带载体膜的垫片的处理方法与流程

本发明涉及一种带载体膜的垫片的处理方法，用于克服粘合力而将载体膜从垫片主体上拆卸。本发明的垫片例如作为燃料电池用垫片使用或作为其他用途的一般垫片使用。

背景技术：

在燃料电池用垫片中有各种结构的垫片，例如包括橡胶型垫片、隔板一体垫片、gdl一体垫片等，所述橡胶型垫片由橡胶状弹性体(橡胶)制的垫片单件构成，所述隔板一体垫片将橡胶状弹性体制的垫片与隔板一体成形，所述gdl一体垫片将橡胶状弹性体制的垫片与gdl(气体扩散层)一体成形。

近年来，由于对低成本化的要求强烈，因此能够满足该要求的橡胶型垫片受到关注。

橡胶型垫片例如如图15所示那样构成。

垫片11整体形成为平面状(平板状)，用于遍及整周对燃料电池的反应面的周围进行密封的外周密封部12设置为平面长方形的框状。由于需要将燃料电池的反应面与各歧管部隔开，因此在外周密封部12的长度方向两端部分别一体地设置有内侧密封部13。垫片11的截面形状如图15的(b)所示那样例如截面为圆形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-60133号公报(参照图1等中的垫片3)

专利文献2：日本特开2016-200276号公报。

对于橡胶型的燃料电池用垫片11在以下方面还有进一步改良的余地。

燃料电池用垫片11一般将平面外形设为400mm×300mm左右的大小，另一方面将其截面形状(线径)较小地设定为1mm至几mm左右。因此，在运送时或堆积时，在垫片11单体中容易产生扭转，其处理作业性(操作性)不好。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

因此，如图16所示，本申请申请人先前开发并提出了一种带载体膜的垫片21，其由橡胶型的垫片主体31与保持该垫片主体31的树脂制的载体膜41的组合构成。根据该带载体膜的垫片21，由于橡胶型的垫片主体31由强度比其高的载体膜41保持，因此不易产生扭转，能够提高处理作业性。

垫片主体31与图15的垫片11同样，作为整体具有平面状(平板状)，将遍及整周对燃料电池的反应面的周围进行密封的外周密封部32设置成平面长方形的框状。为了隔开燃料电池的反应面和各歧管部，在外周密封部32的长度方向两端部分别一体地设置有内侧密封部33。垫片主体31的截面形状如图16的(b)所示，例如截面为圆形。另一方面，载体膜41由比垫片主体31大一圈的平面长方形的树脂膜构成，在该平面上成形有用于保持垫片主体31的立体形状的垫片保持部42。

带载体膜的垫片21如下所述地制造。在制造中，可以使用对橡胶型的垫片主体31进行注射成型的模具。

作为工序，首先准备裁剪成规定大小的平面形状的平面状载体膜41，如图17的(a)所示，在将该载体膜41夹入模具51的分模部54的状态下对模具51进行合模。模具51由上模(一个分割模)52及下模(另一个分割模)53的组合构成，两模52、53的分模部54上分别与各部分对应地设置有腔部55。由于载体膜41最初的整个面为平面状，因此成为横穿腔部55内的状态。

接着，如图17的(b)所示，向腔部55填充用于成形垫片主体31的成形材料并进行加热等，从而成形垫片主体31。向腔部55填充成形材料时，载体膜41的平面上的一部分被成形材料填充压力按压在下模53的腔部55的内表面上，以沿着腔部55的内表面的方式变形(塑性变形)，由此成形由立体形状构成的垫片保持部42。

接着，如图17的(c)所示，在垫片主体31成形后开模，如图17的(d)所示，将垫片主体31和载体膜41同时从模具51取出。取出的垫片主体31和载体膜41成为垫片主体31被载体膜41保持的组合状态，在该组合状态下进行产品运送和保管等。在由载体膜41保持的垫片主体31上不易产生扭转等，因此与单独处理垫片主体31的情况相比，提高了处理作业性。

在将垫片主体31组装到燃料电池组中时，从垫片主体31拆卸载体膜41，仅组装垫片主体31。

在从垫片主体31拆卸载体膜41时，例如如图18的(a)、(b)所示，将垫片主体31设置在抽真空机构61的吸附部62上，一边进行抽真空(箭头s)来固定(吸附)垫片主体31，一边在该状态下从垫片主体31拆卸载体膜41。此时，由于载体膜41相对于垫片主体31为非粘合，因此应该能够容易地拆卸，但是当垫片主体31由于其材质上的特性等而在表面具备粘合性并粘合于载体膜41时，必须从垫片主体31强力地剥离载体膜41，拆卸变得困难。

本发明的课题在于提供一种带载体膜的垫片的处理方法，即使垫片主体粘合在树脂制的载体膜上，也能够容易地拆卸载体膜。

用于解决问题的方法

在本发明的带载体膜的垫片的处理方法中，为了在平面上对带载体膜的垫片和压力部进行定位，而结合基于凹凸嵌合的定位单元，所述带载体膜的垫片是橡胶型的垫片主体和保持所述垫片主体的树脂制的载体膜的组合，所述压力部是从所述载体膜侧按压所述垫片主体，所述定位单元设置于所述带载体膜的垫片和所述压力部之间，为了缩小所述垫片主体与所述载体膜之间的粘合面积，在所述带载体膜的垫片和所述压力部被定位的状态下，利用所述压力部的按压用突起部从所述载体膜侧按压所述垫片主体，在将所述垫片主体固定在基座上的状态下，使缩小了与该垫片主体之间的粘合面积的所述载体膜克服粘合力而从所述垫片主体剥离。

发明效果

根据本发明，当克服粘合力而从垫片主体剥离载体膜时，能够降低所需的剥离力，即使垫片主体粘合在载体膜上，也能够容易从垫片主体拆卸载体膜。

附图说明

图1是表示用本发明的实施方式涉及的处理方法处理的带载体膜的垫片的一例的图，(a)是其俯视图，(b)是其主要部分的截面图，是(a)中的c-c线放大截面图。

图2的(a)至(d)分别是表示该垫片的制造工序的说明图。

图3的(a)和(b)分别是前工序的说明图。

图4的(a)和(b)分别是前工序的说明图，是表示按压用突起部的宽度尺寸的说明图。

图5的(a)和(b)分别是前工序的说明图，是表示按压用突起部的宽度尺寸的说明图。

图6的(a)和(b)分别是剥离工序的说明图。

图7的(a)和(b)分别是表示垫片的其他例子的主要部分截面图。

图8是表示按压用突起部的平面配置的说明图。

图9的(a)和(b)分别是前工序的说明图，是表示图8的f-f线的前工序实施状况的说明图。

图10的(a)和(b)分别是本发明的其他实施方式涉及的前工序的说明图。

图11的(a)和(b)分别是本发明的其他实施方式涉及的剥离工序的说明图。

图12的(a)和(b)分别是本发明的其他实施方式涉及的垫片主体安装工序的说明图。

图13是表示用本发明的其他实施方式涉及的处理方法处理的带载体膜的垫片的一例的图，(a)是其俯视图，(b)是其主要部分截面图，是(a)中的g-g线放大截面图。

图14的(a)和(b)分别是将该带载体膜的垫片定位在拆卸装置的压力部时的说明图。

图15是表示现有例涉及的橡胶型的垫片的图，(a)是其俯视图，(b)是其主要部分截面图，是(a)中的d-d线放大截面图。

图16是表示参考例涉及的带载体膜的垫片的图，(a)是其俯视图，(b)是其主要部分截面图，是(a)中的e-e线放大截面图。

图17的(a)至(d)分别是表示该垫片的制造工序的说明图。

图18的(a)和(b)分别是剥离工序的说明图。

具体实施方式

实施方式的带载体膜的垫片的处理方法处理图1所示的带载体膜的垫片21。带载体膜的垫片21由橡胶型的垫片主体31和保持该垫片主体31的树脂制的载体膜41的组合构成。本实施方式的方法是从垫片主体31拆卸载体膜41的方法。垫片主体31和载体膜41相互非粘合，但由于垫片主体31的材质上的特性等，垫片主体31有时会粘合在载体膜41上。垫片主体31例如作为燃料电池用垫片使用。

垫片主体31通过规定的橡胶状弹性体(例如vmq、pib、epdm、fkm等)整体成形为平面状(平板状)，遍及整周对燃料电池的反应面的周围进行密封的外周密封部32设置成平面长方形的框状。为了隔开燃料电池的反应面和各歧管部，在外周密封部32的长度方向两端部分别一体地设置有内侧密封部(歧管密封部)33。符号34表示沿垫片主体31的厚度方向贯通垫片主体31的贯通部(空间部)。垫片主体31的截面形状如图1的(b)所示为截面长方形，在其上面部一体成形有截面为三角形的密封唇35。

载体膜41是比垫片主体31大一圈左右的平面长方形的树脂膜，在其平面上的一部分且与垫片主体31在平面上重叠的部位设置有由用于保持垫片主体31的立体形状构成的垫片保持部42。作为树脂膜例如使用厚度0.2mm的聚丙烯膜，将其裁断为规定的平面形状后使用。作为树脂膜，除了聚丙烯以外，还可以使用聚乙烯、聚苯乙烯等一般树脂材料。关于膜的厚度，虽然也取决于垫片主体31的线径和截面形状，但优选为0.1mm～0.3mm左右。载体膜41也称为载体片或垫片保持部件。

上述带载体膜的垫片21如下制造。在制造时，可以使用对橡胶型的垫片主体31进行注射成型的模具(橡胶成型模具)。

作为工序，首先准备裁剪成规定大小的平面形状的平面状载体膜41，如图2的(a)所示，在将该载体膜41夹入模具51的分模部54的状态下对模具51进行合模。模具51由上模(一个分割模)52和下模(另一个分割模)53的组合构成，两模52、53的分模部54上分别与各部分对应地设置有腔部55。由于载体膜41最初的整个面为平面状，因此成为横穿腔部55内的状态。

接着，如图2的(b)所示，向腔部55填充用于成形垫片主体31的成形材料并进行加热等，从而成形垫片主体31。向腔部55填充成形材料时，载体膜41的平面上的一部分被成形材料填充压力按压在下模53的腔部55的内表面上，以沿着腔部55的内表面的方式变形(塑性变形)，由此成形由立体形状构成的垫片保持部42。

接着，如图2的(c)所示，在垫片主体31成形后开模，如图2的(d)所示，将垫片主体31和载体膜41同时从模具51取出。取出的垫片主体31和载体膜41成为垫片主体31被载体膜41保持的组合状态，在该组合状态下进行产品运送和保管等。在由载体膜41保持的垫片主体31上难以产生扭转等，因此，与单独处理垫片主体31的情况相比，能够提高处理作业性。

垫片主体31和载体膜41相互非粘合，但由于垫片主体31的材质上的特性或模具51的成形上的情况等，垫片主体31在其表面具有粘合性，由于该粘合性有时垫片主体31会粘合在载体膜41上。因此，在本实施方式中，按照以下顺序进行从垫片主体31拆卸载体膜41的作业。

首先，作为前工序(前处理工序)，如图3的(a)、(b)所示，将带载体膜的垫片21设置在拆卸装置的压力部71，使用该压力部71从载体膜41侧按压垫片主体31，由此缩小垫片主体31和载体膜41的粘合面积。

如上所述，载体膜41在与该垫片主体31在平面上重叠的部位具备垫片保持部42，该垫片保持部42由沿着垫片主体31的外形形状变形的立体形状构成，载体膜41和垫片主体31在由该立体形状构成的垫片保持部42的内侧容纳有垫片主体31的一部分或全部的状态下粘合。因此，载体膜41和垫片主体31的粘合面积由垫片保持部42的内表面的面积规定。

垫片主体31具有截面长方形。因此，垫片主体31的粘合面积的详细内容是粘合在垫片主体31的底面上的垫片保持部42的底面部42a的面积、粘合在垫片主体31的一个侧面的一部分上的垫片保持部42的一个侧面部42b的面积、以及粘合在垫片主体31的另一个侧面的一部分上的垫片保持部42的另一个侧面部42c的面积之和。如果为了缩小由这些面积之和构成的粘合面积而如上所述地使用压力部71从载体膜41侧按压垫片主体31，则如图3的(b)所示，垫片保持部42的一个侧面部42b从垫片主体31的一个侧面剥离，垫片保持部42的另一个侧面部42c从垫片主体31的另一个侧面剥离，垫片保持部42的底面部42a在其一部分(宽度方向两端部)从垫片主体31的底面剥离。其结果是，残留的粘合部仅为垫片保持部42的底面部42a的一部分(宽度方向中央的一部分)，由此完成前工序。

为了实施该前工序，在压力部71的按压侧构成要素71a上设置有用于从载体膜41侧(垫片保持部42的底面部42a侧)按压垫片主体31的按压用突起部72，对应地，在压力部71的被按压侧构成要素(基座)71b上设置有用于暂时容纳因按压而位移的垫片主体31的接受空间部73。

如图4的(a)、(b)所示，按压用突起部72的宽度尺寸w1设定为垫片主体31的宽度尺寸w2以上的大小。作为其他实施方式，如图5的(a)、(b)所示，按压用突起部72的宽度尺寸w1也可以设定为小于垫片主体31的宽度尺寸w2。在后者的情况下，由于按压用突起部72仅按压垫片主体31的底面的一部分(宽度方向中央的一部分)，因此如上所述，垫片保持部42的一个侧面部42b从垫片主体31剥离，垫片保持部42的另一个侧面部42c从垫片主体31剥离，垫片保持部42的底面部42a的一部分(宽度方向两端部)也从垫片主体31剥离。因此，残留的粘合部仅为垫片保持部42的底面部42a的一部分(宽度方向中央的一部分)，能够大幅缩小粘合面积。

接着，在上述前工序之后，如图6的(a)、(b)所示，将带载体膜的垫片21设置在拆卸装置中的抽真空机构61的吸附部62上，一边进行抽真空(箭头s)来固定(吸附)垫片主体31，一边在该状态下使用夹盘机构(未图示)等从垫片主体31剥离载体膜41。此时，由于载体膜41和垫片主体31的粘合面积在上述前工序中已经缩小，因此能够以比较小的剥离力和较短的剥离处理时间将载体膜41从垫片主体31拆卸。因此，如本发明所期望的目的那样，即使垫片主体31粘合在载体膜41上，也能够容易地将载体膜41拆卸，能够使载体膜41的拆卸作业容易化。

另外，作为由橡胶型的垫片主体31和树脂制的载体膜41的组合构成的带载体膜的垫片21的截面形状考虑了各种形状，并不限定于上述图1的(b)所示的形状。

例如，在图7的(a)所示的例子中，不是在截面长方形的垫片主体31的上面部而是在底面部一体成形有密封唇35，与此相伴，载体膜41中的由立体形状构成的垫片保持部42的形状也被变更。

另外，在本发明中，如图7的(b)所示，也包括载体膜41不具备由立体形状构成的垫片保持部42而以平面形状原样使用的情况。在这种情况下，载体膜41和垫片主体31的粘合面积由垫片主体31的底面的面积来规定，因此如果实施上述的前工序，则以该垫片主体31的底面的面积规定的粘合面积缩小，具体而言，在垫片主体31的底面的宽度方向两端部分别剥离载体膜41。

另外，关于由上述前工序的实施引起的粘合面积的缩小，也可以考虑如下构成设置在压力部71的按压侧构成要素71a上的按压用突起部72。

在上述实施方式中，按压用突起部72遍及垫片主体31的长度方向全长地设置，遍及垫片主体31的长度方向全长地按压垫片主体31。作为另一实施方式，也可以将按压用突起部72形成为沿着垫片主体31的长度方向隔开间隔地排列配置有多个突起的结构，将相互相邻的突起之间的空处作为不按压垫片主体31的非按压部。

图8表示该情况下的多个突起的配置状况的一例。图8中的斜线部分表示配置突起的部位74，图8中的空白部分表示未配置突起而成为非按压部的部位75。如图8所示，两部位74、75沿着垫片主体31的长度方向交替排列配置。

根据这样的结构，在配置有突起的部位74，如图4和图5所示，由于按压用突起部72经由载体膜41按压垫片主体31，因此被按压的部位仅在该部位作为载体膜41与垫片主体31粘合的部分而残留。另一方面，由于在未配置突起而成为非按压部的部位75上没有如图9的(a)、(b)所示的突起，因此载体膜41与垫片主体31不粘合，该部分被设定为是剥离的部分。因此，能够大幅度地缩小前处理后残留的粘合面积。

通过连续或同时实施缩小垫片主体31和载体膜41之间的粘合面积的上述前工序和从垫片主体31拆卸载体膜41的上述剥离工序，能够提高作业效率。以下，对该情况下的实施方式进行说明。

如图10的(a)所示，在拆卸装置81上设有静止侧成形品保持部(基座)82，在该成形品保持部82上以与压力部71的按压用突起部72相对置的方式设置有凹部(圆筒状凹部)83。在凹部83可滑动地组装有可动侧的滑动部(活塞状滑动部件)84，在凹部83的底部设有使滑动部84复位运动到滑动初始运动位置的复位弹簧85。

用于将垫片主体31保持在该滑动部84上的垫片主体保持部86作为开口部设置在滑动部84上，在该垫片主体保持部86上设有吸引用流路87。吸引用流路87是用于将垫片主体31吸引固定在垫片主体保持部86上的流路，与上述开口部连通。吸引用流路87经由配管88与未图示的抽真空泵等吸引源连接。

如图10的(a)所示，在开始前工序时，以垫片主体31位于滑动部84的垫片主体保持部86的方式将带载体膜的垫片21相对于拆卸装置81的成形品保持部82设置(固定)。

接着，驱动吸引源开始抽真空(箭头s)，将垫片主体31吸引固定在滑动部84的垫片主体保持部86上，在该吸引固定的状态下，如图10的(b)所示，利用压力部71的按压用突起部72从载体膜41侧按压垫片主体31，由此使垫片主体31和载体膜41之间的粘合面积缩小。当利用压力部71的按压用突起部72从载体膜41侧按压垫片主体31时，滑动部84也被按压，滑动部84抵抗复位弹簧85的弹性而滑移。

接着，如图11的(a)所示，将载体膜41向压力部71侧固定，在该固定的状态下使压力部71复位运动(后退运动)时，由于垫片主体31保持被吸引固定在成形品保持部82侧的状态，因此载体膜41从垫片主体31被拆卸。

接着，如图11的(b)所示，使吸引固定在成形品保持部82侧的状态的垫片主体31与燃料电池隔板等安装的对象部件91相对，根据需要在垫片主体31上涂敷粘接剂后，如图12的(a)所示，将垫片主体31安装在对象部件91上，如图12的(b)所示，结束安装工序。

因此，通过使用设置有施压、滑动及吸引的各机构的拆卸装置81，能够连续或同时实施前工序和剥离工序，由此能够提高作业效率。

在利用压力部71的按压用突起部72从载体膜41侧按压垫片主体31时，由于垫片主体31的宽度一般较小，因此需要在正确地定位按压用突起部72和垫片主体31之后进行按压。如果定位不充分，则由于按压时垫片主体31倾斜，或者前工序的剥离面积减少等，担心无法顺利地继续其后的拆卸作业。

因此，作为其对策，优选在压力部71和带载体膜的垫片21之间预先设置凹凸卡合的定位机构，在利用压力部71的按压用突起部72从载体膜41侧按压垫片主体31时，在利用凹凸卡合的定位机构进行平面上的定位之后进行按压。基于凹凸卡合的定位机构例如为以下的结构。

如图13的(a)、(b)所示，在带载体膜的垫片21的平面上设置定位用凸部22，与此对应，如图14的(a)、(b)所示，在压力部71的平面上设置定位用凹部77。通过定位用凸部22和定位用凹部77的组合来构成将压力部71和带载体膜的垫片21在平面上定位的基于凹凸卡合的定位单元101。

定位用凸部22与垫片主体31隔开规定的距离l1，在载体膜41的平面上设置有多个(图中为4处)。定位用凸部22包括定位用橡胶23和以保持该定位用橡胶23的方式设置在载体膜41上的定位用橡胶保持部24。定位用橡胶23也可以使用与垫片主体31相同的模具以相同的要领同时成形。定位用橡胶保持部24也可以使用与垫片保持部42相同的模具以相同的要领同时成形。

另一方面，定位用凹部77从按压用突起部72隔开与上述距离l1相等的距离l2(l1＝l2)，在设置于压力部71的台座部76的平面上设置有多个(图中为4处)。

因此，当利用压力部71的按压用突起部72从载体膜41侧按压垫片主体31时，通过基于凹凸卡合的定位单元101进行平面上的定位后进行按压，在按压用突起部72和垫片主体31被正确定位的状态下进行按压。由此，能够防止由于定位不充分而导致垫片主体31倾斜或者前工序中的剥离面积减少等，之后的拆卸作业不能顺利地继续进行的情况。

将带载体膜的垫片21的外形尺寸设为400×200mm，将橡胶截面设为1mm，将橡胶材料设为硅橡胶，将载体膜41(热塑性膜)的厚度设为0.1mm，设置4个直径5mm以及高度3mm的定位用凸部22和与其对应的定位用凹部77进行拆卸试验结果，能够确认成为能够稳定地从垫片主体31拆卸载体膜41的状态。

定位用凸部22通过与垫片主体31同时成形，能够高精度地成形垫片主体31与定位用凸部22的位置关系。其结果是，提高了在拆卸工序中对位精度，能够利用突起部72可靠地按压垫片主体31的宽度中央部，能够顺利地进行拆卸工序。

另外，本发明包括以下的实施方式。

(a)

从由橡胶型的垫片主体和保持垫片主体的树脂制的载体膜的组合构成的带载体膜的垫片的垫片主体拆卸载体膜的方法。该方法实施在将垫片主体固定在基座上的状态下使载体膜克服粘合力而从垫片主体剥离的剥离工序。作为剥离工序的前工序，通过利用压力部的按压用突起部从载体膜侧按压垫片主体，缩小垫片主体和载体膜的粘合面积，在缩小粘合面积的状态下实施剥离工序。当利用压力部的按压用突起部从载体膜侧按压垫片主体时，利用预先设置在压力部和带载体膜的垫片之间的基于凹凸卡合的定位单元进行平面上的定位，然后按压垫片主体。

(b)

在上述(a)的方法中，依次执行：前工序，缩小垫片主体和载体膜的粘合面积；以及剥离工序，在缩小粘合面积的状态下，使载体膜克服粘合力而从垫片主体剥离。在前工序中，当利用压力部的按压用突起部从载体膜侧按压垫片主体时，利用预先设置在压力部和带载体膜的垫片之间的基于凹凸卡合的定位单元进行平面上的定位，然后按压垫片主体。

(c)

在上述(a)或(b)的方法中，载体膜在与该垫片主体在平面上重叠的部位具备沿着垫片主体的外形形状变形的立体形状的垫片保持部，载体膜和垫片主体在垫片主体的一部分或全部被容纳在垫片保持部的内侧的状态下粘合。粘合面积由垫片保持部的内表面的面积规定，为了缩小由垫片保持部的内表面的面积规定的粘合面积而执行前工序。

(d)

在上述(a)、(b)或(c)所述的方法中，压力部具有从载体膜侧按压垫片主体的按压用突起部。按压用突起部设定为其宽度尺寸小于垫片主体的宽度尺寸。

(e)

在上述(a)、(b)、(c)或(d)所述的方法中，压力部具有从载体膜侧按压垫片主体的按压用突起部。按压用突起部沿着垫片主体的长度方向隔开间隔地排列配置有多个突起，突起之间的空处成为不按压垫片主体的非按压部。

(f)

在上述(a)、(b)、(c)、(d)或(e)所述的方法中，连续或同时执行前工序和剥离工序。

(g)

在上述(f)所述的方法中，为了连续或同时执行前工序和剥离工序，基座具有：滑动部，相对于基座相对移动；垫片主体保持部，设置在滑动部上；以及吸引用流路，以向垫片主体保持部开口的方式设置。

符号说明：

21带载体膜的垫片

22定位用凸部

23定位用橡胶

24定位用橡胶保持部

31垫片主体

32外周密封部

33内侧密封部

34贯通部

35密封唇

41载体膜

42垫片保持部

42a底面部

42b、42c侧面部

51模具

52上模

53下模

54分模部

55腔部

61抽真空机构

61a吸附部

71压力部

71a按压侧构成要素

71b被按压侧构成要素

72按压用突起部

73接受空间部

74配置突起的部位

75未配置突起而被作为非按压部的部位

76台座部

77定位用凹部

81拆卸装置

82成型品保持部(基座)

83凹部

84滑动部

85复位弹簧

86垫片主体保持部

87吸引用流路

88配管

91安装对象部件

101定位单元