防水通氣結構、防水通氣構件及防水通氣膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種防水通氣結構、防水通氣構件及防水通氣膜，所述防水通氣結構具備：殼體，具備內部空間和將內部空間與外部空間連通的開口部；及防水通氣膜，以將開口部堵塞的方式配置，防水通氣膜是包括含有填料的第一延伸聚四氟乙烯（PTFE）多孔膜和不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜（2）的層疊體，以第二延伸PTFE多孔膜（2）相比第一延伸PTFE多孔膜（1）位于內部空間（22）側的方式配置防水通氣膜（11）。根據本發(fā)明，提供一種填料難以向殼體內部脫落的防水通氣結構。
【專利說明】防水通氣結構、防水通氣構件及防水通氣膜
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用了延伸聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜的防水通氣結構，而且涉及一種適合于實現(xiàn)該防水通氣結構的防水通氣構件及防水通氣膜。
【背景技術】
[0002]在燈、壓力傳感器、EQJ (Electronic Control Unit)等車輛用電氣部件、便攜式電話、智能手機、筆記本電腦、 數碼相機等便攜用電子設備、及電動牙刷、電動剃須刀等小型家電產品的殼體上，為了確保殼體內外的通氣而大多設有開口部。開口部消除伴隨著殼體內外的溫度差而產生的壓力差，而且，在將麥克風、揚聲器等電氣音響轉換部件配置于殼體的內部時，能確保殼體的內部與外部之間的通音性。為了防止水向殼體的內部的侵入，在開口部配置防水通氣膜的情況逐漸增加。防水通氣膜典型的是延伸而多孔化的PTFE膜(延伸PTFE多孔膜)。
[0003]為了便于向開口部的安裝，也已知有防水通氣膜與固定用構件預先被一體化的防水通氣構件。作為固定用構件，使用例如在防水通氣膜的周緣部粘貼的雙面粘接帶。固定用構件的另一例是在內部具有通氣路的樹脂構件。在該樹脂構件上以將內部的通氣路堵塞的方式預先固定有防水通氣膜，僅通過將防水通氣構件向開口部壓入，防水通氣膜就能以將開口部堵塞的方式配置。防水通氣構件的例子在專利文獻I~4中公開。
[0004]延伸PTFE多孔膜原本為白色。然而，在配置于開口部的膜為了能夠讓使用者視覺辨認的用途中，有時從美觀上其他的理由出發(fā)而要求著色后的延伸PTFE多孔膜。而且，延伸PTFE多孔膜原本為絕緣性。然而，例如為了防止電磁波向殼體內的侵入而有時希望向延伸PTFE多孔膜賦予導電性。因此，在延伸PTFE多孔膜中，有時混合有與應賦予的特性對應的填料。代表性的填料是為了著色及/或賦予導電性而混合的碳黑。著色后的延伸PTFE多孔膜例如在專利文獻4的段落0029中公開。
[0005]【在先技術文獻】
[0006]【專利文獻】
[0007]【專利文獻I】日本特開2001-143524號公報
[0008]【專利文獻2】日本特開2004-47425號公報
[0009]【專利文獻3】日本特開2008-237949號公報
[0010]【專利文獻4】日本特表2003-503991號公報
[0011]延伸PTFE多孔膜具有由原纖維及結節(jié)構成的特征性的微多孔結構，該微多孔結構比無紡布等一般的通氣性材料的內部結構更微細。因此，延伸PTFE多孔膜在填料的保持力方面優(yōu)越。然而，本
【發(fā)明者】發(fā)現(xiàn)，由于伴隨著車輛的行駛而向車輛用電氣部件長期施加的振動、或者在便攜用電子設備或小型家電產品的落下時施加的沖擊，存在填料從混合有填料的延伸PTFE多孔膜脫落的可能性。脫落的填料可能會給配置在殼體內的電子部件造成影響。
【發(fā)明內容】
[0012]因此，本發(fā)明目的在于提供一種具備混合有填料的延伸PTFE多孔膜且填料難以向殼體內部脫落的防水通氣結構。而且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種適合于實現(xiàn)該防水通氣結構的防水通氣構件及防水通氣膜。
[0013]【解決方案】
[0014]本發(fā)明提供一種防水通氣結構，具備:
[0015]殼體，具備內部空間和將所述內部空間與外部空間連通的開口部；及
[0016]防水通氣膜，以將所述開口部堵塞的方式配置，
[0017]所述防水通氣膜是包括含有填料的第一延伸PTFE多孔膜和不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜的層疊體，
[0018]以所述第二延伸PTFE多孔膜相比所述第一延伸PTFE多孔膜位于所述內部空間側的方式配置所述防水通氣膜。
[0019]另外，本發(fā)明提供一種防水通氣結構，具備:
[0020]防水通氣膜；及
[0021]固定用構件，與所述防水通氣膜的周緣部接合，
[0022]所述防水通氣膜是包括含有填料的第一延伸PTFE多孔膜和不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜的層疊體。
[0023]此外，本發(fā)明提供一種防水通氣膜，是包括含有填料的第一延伸PTFE多孔膜和不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜的層疊體。
[0024]【發(fā)明效果】
[0025]根據本發(fā)明的防水通氣結構，即使從含有填料的第一延伸PTFE多孔膜發(fā)生填料脫落，不含有填料的第二延伸多孔膜也能承接脫落的填料。因此，成為填料難以向殼體內部落下的防水通氣結構。而且，本發(fā)明的防水通氣構件及防水通氣膜可以作為適合于本發(fā)明的防水通氣結構的制造的部件使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的防水通氣結構的一例的剖視圖。
[0027]圖2是圖1所示的防水通氣結構所使用的防水通氣構件的立體圖。
[0028]圖3是表示本發(fā)明的防水通氣結構的另一例的局部剖切剖視圖。
[0029]圖4是圖3所示的防水通氣結構所使用的防水通氣構件的分解立體圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。
[0031]圖1所示的防水通氣結構100具備:具有開口部21的殼體20 ;以將開口部21堵塞的方式配置的防水通氣膜11。殼體20的內部空間22與外部空間經由通過防水通氣膜11堵塞的開口部21而連通，通過開口部21的氣體通過防水通氣膜11而向殼體20的內部空間22侵入，或者向外部空間排出。
[0032]防水通氣膜11是層疊體，包括:含有填料的第一延伸PTFE多孔膜I ;不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜2。在圖示的方式中，兩延伸多孔膜1、2具有相同的面形狀，但是只要在從垂直于膜面的方向觀察時將第一延伸PTFE多孔膜I覆蓋，第二延伸PTFE多孔膜2就也可以比第一延伸PTFE多孔膜I大。而且，也可以將延伸多孔膜1、2以外的膜向防水通氣膜11附加。作為可以附加的膜，可列舉追加的延伸PTFE多孔膜(第三延伸PTFE多孔膜)。第三延伸PTFE多孔膜例如在為了進一步提高耐水性的目的下被追加。需要說明的是，防水通氣膜11的耐水性通過基于JIS L1092高水壓法的測定值來表示，優(yōu)選為30kPa以上，更優(yōu)選為50kPa以上。
[0033]可以向防水通氣膜11附加的膜的另一例是無紡布、織布、網等通氣性支承材料。通氣性支承材料對防水通氣膜進行加強而提高其機械強度，并提高其處理性。但是，根據在配置防水通氣膜11的殼體的內部配置的電子部件的種類的不同，希望從防水通氣膜11將通氣性支承材料去除。例如電子部件為麥克風、揚聲器、蜂鳴器等電氣音響轉換部件的情況下，防水通氣膜11的每單位面積質量優(yōu)選不會過大。這是因為，防水通氣膜11的通音特性不僅受到膜的通氣特性的影響，而且也受到膜的振動特性的影響。因此，在殼體的內部空間配置電氣音響轉換部件而應重視防水通氣膜11的通音性的情況下，防水通氣膜11優(yōu)選僅由將第一延伸PTFE多孔膜I與第二延伸PTFE多孔膜2直接層疊而成的雙層膜構成。
[0034]在防水通氣膜11的周緣部接合有雙面粘接帶(以下，表述為雙面膠帶)31、32作為固定用構件30。雙面膠帶31介于第一延伸PTFE多孔膜I與殼體20之間而將防水通氣膜11固定于殼體20，雙面膠帶32介于第二延伸PTFE多孔膜2與電子部件40之間而將防水通氣膜11固定于電子部件40。作為適合于與防水通氣膜11 一起一體化于殼體20進行使用的電子部件40，可列舉上述例示的電氣音響轉換部件。但是，通過第二延伸PTFE多孔膜2而與防水通氣膜11接合的對方的構件并不局限于電子部件，可以是介于電氣音響轉換部件與防水通氣膜之間的襯墊、間隔件等輔助構件、從殼體的內表面向內部延伸的支承構件等。需要說明的是，在圖示的方式中，雙面膠帶31、32配置在防水通氣膜11的兩面上，但是在只要將防水通氣膜11僅固定于殼體20即可的情況下，可以僅配置一方的雙面膠帶31
(32)。這種情況下，與圖示的方式不同，可以將防水通氣膜11固定在殼體20的外周面。在此方式中，與第二延伸PTFE多孔膜2的周緣部接合的雙面膠帶32被粘貼于殼體20的外周面。
[0035]如圖2所示，在防水通氣構件50中，雙面膠帶31、32配置在防水通氣膜11的周緣區(qū)域6整個區(qū)域。換言之，雙面膠帶31、32在防水通氣膜11上形成閉合的框，通過該閉合的框將防水通氣膜11的通氣區(qū)域5包圍。在圖示的方式中，雙面膠帶31、32具有相同的面形狀，在從垂直于防水通氣膜11的膜面的方向觀察時以相互重疊的方式配置在膜的周緣區(qū)域6。雙面膠帶31、32由基材和形成在基材的兩面上的粘接層構成，但是作為固定用構件30，也可以使用單層的粘接劑層。而且，在圖示的方式中，使用了環(huán)狀的雙面膠帶31、32，但是雙面膠帶或單層的粘接劑層的形狀并不局限于此，也可以是例如矩形的框狀。
[0036]為了實現(xiàn)防水通氣結構100，而使用具備防水通氣膜11和固定用構件30的防水通氣構件50。圖1及圖2所示的固定用構件30是雙面膠帶31、32，但是如上述那樣，固定用構件30的另一例是在內部具有通氣路的樹脂構件。防水通氣結構110如圖3及圖4所示，其使用了將樹脂構件設為固定用構件30的防水通氣構件的一例。防水通氣構件51具備支承體60作為固定用構件30，該支承體60在內部具有通氣路68，支承體60在將通氣路68的一端包圍的支承部61上對防水通氣膜12在膜的周緣區(qū)域整個區(qū)域進行支承。支承體60具備和支承部61 —起從殼體20的開口部21向其內部插入的插入部64,插入部64被從其插入側前端沿著插入方向延伸的狹縫67分割成多個支腿部65。而且，在多個支腿部65的至少一個的外周面上形成有卡止部66。形成有卡止部66的支腿部65被向殼體20的內部壓入而在通過開口部21時向內周側發(fā)生彈性變形，在通過了開口部21之后向外周側復原。在此狀態(tài)下，卡止部66卡合于與開口部21相鄰的殼體20的內表面，防止支承體60從開口部21的脫落。
[0037]防水通氣構件51還具備有底的罩70，罩70具備底部71和從底部71向防水通氣膜12側延伸的多個爪部72。爪部72卡合于支承體60的側部，使罩70與支承體60 —體化。在此狀態(tài)下，多個爪部72之間的空隙73構成能夠使殼體20的內部空間通氣的通氣路的一部分。而且，在此狀態(tài)下，底部71在從垂直于防水通氣膜12的膜面的方向觀察時成為將防水通氣膜12的整個區(qū)域覆蓋的保護部。需要說明的是，在防水通氣構件51與殼體20的外周面之間介有O形環(huán)80，通過其復原力將爪部72可靠地卡止于殼體20壁面，并防止水等從防水通氣構件51與殼體20外面的間隙向開口部21侵入的情況。若使用將防水通氣膜12預先接合于固定用構件30 (60)的防水通氣構件51，則能夠與防水通氣構件50同樣地將防水通氣膜12簡便且可靠地固定于殼體20。
[0038]防水通氣膜12是將含有填料的第一延伸PTFE多孔膜1、不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜2、通氣性支承材料3依次層疊而成的層疊體。通氣性支承材料3為了提高強度及處理性而被附加。作為通氣性支承材料3，優(yōu)選不含有填料的無紡布、織布、網等。
[0039]通氣性支承材料3的空隙率比延伸PTFE多孔膜的空隙率高的情況是通例。因此，從將填料脫落的可能性抑制得更低的觀點出發(fā)，優(yōu)選在延伸PTFE多孔膜1、2之間不介有通氣性支承材料3，而將第一延伸PTFE多孔膜I與第二延伸PTFE多孔膜2直接接合。這是為了排除從第一延伸PTFE多孔膜I脫離的填料從通氣性支承材料3側面向膜的外部脫落的可能性。因此，無論電子部件40是否為音響部件，防水通氣膜11、12都優(yōu)選包括將第一延伸PTFE多孔膜I與第二延伸PTFE多孔膜2直接層疊而成的雙層膜。
[0040]延伸PTFE多孔膜1、2的膜厚沒有特別限定，例示的話如以下所述。含有填料的第一延伸PTFE多孔膜I的膜厚優(yōu)選為I?500 μ m,更優(yōu)選為5?300 μ m。不含有填料的第二延伸PTFE多孔膜2的膜厚優(yōu)選為I?500 μ m,更優(yōu)選為5?300 μ m。將第一延伸PTFE多孔膜I與第二延伸PTFE多孔膜2直接接合而成的層疊體的膜厚優(yōu)選為2?1000 μ m，更優(yōu)選為10?600 μ m。
[0041]填料只要根據用途而適當選擇即可，其種類沒有特別限定，例如為著色用填料及/或導電性填料。在以著色為目的時，現(xiàn)實的情況多希望使用碳黑、石墨等碳系黑色顏料，但并不局限于此，可以使用與殼體的顏色等對應的各種著色料。為了賦予導電性，碳黑、石墨等碳系導電性填料的使用比較有效。導電性填料的另一例是金屬粉末。
[0042]在填料向延伸PTFE多孔膜的混合中，能夠通過向延伸的PTFE片預先混合填料而實施。具體而言，在將PTFE細粉與液狀潤滑劑混合而制造PTFE成形體時，添加填料即可。然后按照本領域技術人員周知的工序，能夠得到混合有填料的延伸PTFE多孔膜。延伸PTFE多孔膜正如周知那樣，通常經由基于所謂的雙軸延伸的膜的多孔化而制造。
[0043]將混合有填料的第一延伸PTFE多孔膜與未混合填料的第二延伸PTFE多孔膜直接接合所得到的雙層膜優(yōu)選通過使上述的延伸PTFE多孔膜、僅向I方向延伸的單軸延伸PTFE膜、或延伸前的PTFE片重疊并燒制，而一體化地制造。PTFE的燒制通過加熱至PTFE的熔點(327°C)以上的溫度來進行。一體化用的燒制也可以一邊對膜進行延伸一邊實施。
[0044]以下，通過實施例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受以下的實施例的限制。
[0045](實施例)
[0046]制作了向100重量部的PTFE細粉(Daikin工業(yè)制F104)添加20重量部的液狀潤滑劑(正癸烷)及2重量部的碳黑(東海碳制#4500)的糊劑狀的混和物，通過糊劑擠壓而成形為圓棒狀，接著軋制成厚度0.2mm而得到了 PTFE片。接下來，在150°C的干燥爐內從PTFE片將液狀潤滑劑去除。然后，使PTFE片沿其長度方向以280°C延伸成5倍而得到了單軸延伸含填料PTFE膜。而且，除了未混合碳黑之外與上述同樣地得到了單軸延伸不含填料PTFE膜。
[0047]將單軸延伸含填料PTFE膜與單軸延伸不含填料PTFE膜層疊后使其通過輥之間而進行壓接，沿其寬度方向以130°C延伸成10倍，接著使其通過360°C的爐而進行了燒制。這樣，得到了將含有填料的延伸PTFE多孔膜與不含有填料的延伸PTFE多孔膜直接層疊而成的PTFE多孔膜層疊體。PTFE多孔膜層疊體的厚度為40 μ m。而且，按照JISL1092高水壓法，層疊的PTFE多孔膜層疊體的耐水壓為200kPa。
[0048]將上述PTFE多孔膜層疊體沖裁成直徑20mm的圓形而得到了防水通氣膜。接著，在距不含有填料的延伸PTFE多孔膜的露出面的外周為5mm的寬度的周緣部粘貼預先沖裁成環(huán)狀的雙面膠帶(日東電工制N0.500)的一側的面。對于如此得到的防水通氣構件，在設于長方體的容器上的直徑1mm的圓形的孔的周邊部從其外側粘貼雙面膠帶的另一側的面，從而利用防水通氣膜將容器的孔堵塞。使該容器從高度Im的高度落下之后，對容器內部進行了確認時，未確認到碳黑向容器內部的脫落。
[0049](比較例)
[0050]除了節(jié)省了將與實施例同樣得到的單軸延伸含填料PTFE膜與單軸延伸不含填料PTFE膜進行層疊及壓接的工序之外，與實施例同樣地得到了含有填料的延伸PTFE多孔膜。該單層的延伸PTFE多孔膜的厚度為20 μ m。而且，按照JIS L1092高水壓法，層疊的延伸PTFE多孔膜的耐水壓為lOkPa。除了取代PTFE多孔膜層疊體而使用由上述得到的單層的延伸PTFE多孔膜之外，與實施例同樣地實施了碳黑的脫落試驗時，確認到了碳黑向容器內部的脫落。
【權利要求】
1.一種防水通氣結構，具備: 殼體，具備內部空間和將所述內部空間與外部空間連通的開口部；及 防水通氣膜，將所述開口部堵塞， 所述防水通氣膜是包括含有填料的第一延伸聚四氟乙烯多孔膜和不含有填料的第二延伸聚四氟乙烯多孔膜的層疊體， 以所述第二延伸聚四氟乙烯多孔膜相比所述第一延伸聚四氟乙烯多孔膜位于所述內部空間側的方式配置所述防水通氣膜。
2.根據權利要求1所述的防水通氣結構，其中， 所述層疊體包括將所述第一延伸聚四氟乙烯多孔膜與所述第二延伸聚四氟乙烯多孔膜直接層疊而成的雙層膜。
3.根據權利要求2所述的防水通氣結構，其中， 所述層疊體僅由所述雙層膜構成。
4.一種防水通氣結構，具備: 防水通氣膜 '及 固定用構件，與所述防水通氣膜的周緣部接合， 所述防水通氣膜是包括含有填料的第一延伸聚四氟乙烯多孔膜和不含有填料的第二延伸聚四氟乙烯多孔膜的層疊體。
5.根據權利要求4所述的防水通氣結構，其中， 所述層疊體包括將所述第一延伸聚四氟乙烯多孔膜與所述第二延伸聚四氟乙烯多孔膜直接層疊而成的雙層膜。
6.根據權利要求5所述的防水通氣結構，其中， 所述層疊體僅由所述雙層膜構成。
7.一種防水通氣膜，是包括含有填料的第一延伸聚四氟乙烯多孔膜和不含有填料的第二延伸聚四氟乙烯多孔膜的層疊體。
8.根據權利要求7所述的防水通氣膜，其中， 所述層疊體包括將所述第一延伸聚四氟乙烯多孔膜與所述第二延伸聚四氟乙烯多孔膜直接層疊而成的雙層膜。
9.根據權利要求8所述的防水通氣膜，其中， 所述層疊體僅由所述雙層膜構成。
【文檔編號】B32B27/30GK104080305SQ201410113802
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權日:2013年3月25日
【發(fā)明者】古內浩二 申請人:日東電工株式會社