專利名稱：防水透氣過濾器及其用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安裝在例如殼體上的防水透氣過濾器及該防水透氣過濾器的用途。
背景技術：
以往,在例如汽車EQJ(電控單元,Electrical Control Unit)、電動機、車燈、傳感器等汽車電裝部件、電動牙刷、電動剃刀、手機等家電制品、太陽能電池等中，為了消除殼體的內(nèi)部與外部的壓力差而在收容電子部件或控制基板等的殼體上設置開口，并利用防水透氣過濾器封閉該開口。該防水透氣過濾器用于確保殼體內(nèi)外的透氣并且防止水和灰塵等異物侵入到殼體內(nèi)。這種防水透氣過濾器經(jīng)常使用透氣性良好且耐水壓高的聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜(例如參考專利文獻I)。PTFE多孔膜通常通過將PTFE微粉末成形為片狀并將該片狀成 形體沿正交的兩個方向進行拉伸而得到?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2008-237949號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題防水透氣過濾器有時通過例如熱熔敷或超聲波熔敷或者使用膠粘劑粘貼在殼體上，從提高粘貼到殼體上的操作性的觀點出發(fā)，優(yōu)選沿防水透氣過濾器的周緣部設置環(huán)形雙面膠帶。但是，對于使用PTFE多孔膜的防水透氣過濾器而言，增大制作PTFE多孔膜時的拉伸倍率時，PTFE多孔膜的纖維徑變細，PTFE多孔膜與雙面膠帶的膠粘面積減小，因此有時會使它們的膠粘力減弱。特別是在將上述防水透氣過濾器置于高溫環(huán)境中的情況下，PTFE多孔膜與雙面膠帶的膠粘力大幅降低，水有時會從PTFE多孔膜與雙面膠帶的界面侵入到殼體內(nèi)部。鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供使雙面膠帶保持強固的防水透氣過濾器及該防水透氣過濾器的用途。用于解決問題的手段為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種防水透氣過濾器，用于確保透氣并且防止水的滲入，其具備作為非多孔樹脂薄膜且形成有在厚度方向上貫通該樹脂薄膜的、具有
O.Olym以上且10 μ m以下的預定尺寸的多個貫通孔的樹脂薄膜；以在與所述多個貫通孔對應的位置處具有開口的方式形成在所述樹脂薄膜的厚度方向的兩表面中的至少一個表面上且具有疏水性和拒油性的處理層；和夾著所述處理層粘貼在所述樹脂薄膜的厚度方向的兩表面中的一個表面的周緣部的環(huán)形雙面膠帶。在此，與貫通孔相關的“尺寸”是指與貫通孔的截面積相等的圓的直徑。
另外，本發(fā)明提供一種防水透氣過濾器的用途，其中，使用上述防水透氣過濾器將設置在殼體上的開口封閉，通過上述防水透氣過濾器消除上述殼體的內(nèi)部與外部的壓力差。發(fā)明效果根據(jù)上述構成，利用形成在樹脂薄膜上的貫通孔能夠實現(xiàn)透氣并且利用樹脂薄膜上的處理層能夠確保防水性。而且，通過使用非多孔樹脂薄膜，能夠確保形成在樹脂薄膜上的處理層與雙面膠帶的膠粘面積較大。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠以充分的膠粘力使雙面膠帶與處理層膠粘，從而能夠使雙面膠帶保持強固。
圖I是本發(fā)明的一個實施方式的防水透氣過濾器的示意性截面圖。圖2是另一實施方式的防水透氣過濾器的示意性截面圖。圖3是表示測定接合力的方法的說明圖。
具體實施例方式以下，參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I中示出了本發(fā)明的一個實施方式的防水透氣過濾器I。該防水透氣過濾器I用于確保透氣并且防止水的侵入。例如，防水透氣過濾器I以將設置在殼體(未圖示)上的開口封閉的方式安裝在殼體上，用于通過該防水透氣過濾器I消除殼體的內(nèi)部與外部的壓力差。具體而言，防水透氣過濾器I具有非多孔樹脂薄膜2、形成在樹脂薄膜2上的處理層3和沿樹脂薄膜2的周緣部延伸的環(huán)形雙面膠帶4。在此，“非多孔”是指內(nèi)部由樹脂填塞的實心的狀態(tài)。樹脂薄膜2的形狀沒有特別限定。例如，樹脂薄膜2在俯視時(自厚度方向觀察時)可以為圓形，也可以為多邊形。樹脂薄膜2上形成有在厚度方向上貫通該樹脂薄膜2的多個貫通孔21。換言之，貫通孔21開口于樹脂薄膜2的厚度方向的兩個表面。典型地，貫通孔21為具有一定的截面形狀且呈直線狀貫通樹脂薄膜2的通孔。這樣的貫通孔可以通過例如離子束照射和蝕刻來形成。另外，離子束照射和蝕刻中，可以在樹脂薄膜2上形成尺寸和軸方向一致的貫通孔。另外，貫通孔21的截面形狀沒有特別限定，可以為圓形，也可以為不定形。另外，貫通孔21的軸方向不需要為與樹脂薄膜2的厚度方向的兩表面垂直的方向，可以自該方向傾斜。貫通孔21具有0.01 μ m以上且10 μ m以下的預定尺寸。另外，貫通孔21的尺寸不需要在全部貫通孔21中完全一致，只要在全部貫通孔21中達到能夠視為實質(zhì)上等同的值的程度(例如標準差為平均值的10%以下)即可。貫通孔21的尺寸可以通過蝕刻時間、蝕刻處理液濃度來調(diào)節(jié)。優(yōu)選的貫通孔21的尺寸為O. 5 μ m以上且5 μ m以下。另外，優(yōu)選貫通孔21在樹脂薄膜2的整個面上以密度落入l(Tl X IO8個/mm2范圍內(nèi)的特定區(qū)域(例如最大密度為最小密度的I. 5倍以下)的方式均勻分布。貫通孔21的密度可以通過離子束照射時的離子照射數(shù)來調(diào)節(jié)。優(yōu)選的貫通孔21的密度為I X IO3IX IO7個 /mm2。樹脂薄膜2的孔隙率(全部貫通孔21的截面積的總和相對于由樹脂薄膜2的輪廓規(guī)定的面積的比例)沒有特別限定，從保持能夠經(jīng)得住使用用途的薄膜強度的觀點出發(fā)，優(yōu)選為50%以下，更優(yōu)選為35%以下。另外，樹脂薄膜2的厚度沒有特別限定，為了實現(xiàn)小孔徑(高耐水壓)和高孔隙率(高透氣)的結構(為了在具有厚度的基材中也形成小孔徑的孔)，優(yōu)選樹脂薄膜2的厚度相對于上述預定尺寸的比(將預定尺寸設為D并將樹脂薄膜的厚度設為T時的T/D)為I以上且10000以下，更優(yōu)選為5以上且1000以下。構成樹脂薄膜2的材料沒有特別限定，優(yōu)選能被堿溶液、氧化劑溶液或含有氧化劑的堿溶液分解的樹脂。例如，樹脂薄膜2由選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚偏二氟乙烯(PVdF)中的至少一種樹脂構成。 在用于形成貫通孔21的上述蝕刻中，使用與構成樹脂薄膜2的材料相對應的堿溶液或氧化劑溶液等蝕刻處理液。例如，氫氧化鉀和氫氧化鈉等堿溶液可以作為使樹脂水解的溶液使用。另外，例如亞氯酸水溶液、次氯酸水溶液、過氧化氫水溶液、高錳酸鉀溶液等氧化劑溶液可以作為使樹脂氧化分解的溶液使用。例如，在利用PET、PEN、PC中的任意一種樹脂構成樹脂薄膜2的情況下，使用以氫氧化鈉為主要成分的溶液作為蝕刻處理液，在利用PI構成樹脂薄膜2的情況下，使用以次氯酸鈉為主要成分的溶液作為蝕刻處理液。另外，在利用PVdF構成樹脂薄膜2的情況下，使用在以氫氧化鈉為主要成分的溶液中添加有高錳酸鉀的溶液作為蝕刻處理液來分解PVdF?；蛘撸鳛樾纬捎胸炌?1的樹脂薄膜2，也可以使用才々,7 二 ^公司或密理博公司銷售的膜過濾器。另外，樹脂薄膜2不需要一定是單層，也可以分成多層。處理層3在圖I中形成在樹脂薄膜2的厚度方向的兩表面中的一個表面上，但也可以形成在樹脂薄膜2的兩表面上。即，處理層3形成在樹脂薄膜2的厚度方向的兩表面中的至少一個表面上即可。具體而言，處理層3以在與貫通孔21對應的位置處具有開口 31的方式形成，并且具有疏水性和拒油性。這種處理層3可以通過將疏水性的拒油劑薄薄地涂布在樹脂薄膜2上并使其干燥而形成。作為上述拒油劑，可以列舉例如具有全氟烷基的含氟類涂布劑。另夕卜，處理層3的厚度優(yōu)選小于與貫通孔21相關的上述預定尺寸的一半。在以上述方式在形成有貫通孔21的樹脂薄膜2上涂布拒油劑并使其干燥的情況下，貫通孔21的內(nèi)周面可以也由與處理層3連續(xù)的第二處理層覆蓋。這種情況下，處理層3的開口 31的尺寸比貫通孔21的尺寸減小相當于第二處理層厚度的尺寸。雙面膠帶4夾著處理層3粘貼在樹脂薄膜2的由處理層3覆蓋的表面的周緣部。另外，在處理層3形成在樹脂薄膜2的兩個表面上的情況下，雙面膠帶4可以粘貼在樹脂薄膜2的任意一個表面上。S卩，雙面膠帶4夾著處理層3粘貼在樹脂薄膜2的厚度方向的兩表面中的一個表面的周緣部。雙面膠帶4為在基材的兩表面涂布有粘合劑的膠帶。基材和粘合劑沒有特別限定。例如，作為基材，可以使用由PET構成的無紡布，作為粘合劑，可以使用丙烯酸類粘合齊U、有機硅類粘合劑。例如圖2所示，在樹脂薄膜2的與粘貼有雙面膠帶3的表面相反一側的表面上可以層疊有透氣性支撐材料5。透氣性支撐材料5可以如圖2所示直接層疊在樹脂薄膜2上?；蛘?，在樹脂薄膜2的厚度方向的兩表面上形成有處理層3的情況下，透氣性支撐材料5可以夾著處理層3層疊在樹脂薄膜2 上。作為透氣性支撐材料5，優(yōu)選透氣性優(yōu)于樹脂薄膜2的材料，可以使用例如機織布、無紡布、網(wǎng)、篩網(wǎng)等。另外，作為透氣性支撐材料5的材質(zhì)，可以列舉例如聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺樹脂等。樹脂薄膜2與透氣性支撐材料5通過熱熔敷、利用膠粘劑的膠粘等通常的方法接合。樹脂薄膜2與透氣性支撐材料5的接合以局部的方式進行，其接合部分的面積優(yōu)選為整體面積的5 20%。這是因為，接合部分的面積小于整體面積的5%時，樹脂薄膜2和透氣性支撐材料5容易剝離，大于20%時，在接合部分耐水壓降低。另外，優(yōu)選接合部分相對于整體面積均勻分散。在將上述構成的防水透氣過濾器I粘貼在具有開口的金屬板(例如不銹鋼板)上以封閉上述開口之后，以與JIS L1072-A(低水壓法)或JISL1072-B (高水壓法)同樣的方式測定時的耐水壓優(yōu)選為IkPa以上且IOOOkPa以下。另外，在將防水透氣過濾器I粘貼在具有開口的金屬板上以封閉上述開口之后，以與JIS P8117同樣的方式測定時的測定值換算成642mm2的面積而得到的葛爾萊數(shù)優(yōu)選為O. 5秒/IOOmL以上且500秒/IOOmL以下。本實施方式的防水透氣過濾器I中，利用形成在樹脂薄膜2上的貫通孔21能夠實現(xiàn)透氣并且利用樹脂薄膜2上的處理層3能夠確保防水性。而且，通過使用非多孔樹脂薄膜2，能夠確保形成在樹脂薄膜2上的處理層3與雙面膠帶4的膠粘面積較大。因此，本實施方式的防水透氣過濾器I中，能夠以充分的膠粘力使雙面膠帶4與處理層3膠粘，從而能夠使雙面膠帶4保持強固。以往的使用PTFE多孔膜的防水透氣過濾器中，為了增加厚度而有時將多片PTFE多孔膜層疊。這種情況下，耐壓試驗時，在低于單層PTFE多孔膜的耐水壓的壓力下，水有時會從PTFE多孔膜之間的界面漏出。與此相對，本實施方式的防水透氣薄膜I中，為了增加厚度而僅使用厚度較厚的樹脂薄膜2即可，因此，不會產(chǎn)生耐水壓試驗時的問題。另外，為了在厚度較厚的樹脂薄膜2上形成貫通孔21，在離子束照射時以高加速度和高密度照射重離子即可。此外，PTFE多孔膜通過拉伸而多孔化，因此，使用PTFE多孔膜的防水透氣過濾器中，拉伸強度低。與此相對，本實施方式的防水透氣過濾器I未進行拉伸，因此拉伸強度高。即，根據(jù)本實施方式的防水透氣過濾器1，可以期待加工性和耐外力性的提高。另外，采用本實施方式的構成時，在使用透氣性支撐材料5的情況下，可以使用與透氣性支撐材料5相同材料的樹脂薄膜2，因此，能夠提高例如熱層壓時的相溶性，從而能夠提高透氣性支撐材料5與樹脂薄膜2的膠粘強度。實施例以下，列舉實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明不受這些實施例的任何限制。(實施例I)使用通過離子束照射和蝕刻在由PET構成的無孔基片上形成有直徑為O. 4μπι的貫通孔的厚度為23μπι的試樣A(才々、> 7 二 ^公司制造的Oxydisk)作為樹脂薄膜。在試樣A的樹脂薄膜的一個表面上通過熱熔敷層疊由PET構成的無紡布作為透氣性支撐材料，然后，在樹脂薄膜的另一個表面上涂布含氟類處理劑(信越化學公司制造的X-70-029C)并使其干燥，形成具有疏水性和拒油性的處理層。將這樣制作的層疊體沖裁成直徑IOmm的圓形，在沖裁后的層疊體的處理層側的表面的周緣部粘貼在由PET構成的基材的兩面上涂布有丙烯酸類粘合劑的、內(nèi)徑5. 5mm、外徑IOmm的環(huán)形雙面膠帶，得到防水透氣過濾器。(實施例2)除了使用通過離子束照射和蝕刻在由PET構成的無孔基片上形成有直徑為
0.8 μ m的貫通孔的厚度為22 μ m的試樣B (才# 7工乂公司制造的Oxydisk)作為樹脂薄膜以外，與實施例I同樣地操作，得到防水透氣過濾器。(實施例3)除了使用通過離子束照射和蝕刻在由PET構成的無孔基片上形成有直徑為
1.O μ m的貫通孔的厚度為22 μ m的試樣C (才# 7工 > 公司制造的Oxydisk)作為樹脂薄膜以外，與實施例I同樣地操作，得到防水透氣過濾器。 (比較例I)除了使用由PET構成的厚度為25 μ m的無孔薄膜作為樹脂薄膜以外，與實施例I同樣地操作，得到不具有透氣性的膠粘片。(比較例2)除了使用厚度為15 μ m、平均孔徑為O. 8 μ m的PTFE多孔膜代替樹脂薄膜以外，與實施例I同樣地操作，得到防水透氣過濾器。PTFE多孔膜通過如下方法制作首先，將在PTFE微粉末中混合有液態(tài)潤滑劑的混合物擠出成形為片狀，接著，對片狀成形體進行壓延并且使其干燥，然后，在PTFE的熔點以上的280°C下沿縱向拉伸4. 5倍并沿橫向拉伸15倍。(接合力測定試驗)對于實施例和比較例的防水透氣過濾器或膠粘片，進行用于測定粘貼到由金屬板構成的殼體上時的接合力的接合力測定試驗。首先，如圖3所示，將防水透氣過濾器或膠粘片利用作為它們的構成要素的雙面膠帶粘貼到設置有直徑3_的開口的殼體上，以從殼體的內(nèi)側將開口封閉，換言之使處理層通過殼體的開口面向殼體的外部。將防水透氣過濾器或膠粘片粘貼到殼體上的操作通過將防水透氣過濾器或膠粘片置于殼體上之后使質(zhì)量為2kg的軋輥以5_/秒的速度在防水透氣過濾器或膠粘片的上面往返一次來進行。接著，將粘貼在殼體上的防水透氣過濾器或膠粘片在溫度為25°C、相對濕度為65%的環(huán)境下老化30分鐘。然后，使用具有直徑為I. Imm的端子的推拉力計(! — 二y '/二 7 -j y公司制造的9502)，利用推拉力計的端子將防水透氣過濾器或膠粘片從殼體的外部通過殼體的開口向上推，測定防水透氣過濾器或膠粘片開始剝離時的上推力作為接合力。另外，確認防水透氣過濾器或膠粘片開始剝離時在何處產(chǎn)生斷裂。進而，為了確認耐久性，將粘貼在殼體上的防水透氣過濾器或膠粘片在80°C的溫水中浸潰48小時，然后也進行接合力的測定。上述試驗結果示于表I中。表I
權利要求
1.一種防水透氣過濾器，用于確保透氣并且防止水的滲入，其具備 作為非多孔樹脂薄膜且形成有在厚度方向上貫通該樹脂薄膜的、具有O. Ol μ m以上且10 μ m以下的預定尺寸的多個貫通孔的樹脂薄膜； 以在與所述多個貫通孔對應的位置處具有開口的方式形成在所述樹脂薄膜的厚度方向的兩表面中的至少一個表面上且具有疏水性和拒油性的處理層；和 夾著所述處理層粘貼在所述樹脂薄膜的厚度方向的兩表面中的一個表面的周緣部的環(huán)形雙面膠帶。
2.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其中，所述多個貫通孔以密度落入1(T1XIO8個/mm2范圍內(nèi)的特定區(qū)域的方式均勻分布。
3.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其中，所述樹脂薄膜的孔隙率為50%以下。
4.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其中，所述樹脂薄膜的厚度相對于所述預定尺寸的比為I以上且10000以下。
5.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其中，所述樹脂薄膜由能被堿溶液、氧化劑溶液或含有氧化劑的堿溶液分解的樹脂構成。
6.如權利要求5所述的防水透氣過濾器，其中，所述樹脂為選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚偏二氟乙烯中的至少一種。
7.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其還具備層疊在所述樹脂薄膜的與粘貼有所述雙面膠帶的表面相反一側的表面上的透氣性支撐材料。
8.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其粘貼在由金屬板構成的殼體上時的接合力為5N以上。
9.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其中，在將所述防水透氣過濾器粘貼在具有開口的金屬板上以封閉所述開口之后，以與JISL1072-A(低水壓法)或JIS L1072-B(高水壓法)同樣的方式測定時的耐水壓為IkPa以上且IOOOkPa以下。
10.如權利要求I所述的防水透氣過濾器，其中，在將所述防水透氣過濾器粘貼在具有開口的金屬板上以封閉所述開口之后，以與JISP8117同樣的方式測定時的測定值換算成642mm2的面積而得到的葛爾萊數(shù)為O. 5秒/IOOmL以上且500秒/IOOmL以下。
11.一種防水透氣過濾器的用途，其中，使用權利要求I所述的防水透氣過濾器將設置在殼體上的開口封閉，通過所述防水透氣過濾器消除所述殼體的內(nèi)部與外部的壓力差。
全文摘要
防水透氣過濾器(1)具備形成有多個貫通孔(21)的樹脂薄膜(2)、以在與貫通孔(21)對應的位置處具有開口(31)的方式形成在樹脂薄膜(2)的厚度方向的兩表面中的至少一個表面上且具有疏水性和拒油性的處理層(3)和夾著處理層(3)粘貼在樹脂薄膜(2)的厚度方向的兩表面中的一個表面的周緣部的環(huán)形雙面膠帶(4)。
文檔編號B01D69/10GK102946969SQ201180029930
公開日2013年2月27日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2010年6月16日
發(fā)明者古山了, 佐久間哲志, 長井陽三, 森山順一 申請人:日東電工株式會社