JP2007313835A - Composite porous body and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタ、ガス拡散部材、放熱部材、吸水部材等に用いられる複合多孔質体およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a composite porous body used for a filter, a gas diffusion member, a heat radiating member, a water absorbing member, and the like, and a method for producing the same.
三次元網目構造を有するシート状の多孔質体は、フィルタ、ガス拡散部材、放熱部材、吸水部材といった様々な用途に適用され、種々の装置に備えられている。この種の多孔質体は、一般に強度が低く、変形し易い性質を有していることから、多孔質体の側部に面方向に延びる枠部材を設け、これらの多孔質体と枠部材とが一体に形成された複合多孔質体として用いられている。この枠部材は、下記特許文献1に示されるような、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、若しくはゴムにより形成されたり、下記特許文献2に示されるような、ゴム状弾性材により形成されている。
しかしながら、前記従来の複合多孔質体において、枠部材をゴム状弾性材により形成すると、枠部材と多孔質体との接合強度を確保するために、枠部材を形成するゴム状弾性材を多孔質体の外周縁から面方向内側深くまで染み込ませる必要があった。この場合、三次元網目構造を有する多孔質体の気孔が数多く潰され、多孔質体の有効使用面積が大きく減少することになり、前記各用途における多孔質体の各機能が低下したり、あるいは多孔質体の気孔の前記減少分を補完するために、多孔質体の大型化を招来する問題がある。
一方、枠部材を熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂により形成すると、多孔質体の有効使用面積を大きく減少させることなく、この多孔質体との接合強度を確保するのが可能になるものの、この複合多孔質体が複数積層されて配置された積層体を装置に組み込んだ状態で、ガスや燃料等の流体を多孔質体の表面に向けて流しこの積層体の積層方向に通過させようとしたときに、これらの複合多孔質体同士の間から流体が漏れ易く、良好なシール性を具備させることが困難であるという問題がある。
However, in the conventional composite porous body, when the frame member is formed of a rubber-like elastic material, the rubber-like elastic material forming the frame member is made porous in order to ensure the bonding strength between the frame member and the porous body. It was necessary to permeate from the outer periphery of the body to the inside in the surface direction. In this case, many pores of the porous body having a three-dimensional network structure are crushed, the effective use area of the porous body is greatly reduced, each function of the porous body in each of the above applications is reduced, or There is a problem that leads to an increase in the size of the porous body in order to compensate for the reduced amount of pores in the porous body.
On the other hand, when the frame member is formed of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, it is possible to ensure the bonding strength with the porous body without greatly reducing the effective use area of the porous body. In a state where a laminated body in which a plurality of composite porous bodies are laminated is incorporated in the apparatus, a fluid such as gas or fuel is caused to flow toward the surface of the porous body and pass in the laminating direction of the laminated body. Sometimes, there is a problem that fluid easily leaks from between these composite porous bodies and it is difficult to provide good sealing properties.
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、多孔質体の有効使用面積を大きく減少させることなく、この多孔質体と枠部材とを十分な接合強度で接合させることができるとともに、複合多孔質体が複数積層されて配置された積層体に良好なシール性を具備させることができる複合多孔質体およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can greatly bond the porous body and the frame member with sufficient bonding strength without greatly reducing the effective use area of the porous body. An object of the present invention is to provide a composite porous body capable of providing a laminated body in which a plurality of composite porous bodies are laminated and have good sealing properties, and a method for producing the same.
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の複合多孔質体は、三次元網目構造を有するシート状の多孔質体と、この多孔質体の側部の少なくとも一部から面方向に延びる枠部材とが一体に形成されてなる複合多孔質体であって、枠部材は、多孔質体の側部に接合された樹脂部と、この樹脂部の外周部に接合されるとともにゴム状弾性材により形成されたシール部とを備えることを特徴とする。 In order to solve such problems and achieve the above object, the composite porous body of the present invention includes a sheet-like porous body having a three-dimensional network structure and at least one of the side portions of the porous body. A composite porous body in which a frame member extending in a plane direction from a portion is integrally formed, and the frame member is bonded to a resin portion bonded to a side portion of the porous body and an outer peripheral portion of the resin portion And a seal portion formed of a rubber-like elastic material.
この発明によれば、枠部材が樹脂部とシール部とを備えているので、多孔質体と枠部材との接合強度を十分に確保することができるとともに、この複合多孔質体が複数積層されて配置された積層体に良好なシール性を具備させることができる。すなわち、多孔質体の側部には、ゴム状弾性材により形成されたシール部ではなく樹脂部が接合されているので、この多孔質体の側部と樹脂部との接合強度を、多孔質体の有効使用面積を大きく減少させることなく確保することができ、また、複合多孔質体の最外周部はシール部により構成されているので、この複合多孔質体を複数積層させて配置した積層体において積層方向で隣合うシール部同士を密接させることが可能になり、この積層体における多孔質体に向けてガス若しくは燃料等の流体を流し、この流体を積層体の積層方向に通過させようとしたときに、この流体が複合多孔質体同士の間から漏れるのをシール部の前記密接により防ぐことができる。 According to this invention, since the frame member includes the resin portion and the seal portion, it is possible to sufficiently secure the bonding strength between the porous body and the frame member, and a plurality of the composite porous bodies are laminated. Thus, the laminated body arranged can have a good sealing property. That is, since the resin part is bonded to the side part of the porous body, not the seal part formed of the rubber-like elastic material, the bonding strength between the side part of the porous body and the resin part is set to be porous. The effective use area of the body can be ensured without greatly reducing, and the outermost peripheral part of the composite porous body is constituted by a seal part, so that a plurality of layers of this composite porous body are stacked and arranged. It is possible to make the seal portions adjacent to each other in the stacking direction close to each other in the body, and let a fluid such as gas or fuel flow toward the porous body in the stack, and let this fluid pass in the stacking direction of the stack. In this case, the fluid can be prevented from leaking from between the composite porous bodies by the close contact of the seal portion.
ここで、樹脂部は、繊維状の無機フィラーを5wt%以上60wt%以下含有してもよい。 Here, the resin part may contain 5 wt% or more and 60 wt% or less of a fibrous inorganic filler.
この場合、樹脂部が無機フィラーを含有しているので、樹脂部自体の高強度化が図られ、これにより複合多孔質体の強度が高められ、その取り扱い性をさらに向上させることができる。
また、樹脂部を例えば多孔質体をインサート品としたインサート成形により形成する場合、多孔質体の側部に開口した気孔からこの多孔質体の内部に向けて溶融樹脂が流入しようとした場合においても、無機フィラーがこの気孔を画成する網目に絡み付き、多孔質体の側部における気孔の開口面積が縮小されることになる。したがって、インサート成形時に、溶融樹脂が多孔質体の内部に無制限に流入するのを抑制することができ、多孔質体の有効使用面積の減少をより一層抑えることができる。さらに、前述したように、前記インサート成形時に、無機フィラーが多孔質体の側部に開口した気孔を画成する網目に絡み付くため、この状態で溶融樹脂が硬化されることになり、溶融樹脂の多孔質体の内部への流入が最小限に抑制されるにもかかわらず、樹脂部と多孔質体との強固な接合が実現される。
また、溶融樹脂の多孔質体内部への流入を抑えることが可能になることから、多孔質体の側部に樹脂部を形成して接合する際の溶融樹脂の硬化収縮により発生する多孔質体の反りを低減させることができる。
In this case, since the resin portion contains an inorganic filler, the strength of the resin portion itself can be increased, whereby the strength of the composite porous body can be increased, and the handleability can be further improved.
In addition, when the resin part is formed by insert molding using, for example, a porous body as an insert product, in the case where molten resin is about to flow into the inside of the porous body from the pores opened to the side of the porous body However, the inorganic filler is entangled with the mesh defining the pores, and the opening area of the pores in the side portion of the porous body is reduced. Therefore, at the time of insert molding, it is possible to prevent the molten resin from flowing into the porous body without any restriction, and it is possible to further suppress the decrease in the effective use area of the porous body. Furthermore, as described above, since the inorganic filler entangles with the mesh defining pores opened in the side portion of the porous body during the insert molding, the molten resin is cured in this state, and the molten resin Although the inflow to the inside of the porous body is suppressed to the minimum, the resin part and the porous body can be firmly joined.
Further, since it becomes possible to suppress the inflow of the molten resin into the porous body, the porous body generated by the curing shrinkage of the molten resin when the resin portion is formed on the side portion of the porous body and bonded. It is possible to reduce the warpage.
また、シール部は、多孔質体および樹脂部の表面に対して厚さ方向外方に突出してもよい。
この場合、複合多孔質体を複数積層させて配置した積層体において、積層方向で隣合うシール部同士を確実に密接させることが可能になり、多孔質体に向けて流体を流し、この流体を積層体の積層方向に通過させようとしたときに、この流体が、複合多孔質体同士の間から漏れるのを防ぐことができる。
The seal portion may protrude outward in the thickness direction with respect to the surfaces of the porous body and the resin portion.
In this case, in the laminated body in which a plurality of composite porous bodies are laminated, it is possible to reliably bring the seal portions adjacent in the laminating direction into close contact with each other, flowing a fluid toward the porous body, This fluid can be prevented from leaking between the composite porous bodies when trying to pass in the stacking direction of the stack.
さらに、樹脂部の外周部に、面方向外方に延びる突起部が設けられ、この突起部はシール部に覆われてもよい。
この場合、樹脂部とシール部との接合強度を向上させることができる。
Furthermore, a protrusion that extends outward in the surface direction may be provided on the outer peripheral portion of the resin portion, and the protrusion may be covered with a seal portion.
In this case, the bonding strength between the resin portion and the seal portion can be improved.
また、本発明の複合多孔質体の製造方法は、三次元網目構造を有するシート状の多孔質体と、この多孔質体の側部の少なくとも一部から面方向に延びる枠部材とが一体に形成されてなる複合多孔質体の製造方法であって、前記多孔質体をインサート部品として、この多孔質体の側部に接合した樹脂部を射出成形するインサート成形を行った後に、トランスファー成形により、樹脂部の外周部に接合したゴム状弾性材からなるシール部を形成することによって、シール部と樹脂部とを有する枠部材を形成して複合多孔質体を形成することを特徴とする。 Further, in the method for producing a composite porous body of the present invention, a sheet-like porous body having a three-dimensional network structure and a frame member extending in a plane direction from at least a part of a side portion of the porous body are integrated. A method for producing a composite porous body, wherein the porous body is used as an insert part and insert molding is performed by injection molding a resin portion joined to a side portion of the porous body, and then transfer molding is performed. A composite porous body is formed by forming a frame member having a seal portion and a resin portion by forming a seal portion made of a rubber-like elastic material joined to the outer peripheral portion of the resin portion.
この場合、前記の作用効果を奏する複合多孔質体を確実に形成することが可能になるのに加え、樹脂部を多孔質体の側部に接合して樹脂部と多孔質体とを一体に形成した後に、トランスファー成形によりシール部を形成するので、この成形時に、金型のキャビティに対して位置決めする部材を1つとすることが可能になり、シール部を高精度に形成することができる。 In this case, in addition to being able to reliably form a composite porous body that exhibits the above-described effects, the resin portion and the porous body are integrated by joining the resin portion to the side of the porous body. Since the seal portion is formed by transfer molding after the formation, it is possible to use one member for positioning with respect to the cavity of the mold at the time of molding, and the seal portion can be formed with high accuracy.
本発明によれば、多孔質体の有効使用面積を大きく減少させることなく、この多孔質体と枠部材とを十分な接合強度で接合させることができるとともに、複合多孔質体が複数積層されて配置された積層体に良好なシール性を具備させることができる。 According to the present invention, the porous body and the frame member can be bonded with sufficient bonding strength without greatly reducing the effective use area of the porous body, and a plurality of composite porous bodies are laminated. The arranged laminate can be provided with good sealing properties.
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。
本発明の複合多孔質体10は、図1に示すように、シート状の多孔質体11と、この多孔質体11の側部の少なくとも一部から面方向に延びる枠部材12とが一体に形成された平面視矩形の薄板とされている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the composite
多孔質体11は、三次元網目構造を有する矩形の薄板であり、側部に開口する気孔が各方向に連通していることにより通気性、吸水性を有し、軽量で表面積が大きいという特性を有している。なお、この多孔質体11は、金属製でも、結晶性の黒鉛や、結晶性でない無定形炭素を含むものとしての炭素質でも、さらには金属不職布であってもよい。
また、本実施形態では、多孔質体11の側部は、4つの平板部11bにより構成され、これらの平板部11bにより、平面視矩形とされた多孔質体11の外周縁を構成している。すなわち、多孔質体11の側部は、この多孔質体11の外周縁に沿った方向で隣合う平板部11bの長さ方向端部同士が稜線をなして連結された構成とされている。
The
Moreover, in this embodiment, the side part of the
枠部材12は薄板状とされ、多孔質体11と略同じ厚さで多孔質体11の表裏面に対して段差なくこの多孔質体11の側部に接合されている。このように多孔質体11と枠部材12とが一体に形成されてなる複合多孔質体10は、全体として1枚の薄板部材とされ、複数の複合多孔質体10が積層されて配置された積層体を装置に組み込んだ状態で、ガスや燃料等の流体を多孔質体11の表面に向けて流しこの積層体の積層方向に通過させて用いられる。
The
ここで、多孔質体11は、各種方法により製造できるが、例えば、金属粉末を含むスラリーを薄く成形して乾燥させたグリーンシートを焼成することにより製造することができる。
スラリーは、例えばSUS316L等の金属粉末、有機バインダ(例えばメチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセルロース)、溶媒(水)を混合してなるものであり、これに加え、加熱処理により昇華あるいは気化する発泡剤(例えば炭素数5〜8の非水溶性炭化水素系有機溶剤(例えばネオペンタン、ヘキサン、ヘプタン))や消泡剤(エタノール)等が必要に応じて添加される。
グリーンシート製造装置において、まず、スラリーが貯蔵されたホッパから、ローラによって搬送されるキャリアシート上にスラリーが供給される。次に、キャリアシート上のスラリーは、移動するキャリアシートとドクターブレードとの間で延ばされ、所要の厚さに成形される。
成形されたスラリーは、さらにキャリアシートによって搬送され、加熱炉を通過する。そして、加熱炉中で乾燥されることにより、SUS316L粉末が有機バインダによって接合された状態のグリーンシートが形成される。
なお、スラリーに発泡剤が含まれる場合、キャリアシート上で延ばされた状態のスラリーを、乾燥前に、高湿度雰囲気下にて加熱処理し、発泡剤を発泡させて発泡スラリーとしてから、乾燥処理を行ってグリーンシートを形成する。
このグリーンシートは、キャリアシートから取り外された後、真空炉にて脱脂、焼成されることにより、有機バインダが取り除かれ、金属粉末同士が焼結された多孔質体11とされる。
Here, the
The slurry is formed by mixing, for example, a metal powder such as SUS316L, an organic binder (for example, methylcellulose or hydroxypropylmethylcellulose), and a solvent (water). In addition to this, a foaming agent (for example, carbon) that is sublimated or vaporized by heat treatment. A water-insoluble hydrocarbon-based organic solvent (e.g., neopentane, hexane, heptane) of 5 to 8 or an antifoaming agent (ethanol) is added as necessary.
In the green sheet manufacturing apparatus, first, slurry is supplied from a hopper in which the slurry is stored onto a carrier sheet conveyed by a roller. Next, the slurry on the carrier sheet is stretched between the moving carrier sheet and the doctor blade and formed into a required thickness.
The formed slurry is further conveyed by a carrier sheet and passes through a heating furnace. And it dries in a heating furnace, and the green sheet of the state in which SUS316L powder was joined by the organic binder is formed.
In addition, when a foaming agent is included in the slurry, the slurry in a state of being extended on the carrier sheet is heat-treated in a high-humidity atmosphere before drying to foam the foaming agent to obtain a foamed slurry, and then dried. Processing is performed to form a green sheet.
This green sheet is removed from the carrier sheet, and then degreased and fired in a vacuum furnace, whereby the organic binder is removed and the
そして、本実施形態では、枠部材12は、多孔質体11の側部に接合された樹脂部14と、この樹脂部14の外周部に接合されるとともにゴム状弾性材により形成されたシール部13とを備えている。樹脂部14は、多孔質体11の側部においてその厚さ方向の全域、かつ多孔質体11の外周縁に沿った方向の全周にわたって接合されている。シール部13は、樹脂部14の外周面においてその厚さ方向の全域、かつ樹脂部14の外周面における全周にわたって接合されている。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では、図2に示されるように、多孔質体11、シール部13および樹脂部14の厚さは同等とされるとともに、それぞれの表裏面は段差なく略一致している。また、樹脂部14の幅は、多孔質体11の外周縁から面方向内側への染み込み深さを含めた全体で0.3mm以上2.0mm以下とされている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the thicknesses of the
ここで、シール部13としては、シリコーン樹脂等のゴム状弾性を有する熱硬化性樹脂、エチレン・酢酸ビニル(EVA)共重合樹脂、ポリブタジエン樹脂等のゴム状弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、およびその他熱可塑性エラストマー(TPE)等のうち、1種を単独で用いてもよく、あるいは2種以上を併用してもよい。このうち、耐薬品性や耐熱性の観点では、シリコーン樹脂やオレフィン系熱可塑性エラストマーを採用するのが望ましい。また、複合多孔質体10が例えば燃料電池のガス拡散部材として使用される場合には、例えば温度等の使用環境に耐え得る材質、例えばフッ素系熱可塑性エラストマー、またはエンジニアリングプラスチック系熱可塑性エラストマーを採用することができる。
以上の各材質に代えて、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、若しくはアクリロニトリルブタジエンゴム等のジエン系ゴム、またはブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、クロロスルフォン化ゴム、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、若しくはフッ素ゴム等の非ジエン系ゴムを採用することもできるが、複合多孔質体10が例えば燃料電池のガス拡散部材として使用される場合には、例えば温度等の使用環境に耐え得る材質、例えばフッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム若しくはシリコーンゴムを採用するのが望ましい。
Here, as the
In place of the above materials, for example, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile butadiene rubber or other diene rubber, or butyl rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber, silicone rubber, chlorosulfone Although non-diene rubbers such as fluorinated rubber, chlorinated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, or fluororubber can be employed, when the composite
樹脂部14としては、アイオノマー樹脂、エチレン・アクリル酸エチル共重合樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリルゴム共重合(ASA)樹脂、アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン共重合(ACS)樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合(ABS)樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、フェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルフィド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリシクロオレフィン(COP)、環状オレフィンコポリマー(COC)等の熱可塑性樹脂、あるいはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を採用することができる。また、複合多孔質体10が例えば燃料電池のガス拡散部材として使用される場合には、前記の各材質のうち、荷重たわみ温度が、燃料電池作動温度範囲の上限温度120℃以上の樹脂材料を採用することができ、この樹脂材料のうちより好ましくは結晶性樹脂で、かつ耐薬品性に優れ、ガス透過性が低い樹脂材料、例えばフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルフィド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレン樹脂を採用することができ、これらの樹脂材料よりさらに好ましくはポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂やポリプロピレン樹脂を採用することができる。
The
次に、多孔質体11の側部に枠部材12を形成する方法について説明する。
まず、一対の金型間に形成されたキャビティに、インサート部品として多孔質体11を配置し、ランナからゲートを介して射出した溶融樹脂をキャビティ内に充填して、多孔質体11の側部における厚さ方向の全域で、かつ多孔質体11の外周縁に沿った方向における全周にわたって樹脂部14を射出成形するインサート成形を行う。
Next, a method for forming the
First, the
そして、樹脂部14が多孔質体11の側部に接合されて樹脂部14と多孔質体11とが一体に形成された中間部材を金型から取り出し、前記金型とは異なる他の金型のキャビティに配置して、トランスファー成形により、樹脂部14の外周面側にゴム状弾性材を圧入して、この樹脂部14の外周面における厚さ方向の全域で、かつこの外周面の全周にわたって接合したシール部13を形成する。
以上より、多孔質体11の側部にシール部13と樹脂部14とからなる枠部材12を形成して接合することにより複合多孔質体10を形成する。
And the
As described above, the composite
以上説明したように本実施形態の複合多孔質体10によれば、枠部材12が樹脂部14とシール部13とを備えているので、多孔質体11と枠部材12との接合強度を十分に確保することができるとともに、この複合多孔質体10が複数積層されて配置された積層体に良好なシール性を具備させることができる。
As described above, according to the composite
すなわち、多孔質体11の側部には、ゴム状弾性材により形成されたシール部13ではなく樹脂部14が接合されているので、この多孔質体11の側部と樹脂部14との接合強度を、多孔質体11の有効使用面積を大きく減少させることなく確保することができ、また、複合多孔質体10の最外周部はシール部13により構成されているので、この複合多孔質体10を複数積層させて配置した積層体において、積層方向で隣合うシール部13同士を密接させることが可能になり、この積層体における多孔質体11に向けて流体を流し、この流体を積層体の積層方向に通過させようとしたときに、この流体が、複合多孔質体10同士の間から漏れるのをシール部13の前記密接により防ぐことができる。
That is, since the
また、本実施形態の複合多孔質体10の製造方法によれば、前記の作用効果を奏する複合多孔質体10を確実に形成することが可能になるのに加え、樹脂部14を多孔質体11の側部に接合して樹脂部14と多孔質体11とを一体に形成した後に、トランスファー成形によりシール部13を形成するので、この成形時に、金型のキャビティに対して位置決めする部材を1つとすることが可能になり、シール部13を高精度に形成することができる。
Moreover, according to the manufacturing method of the composite
なお、以上の実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求に基づき種々変更可能である。
例えば、前記実施形態では、樹脂部14を、多孔質体11の側部においてその厚さ方向の全域、かつ多孔質体11の外周縁に沿った方向の全周にわたって接合し、シール部13を、樹脂部14の外周面においてその厚さ方向の全域、かつ樹脂部14の外周面の全周にわたって接合したが、枠部材12が、多孔質体11の側部に接合された樹脂部14と、この樹脂部14の外周部に接合されるとともにゴム状弾性材により形成されたシール部13とを備える構成であれば前記実施形態に限られない。
The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above embodiments are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the
例えば、樹脂部14を、多孔質体11の側部の一部、若しくは外周縁に沿った方向に間隔をあけた複数個所に接合し、シール部13において樹脂部14をその外周部側から覆う部分に多孔質体11の外周縁に沿った方向に連なる部分を、多孔質体11の側部に接合させるようにしてもよい。
For example, the
具体的には、図3に示されるように、樹脂部14を、多孔質体11の側部にこの外周縁に沿った方向に間隔をあけて複数設け、シール部13を、樹脂部14をその外周部側から覆い、かつ樹脂部14同士の間を埋めるように、この多孔質体11の全周にわたって延在させて、多孔質体11の側部において樹脂部14同士の間の部分に接合させるようにしてもよい。さらに、この図3に示すように、樹脂部14を、多孔質体11の外周縁に沿った方向で隣合う平板部11bがなす稜線から、これらの各平板部11bのうち前記稜線に連なる端部にかけた隅部11aに接合させるようにしてもよい。
Specifically, as shown in FIG. 3, a plurality of
また、図3の構成に代えて、図4に示されるように、多孔質体11の側部において、この面方向で互いに対向する一対の平板部11bにそれぞれ、その長さ方向両端部に各別に樹脂部14を接合し、これらの樹脂部14をその外周部側から覆うように、これらの樹脂部14が接合された平板部11bの長さ方向全域にわたって延在したシール部13を、この平板部11bにおける前記長さ方向両端部を除いた部分に接合してもよい。
Further, instead of the configuration of FIG. 3, as shown in FIG. 4, in the side portion of the
また、これに代えて、多孔質体11の側部において、この面方向で互いに対向する一対の平板部11bにそれぞれ、その長さ方向中央部に各別に樹脂部14を接合し、これらの樹脂部14をその外周部側から覆うように、この樹脂部14が接合された平板部11bの長さ方向全域にわたって延在したシール部13を、この平板部11bにおいてその長さ方向中央部を除いた部分に接合してもよい。
Alternatively, in the side portion of the
さらに、これに代えて、多孔質体11の側部において、この面方向で互いに対向する一対の平板部11bにそれぞれ、その長さ方向中央部および両端部を除いた2つの中間部分に各別に樹脂部14を接合し、これらの樹脂部14をその外周部側から覆うように、これらの樹脂部14が接合された平板部11bの長さ方向全域にわたって延在したシール部13を、この平板部11bにおいて前記2つの中間部分を除いた部分に接合してもよい。
Furthermore, instead of this, in the side portion of the
また、前記実施形態では、枠部材12として、多孔質体11と略同じ厚さで段差なくこの多孔質体11の側部に接合された構成を示したが、これに代えて、シール部13の表面を多孔質体11および樹脂部14の表面に対して厚さ方向外方に突出させるようにしてもよい。例えば図5に示されるように、シール部13の表裏面において少なくとも一部が樹脂部14および多孔質体11よりも厚さが厚くされて、その表面若しくは裏面が樹脂部14および多孔質体11の表面若しくは裏面に対して厚さ方向外方に突出したような構成を採用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
この場合、複合多孔質体10を複数積層させて配置した積層体において、積層方向で隣合うシール部13同士を確実に密接させることが可能になり、多孔質体11に向けて流体を流し、この流体を積層体の積層方向に通過させようとしたときに、この流体が複合多孔質体10同士の間から漏れるのを防ぐことができる。
In this case, in a laminate in which a plurality of composite
また、前記実施形態では、複合多孔質体10として多孔質体11が1つだけ設けられた構成を示したが、これに代えて、複数の多孔質体11を面方向に間隔をあけて複数配置し、それぞれの多孔質体11の側部において少なくとも一部に樹脂部14を接合した状態で、これらの多孔質体11同士の間にシール部13を満たし、このシール部13により樹脂部14をその外周部側から覆い、シール部13を前記側部において樹脂部14が接合されていない部分に接合してもよい。
さらに、前記実施形態では、平面視矩形の多孔質体11を示したが、例えば円形状であっても、多角形であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the structure in which only the
Furthermore, in the said embodiment, the planar view rectangular
さらに、前記実施形態の樹脂部14に、繊維状の無機フィラーを5wt%以上60wt%以下含有させてもよい。
Furthermore, you may make the
この場合、樹脂部14が無機フィラーを含有しているので、樹脂部14自体の高強度化が図られ、これにより複合多孔質体10の強度が高められ、その取り扱い性をさらに向上させることができる。
In this case, since the
また、樹脂部14を、多孔質体11をインサート品としたインサート成形により形成する際に、多孔質体11の側部に開口した気孔からこの多孔質体11の内部に向けて溶融樹脂が流入しようとした場合においても、無機フィラーがこの気孔を画成する網目に絡み付き、多孔質体11の側部における気孔の開口面積が縮小されることになる。したがって、インサート成形時に、溶融樹脂が多孔質体11の内部に無制限に流入するのを抑制することができ、多孔質体11の有効使用面積の減少をより一層抑えることができる。さらに、前述したように、前記インサート成形時に、無機フィラーが多孔質体11の側部に開口した気孔を画成する網目に絡み付くため、この状態で溶融樹脂が硬化されることになり、溶融樹脂の多孔質体11の内部への流入が最小限に抑制されるにもかかわらず、樹脂部14と多孔質体11との強固な接合が実現される。
また、溶融樹脂の多孔質体11内部への流入を抑えることが可能になることから、多孔質体11の側部に樹脂部14を形成して接合する際の溶融樹脂の硬化収縮により発生する多孔質体11の反りを低減させることができる。
Further, when the
Moreover, since it becomes possible to suppress the inflow of the molten resin into the
さらに、図6に示されるように、樹脂部14の外周面に面方向外方に延びる突起部15を設け、この突起部15をシール部13で覆わせるようにしてもよい。この場合、樹脂部14とシール部13との接合強度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 6, a
多孔質体の有効使用面積を大きく減少させることなく、この多孔質体と枠部材とを十分な接合強度で接合させるとともに、複合多孔質体が複数積層されて配置された積層体に良好なシール性を具備させる。 Without significantly reducing the effective area of the porous body, the porous body and the frame member are bonded with sufficient bonding strength, and a good seal is provided for a laminated body in which a plurality of composite porous bodies are stacked. To have sex.
10 複合多孔質体
11 多孔質体
12 枠部材
13 シール部
14 樹脂部
15 突起部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
枠部材は、多孔質体の側部に接合された樹脂部と、この樹脂部の外周部に接合されるとともにゴム状弾性材により形成されたシール部とを備えることを特徴とする複合多孔質体。 A composite porous body in which a sheet-like porous body having a three-dimensional network structure and a frame member extending in a plane direction from at least a part of a side portion of the porous body are integrally formed,
The frame member includes a resin portion bonded to a side portion of the porous body, and a composite porous material including a seal portion bonded to the outer peripheral portion of the resin portion and formed of a rubber-like elastic material. body.
樹脂部は、繊維状の無機フィラーを5wt%以上60wt%以下含有していることを特徴とする複合多孔質体。 The composite porous body according to claim 1, wherein
The composite porous body, wherein the resin portion contains a fibrous inorganic filler in an amount of 5 wt% to 60 wt%.
シール部は、多孔質体および樹脂部の表面に対して厚さ方向外方に突出していることを特徴とする複合多孔質体。 In the composite porous body according to claim 1 or 2,
The composite porous body, wherein the seal portion protrudes outward in the thickness direction with respect to the surfaces of the porous body and the resin portion.
樹脂部の外周部に、面方向外方に延びる突起部が設けられ、この突起部はシール部に覆われていることを特徴とする複合多孔質体。 In the composite porous body according to any one of claims 1 to 3,
A composite porous body characterized in that a projecting portion extending outward in the surface direction is provided on the outer peripheral portion of the resin portion, and the projecting portion is covered with a seal portion.
前記多孔質体をインサート部品として、この多孔質体の側部に接合した樹脂部を射出成形するインサート成形を行った後に、
トランスファー成形により、樹脂部の外周部に接合したゴム状弾性材からなるシール部を形成することによって、シール部と樹脂部とを有する枠部材を形成して複合多孔質体を形成することを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
A method for producing a composite porous body in which a sheet-like porous body having a three-dimensional network structure and a frame member extending in a plane direction from at least a part of a side portion of the porous body are integrally formed. ,
After performing the insert molding for injection molding the resin portion joined to the side of the porous body, using the porous body as an insert part,
A composite porous body is formed by forming a frame member having a seal portion and a resin portion by forming a seal portion made of a rubber-like elastic material joined to the outer peripheral portion of the resin portion by transfer molding. A method for producing a composite porous body.
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