筒の周囲長５８０ｍｍ、幅２３２ｍｍ、厚み３０μｍ）の内部に配置し、簡易シュリンク器を用いて１３０℃で３０秒間加熱して熱収縮性フィルムを収縮させ、ロール状グラファイトシートの外面が熱収縮性フィルムにより被覆され、ロール側端面及び棒状体は被覆されていないロール状グラファイトシートを得た。【０１２５】
（実施例５−２）
筒形に丸めた熱収縮性フィルムの幅を３０６ｍｍに変更した以外は実施例５−１と同様にして熱収縮性フィルムによる被覆を行い、ロール状グラファイトシートの外面と側端面が熱収縮性フィルムにより被覆され、棒状体は被覆されていないロール状グラファイトシートを得た。【０１２６】
（実施例５−３）
筒形に丸めた熱収縮性フィルムの幅を３８０ｍｍに変更した以外は実施例５−１と同様にして熱収縮性フィルムによる被覆を行い、ロール状グラファイトシートの外面と側端面及び棒状体が熱収縮性フィルムにより被覆されたロール状グラファイトシートを得た。【０１２７】
（実施例５−４）
熱収縮性フィルムとして、三菱樹脂社製のヒシペット（登録商標）（ＰＥＴシュリンクチューブ、筒の周囲長５８０ｍｍ、幅３０６ｍｍ、厚み３０μｍ）を使用し、協和電機株式会社社製のユニバーサルシュリンクトンネルを用いて１４５℃で５０秒間加熱した以外は、実施例５−１と同様にして熱収縮性フィルムによる被覆を行い、ロール状グラファイトシートの外面と側端面が熱収縮性フィルムにより被覆され、棒状体は被覆されていないロール状グラファイトシートを得た。【０１２８】
実施例５−１〜５−４及び実施例２−６の各ロール状グラファイトシートについて、上述したロール側端面におけるシート端面の最大高低差（巻きズレ）を測定したが、その測定の前後に実施する試験Ａを、次に記載する試験Ｂに変更した。得られた結果を、表５に示す。【０１２９】
（試験Ｂ）
ロール状グラファイトシートのロール側端面から外部に突出している棒状体に支持部材を取り付け、前記棒状体を水平にした状態で、ロール状グラファイトシートを宙づりにした。このロール状グラファイトシートに対して、振り幅：５０ｃｍ、振動数：５０往復／分の振動を、前記棒状体の長さ方向をｘ方向、前記長さ方向と直角な水平方向をｙ方向、鉛直方向をｚ方向として、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に各１０分ずつ与えた。【０１３０】
【表５】
2017179619.tif 000007
【０１３１】
表５より、ロール状グラファイトシートの外面を熱収縮性フィルムにより被覆することで、試験Ｂによる巻きズレ／グラファイトシート幅の変化量を低減できること、すなわち、輸送時に巻きズレがさらに増大しにくくなることが分かる。特に、ロール状グラファイトシートの外面と側端面が熱収縮性フィルムにより被覆され、棒状体は被覆されていないように調節した実施例５−２及び５−４では、試験Ｂによる巻きズレ／グラファイトシート幅の変化量が特に少ないことが分かる。【０１３２】
なお、実施例５−１〜５−４は、実施例２−６で得られたロール状グラファイトシートを用いており、引っ張りによる端部の移動距離は実施例２−６と同じであり、試験Ａ後の最大高低差／ＧＳ幅は実施例２−６よりも小さくなると考えられる。【０１３３】
（実施例６−１〜６−２）
巻替張力を表６に記載のように変更した以外は、実施例２−４と同様にしてロール状グラファイトシートを得た。【０１３４】
実施例２−４及び実施例６−１〜６−２のロール状グラファイトシートのロールをほどき、グラファイトシートの長さ方向に周期的に発生している欠陥の個数を、マイクロメータを用いて算出した。その個数を、グラファイトシート１ｍ２あたりの個数に換算した数値を、表６に示した。【０１３５】
また、グラファイトシートを長さ方向で３００ｍｍ単位に区画し、その単位内に欠陥が存在している場合は当該単位を使用不可と判断し、存在していない場合は当該単位を使用可能と判断した。以上の判断に基づいて、グラファイトシート１００ｍ２あたりに含まれる使用可能な単位の面積割合を使用可能率として算出し、その結果を表６に示した。【０１３６】
【表６】
2017179619.tif 000008
【０１３７】
表６より、巻替張力を大きくすると、グラファイトシートの長さ方向において周期的な欠陥が生じやすくなることが分かる。【０１３８】
（参考例１−１〜１−５）
同じ幅を有する２枚の長尺グラファイトシート断片を、両シート断片間に隙間を設けた状態で配置し、図８に示すように粘着テープにより両シート断片の末端部を接続して、より長い１本の長尺グラファイトシートを得た。前記隙間の最大幅（シートの長さ方向における最大距離）は、表７に記載のとおりとした。粘着テープとしては、参考例１−１〜１−４では、白色の光透過性粘着テープ（寺岡製作所製  ポリエステルフィルム粘着テープ６３１Ｓ  ＃２５  白色  １５ｍｍ幅）を使用し、参考例１−５では、白色の光透過性接着テープ（寺岡製作所製  ポリエステルフィルム粘着テープ６３１Ｓ  ＃１００  白色  １５ｍｍ幅）を使用した。【０１３９】
得られた長尺グラファイトシートの接続部分について、目視による光透過性、及び、マイクロメータによる厚み測定で繋ぎ傷を評価した。繋ぎ傷に関して、グラファイトシート表面に剥がれが生じたもの、または、シワによる段差傷が５μｍ以上であるものは不良と評価される。結果を表７に示した。【０１４０】
【表７】
2017179619.tif 000009
【０１４１】
表７より、２枚のグラファイトシートを粘着テープで接続するときに、両シート間に隙間を設けた状態で透明性の粘着テープで接続することで、接続部分が光透過性を有し、そのため、接続箇所を光学センサで検出可能であることが分かる。【０１４２】
しかし、参考例１−４より、隙間の最大幅が３ｍｍを超えると、隙間で露出した粘着テープの接着面が、下層のグラファイトシートに貼りつき、ロールをほどく際にグラファイトシート表面がはがれることが分かった。また、参考例１−５より、粘着テープの厚みが大きくなると、粘着テープに起因する段差が生じ、それが周期欠陥になる可能性があることが分かった。
【符号の説明】
【０１４３】
１０  ロール状グラファイトシート
１１  棒状体
１２  グラファイトシート
１３  ロール側端面
１４  支持部材
５１，５１ａ，５１ｂ  保護フィルム
７１  熱収縮性フィルム
８１  粘着テープ
８２  隙間
【図１】
2017179619.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月7日(2018.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ１ｍ以上のグラファイトシートを棒状体に巻いてなるロール状グラファイトシートであって、
前記棒状体を固定して前記グラファイトシートの長さ方向の端部を、前記ロールの断面円の接線方向に１．５Ｎ／ｃｍの力で引っ張った時に、引っ張り方向に当該端部が移動する距離が０ｍｍ以上５ｍｍ以下である、ロール状グラファイトシート。
【請求項２】
前記ロール状グラファイトシートの外面の側端から幅方向に１０ｍｍ以内の領域において、幅方向での前記グラファイトシート表面の最大高低差が、０ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲にある、請求項１に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項３】
前記グラファイトシートは、密度が１．２ｇ／ｃｍ３以上である、請求項１又は２に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項４】
前記グラファイトシートの表面及び／又は裏面において、少なくとも、前記グラファイトシートのいずれか一方又は双方の側端領域に積層されている保護フィルムをさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項５】
前記保護フィルムは、前記グラファイトシートの側端から外側に突出するように配置されている、請求項４に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項６】
前記保護フィルムは、粘着性を有し、グラファイトシートから剥離可能なものである、請求項４又は５に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項７】
前記ロール状グラファイトシートの片側の側端面において、前記グラファイトシートの端面の最大高低差が、前記グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下である、請求項１〜６のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項８】
前記ロール状グラファイトシートの両側の側端面において、前記グラファイトシートの端面の最大高低差が、それぞれ、前記グラファイトシートの幅の０％以上２．５％以下である、請求項１〜６のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項９】
前記ロール状グラファイトシートの外面が、熱収縮性フィルムにより被覆されている、請求項１〜８のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１０】
前記ロール状グラファイトシートの外面及びロール側端面が、熱収縮性フィルムにより被覆されており、
前記棒状体は、前記ロール状グラファイトシートのロール側端面から外側に突出しており、
外側に突出している棒状体の表面は、前記熱収縮性フィルムにより被覆されておらず、
試験Ｂを行った後に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差から、試験Ｂを行う前に測定した前記ロール状グラファイトシートの側端面における前記グラファイトシートの端面の最大高低差を差し引いた値が、前記グラファイトシートの幅の１０％以下である、請求項９に記載のロール状グラファイトシート。
試験Ｂ：前記ロール状グラファイトシートに対し、振り幅：５０ｃｍ、振動数：５０往復／分の振動を、前記棒状体を水平にした状態で、前記棒状体の長さ方向をｘ方向、前記長さ方向と直角な水平方向をｙ方向、鉛直方向をｚ方向として、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に各１０分ずつ与える。
【請求項１１】
前記熱収縮性フィルムが一軸延伸フィルムである、請求項９又は１０に記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１２】
前記グラファイトシートの長さ方向において周期的に発生している欠陥の個数が、２５個／ｍ２以下である、請求項１〜１１のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１３】
前記グラファイトシートは、長さ方向において短い２枚以上のグラファイトシートを透明性の粘着テープで接続して構成されたものであり、
前記粘着テープによる２枚のグラファイトシートの接続部分において、前記２枚のグラファイトシートは、前記グラファイトシートの長さ方向の最大距離が０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の隙間を有する状態で配置されている、請求項１〜１２のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【請求項１４】
前記グラファイトシートは、長さ方向において短い２枚以上のグラファイトシートを粘着テープで接続して構成されたものであり、
前記粘着テープによる２枚のグラファイトシートの接続部分において、前記２枚のグラファイトシートは、前記グラファイトシートの長さ方向の最大距離が０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の隙間を有する状態で配置されている、請求項１〜１２のいずれかに記載のロール状グラファイトシート。
【国際調査報告】
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