JP2010024361A - Vent plug and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動機械、電子、電気機器、一般機械、その他の製造分野一般に用いられる通気部品に関する。更に詳しくは、密閉を要する部品、例えば、自動車のヘッドライトやバックライトのケース部品、電子機器や家電機器のモーター等の回転機器のケース等に使用される通気栓とその製造技術に関する。 The present invention relates to a ventilation component that is generally used in mobile machinery, electronic equipment, electrical equipment, general machinery, and other manufacturing fields. More specifically, the present invention relates to a vent plug used for a part that needs to be sealed, for example, a case part of a headlight or a backlight of an automobile, a case of a rotating device such as a motor of an electronic device or a home appliance, and a manufacturing technique thereof.
密閉部品、例えば、自動車のヘッドライト、バックライト等のケース、モバイル電子機器のモーター、重要部品のケース等では、外気の低温、又は高温、更には内部部品の発熱による高温に曝される。これらのケースを完全密閉して、水、塵埃等の異物の浸入を防ぐのが最も好ましいが、密閉空間を作ると長期間の温度変化、温度衝撃等で、この内部に封入されている空気の内部圧力が変化し、ケースの破壊に至ることもある。 Sealed parts such as cases of automobile headlights and backlights, motors of mobile electronic devices, cases of important parts, and the like are exposed to low or high temperatures of the outside air and high temperatures due to heat generation of internal parts. It is most preferable to completely seal these cases to prevent intrusion of foreign matter such as water and dust. However, if a sealed space is created, the air enclosed in the interior may be affected by long-term temperature changes, temperature shocks, etc. The internal pressure changes, which can lead to the destruction of the case.
そのため、水や塵埃の浸入を防ぎつつ内圧を外気圧と等しくさせる部品、即ち、撥水性を有し水の浸入を防止しつつ、外部と通気可能な通気栓が多数使用されている。又、屋内用電子機器、家電機器のモーター等の重要部品のケースでは、屋外で使用される部品ほどは温度変化を受けないものの、塵埃の侵入を防ぐことは同様に重要であるので、どのような環境であっても同様な機能を有する通気栓が多用されている。 For this reason, a large number of parts that prevent the intrusion of water and dust while making the internal pressure equal to the external pressure, that is, a vent plug that has water repellency and prevents the ingress of water while allowing air to enter the outside. Also, in the case of important parts such as motors for indoor electronic devices and household appliances, it is equally important to prevent dust from entering, although it is not as susceptible to temperature changes as parts used outdoors. In many environments, vent plugs having similar functions are frequently used.
このような通気栓は種々開発されているが、現行の通気栓は、その大部分がポリテトラフルオロエチレン樹脂(以下、「PTFE」という。)から製造した不織布を円筒状プラスチック部品に接着したものである。この技術の例として、通気シートとして構成される通気部材が知られている(例えば特許文献1参照)。この通気部材は、通気性と防水性を有していて、例えば孔径が0.1μm〜10μmの多数の不規則形状の微細孔の形成されたPTFE製の防水性通気膜として、不織布であるパッキングシートを積層したものである。 Various types of such vent plugs have been developed, but most of the current vent plugs are made by bonding a nonwoven fabric made of polytetrafluoroethylene resin (hereinafter referred to as “PTFE”) to a cylindrical plastic part. It is. As an example of this technique, a ventilation member configured as a ventilation sheet is known (see, for example, Patent Document 1). The ventilation member has a breathability and a waterproof property. For example, a packing made of a nonwoven fabric as a waterproof breathable membrane made of PTFE in which a large number of irregularly shaped micropores having a pore diameter of 0.1 μm to 10 μm are formed. A sheet is laminated.
このように、従来からも通気栓部品を使用することで前述の機能は果たされており、現状品に対抗する新製品はまだ見出されていない。しかしながら、現状品も多くの問題点を抱えており、例えば、PTFE製不織布が高価であること、PTFE製不織布を貼り付ける工程の信頼性が高くないこと、それ故に出荷前に全数検査を必要とすること等である。従ってコストが高いこと等が難点となっている。 As described above, the functions described above have been achieved by using vent plug parts in the past, and no new product has yet been found to compete with the current product. However, the current product also has many problems, for example, that the PTFE nonwoven fabric is expensive, the reliability of the process of pasting the PTFE nonwoven fabric is not high, and therefore 100% inspection is required before shipment. And so on. Therefore, the high cost is a difficult point.
本発明者らは既に従来と異なる別の方法で通気栓を試作し、これに十分な性能のあることを既に開示している(特許文献2参照)。これは、先ずポリブチレンテレフタレート樹脂(以下「PBT」という。)と、ペンタエリスリトール(pentaerythritol)と、少々の第3成分との混合物(コンパウンド)を作成し、これを原料にして射出成形し、得た成形品を湯に浸漬する抽出工程にかけ、ペンタエリスリトール等を抜き出した多孔質体とするものである。 The inventors have already prototyped a vent plug by another method different from the conventional one and have already disclosed that it has sufficient performance (see Patent Document 2). First, a polybutylene terephthalate resin (hereinafter referred to as “PBT”), pentaerythritol, and a small amount of a third component (compound) are prepared, and injection molding is performed using this as a raw material. The molded product is subjected to an extraction process in which it is immersed in hot water to obtain a porous body from which pentaerythritol and the like are extracted.
これを乾燥後に、PTFEエマルジョン系撥水剤を溶かした懸濁液に浸漬して長時間放置した後、乾燥し通気栓とする。この通気栓は高い通気性と撥水性を有しており、且つ、耐熱性あるエンプラでもあるPBTを使用しているので、前述のPTFE系の通気栓に比し信頼性がありコスト面でも低コスト化が可能であり効果のあるものである。 After drying, it is immersed in a suspension in which a PTFE emulsion-based water repellent is dissolved and left for a long time, and then dried to form a vent plug. This vent plug has high breathability and water repellency, and uses PBT, which is also a heat-resistant engineering plastic. Therefore, it is more reliable and lower in cost than the PTFE vent plug described above. Cost reduction is possible and effective.
一方、撥水剤については、撥水効果のあるものとして、シリコーン系のものが多分野に亘って適用可能であり、市販もされている。メチル系シリコーン高分子化合物はその一例であり、その性質等に関しては非特許文献1に開示されている。
しかしながら、前記特許文献2の通気栓の製造法につき量産法の開発研究を行ったところ、撥水性の獲得にまだ不安定であることが判明した。理論的には、前述のとおり製造可能なものである。しかし特に量産化する上では、撥水性を維持する点においてまだ不安定なところがあり、改良の余地を有していた。その不安定さについて簡単に理由を記載すると、通気栓自体が保有する連続型気泡の平均直径が、撥水剤付与水溶液中のPTFEエマルジョン径に比較して十分には大きくないことである。 However, as a result of research and development of a mass production method for the manufacturing method of the vent plug of Patent Document 2, it has been found that the method is still unstable in obtaining water repellency. Theoretically, it can be manufactured as described above. However, particularly in mass production, there are still places where the water repellency is maintained and there is room for improvement. Briefly describing the instability, the average diameter of the continuous bubbles possessed by the vent plug itself is not sufficiently large compared to the PTFE emulsion diameter in the water-repellent agent-provided aqueous solution.
本発明者らが使用した撥水性付与材は、乳化重合で製作したPTFEエマルジョンであり、PTFE高分子を界面活性剤分子が取り巻いて親水性としたものである。市販のPTFEエマルジョン粒径は、いずれも特に粒径範囲が決められたものではなく、基本的には布や紙等の表面に吸着させて撥水性を付与するものである。従って、PTFE高分子の凝集や会合があったためか、直径(エマルジョン径)が大きかった。 The water repellency-imparting material used by the present inventors is a PTFE emulsion produced by emulsion polymerization, and a PTFE polymer is made hydrophilic by surrounding surfactant molecules. The particle diameter range of the commercially available PTFE emulsion is not particularly determined, and basically it is adsorbed on the surface of cloth or paper to impart water repellency. Therefore, the diameter (emulsion diameter) was large, probably because PTFE polymer was aggregated or associated.
この事実に対し、本発明者らは、テトラフルオロエチレン乳化重合の超微粒子で高分散型のPTFEエマルジョンを安定して得るまでには至っていなかった。超微粒子で高分散型のPTFEエマルジョンを安定供給するためには、保管時間が長く、且つ保管温度が上昇してもエマルジョン同士の凝集や会合が生じず、製造時の粒径維持のできるものが必要である。そこで、本発明者らは、市販PTFEエマルジョンを、多孔質体の奥の穴壁まで吸着可能にする大口径連続気泡型のPBT多孔質体を作成しようとしたが、大口径にすると多孔質体の機械的強度が急落する等の問題が生じ、安定生産するための量産化技術の構築には不十分であった。 In response to this fact, the present inventors have not yet achieved a stable and highly dispersed PTFE emulsion with ultrafine particles of tetrafluoroethylene emulsion polymerization. In order to stably supply ultra-fine and highly dispersed PTFE emulsions, the storage time is long, and even when the storage temperature is increased, the emulsions do not aggregate or associate with each other and can maintain the particle size during production. is necessary. Therefore, the present inventors tried to create a large-diameter open-cell PBT porous body that can adsorb a commercially available PTFE emulsion to the hole wall at the back of the porous body. As a result, there was a problem such as a sharp drop in the mechanical strength, which was insufficient for the construction of mass production technology for stable production.
本発明者らは現行品を再検討し、改良の努力を行った。現状のPTFE不織布は高価である上に、自動車等が廃棄されシュレッダーダストにされた後に燃焼されると、弗化水素に変化し燃焼炉を損傷させるおそれがある。それに対し、本発明者らが得た前述の発明(特許文献2)で使用した材料は、PBT、ペンタエリスリトールであり、安価な化学材料である上、ペンタエリスリトールは簡単にリサイクル使用できて資源ロスが非常に少ない材料である。 The inventors reviewed the current product and made efforts to improve it. The current PTFE nonwoven fabric is expensive, and when it is burned after automobiles are discarded and shredded dust, it may change to hydrogen fluoride and damage the combustion furnace. On the other hand, the materials used in the above-mentioned invention (Patent Document 2) obtained by the present inventors are PBT and pentaerythritol, which is an inexpensive chemical material. In addition, pentaerythritol can be easily recycled and lost resources. There is very little material.
又、本発明者らの考慮する通気栓には、撥水剤処理が必要であり、撥水剤は一般に高価である。しかし本発明においては、その使用量はPBT製多孔質体の孔部も含む表面積への吸着分のみであり、表面積が広くても吸着量はそれほど要しない。本発明によるものの通気栓が量産化できれば、環境負荷が小さくなり、コストも下がる可能性が高い。 In addition, the vent plugs considered by the present inventors require a water repellent treatment, and the water repellent is generally expensive. However, in the present invention, the amount used is only the amount adsorbed on the surface area including the pores of the PBT porous body, and the amount of adsorption is not so great even if the surface area is large. If the vent plug according to the present invention can be mass-produced, the environmental load is reduced and the cost is likely to be reduced.
本発明者らは、PBT製の多孔質の成形品を得るまでの工程は、前述の特許文献2で示す技術によりなし得るため、その技術を利用した。その上で、撥水剤について適したものを選択し、その適用の開発研究を行った。これにより量産化に適した通気栓の可能性を求め、撥水性を付与する際に有機溶剤を使用することとした。 The present inventors used the technique up to obtaining a porous molded product made of PBT because the technique shown in Patent Document 2 described above can be used. On that basis, we selected a suitable water repellent and conducted research on its application. Accordingly, the possibility of a vent plug suitable for mass production was sought, and an organic solvent was used when imparting water repellency.
一方、メチル系シリコーン高分子化合物は、撥水効果のあることは前述の通りである。シリコーンが水をはじく基本的特性があることは、よく知られており、市販されており容易に購入可能である。このシリコーンは口紅などに使用されていることが知られているが、最近はスポーツウェアの繊維処理剤に使用されている。このメチル系シリコーン高分子化合物の市販品は、いずれも分子量が数千〜数万の高分子の溶液である。これをPBTに付着し易くし、撥水性を高める処理を行うようにすれば、安価で量産化の可能な製造品とすることができる。 On the other hand, as described above, the methyl silicone polymer compound has a water repellent effect. It is well known that silicone has the basic property of repelling water, is commercially available and can be easily purchased. This silicone is known to be used for lipsticks and the like, but recently it has been used as a textile treatment agent for sportswear. Commercial products of this methyl silicone polymer compound are all polymer solutions having molecular weights of several thousand to several tens of thousands. If it is made easy to adhere to the PBT and the water repellency is increased, it can be manufactured at low cost and capable of mass production.
既に、布や紙製品への撥水性付与で、有機溶剤に溶解できる撥水剤が開発され使用されており、傘や防水布の製造で量産処理されている例がある。浸漬液がエマルジョン型でなく溶液型であるので、溶解した撥水剤分子径は凝集や会合がなく、多孔質体の表面に吸着し易いと考えられる。本発明者らは、特許文献2の技術で得た多孔質体を改良した上で、その多孔質体に付与する最適の撥水剤を探索すべく可溶型撥水剤を試した。 Already, water repellents that can be dissolved in an organic solvent by imparting water repellency to fabrics and paper products have been developed and used, and there are examples of mass production processing of umbrellas and waterproof fabrics. Since the immersion liquid is not an emulsion type but a solution type, the dissolved water repellent molecular diameter is considered to be easily adsorbed on the surface of the porous body without aggregation or association. The present inventors improved a porous body obtained by the technique of Patent Document 2 and then tried a soluble water repellent to search for an optimum water repellent to be applied to the porous body.
本発明は以上の技術背景のもとに開発されたものであり、次の目的を達成する。本発明の目的は、撥水性効果を高め、コスト削減を実現し、量産化を可能にした通気栓とその製造技術を提供することにある。 The present invention has been developed based on the above technical background, and achieves the following object. An object of the present invention is to provide a vent plug and a manufacturing technique thereof that enhance the water repellency effect, realize cost reduction, and enable mass production.
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明1に係る通気栓は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を25〜40質量%、ペンタエリスリトールを75〜60質量%、及び液状の多官能アルコール化合物を0.25〜2.5質量%含むコンパウンドを構成し、このコンパウンドを射出成形し、その射出成形により得られた通気栓型の射出成形品を水に浸漬してアルコール類を抽出した後、乾燥して多孔質体とし、この多孔質体となった前記射出成形品をメチル系シリコーン高分子化合物の有機溶剤溶液に浸漬してシリコーン高分子化合物を吸着させた後、乾燥して前記有機溶剤を揮発させることにより製造されたものであることを特徴とする。
この通気栓を厚さ2mmの板状物とした場合、透気度がガーレー値25秒以下で、且つ撥水性が耐水圧1m以上であることを特徴とする。
The present invention takes the following means in order to achieve the object.
The vent plug according to the present invention 1 comprises a compound containing 25 to 40% by mass of polybutylene terephthalate resin, 75 to 60% by mass of pentaerythritol, and 0.25 to 2.5% by mass of a liquid polyfunctional alcohol compound. Then, the compound was injection molded, and the vent plug-type injection molded product obtained by the injection molding was immersed in water to extract alcohols, and then dried to form a porous body. The injection-molded article is manufactured by immersing in an organic solvent solution of a methyl silicone polymer compound to adsorb the silicone polymer compound, and then drying and volatilizing the organic solvent. And
When this vent plug is a plate having a thickness of 2 mm, the air permeability is a Gurley value of 25 seconds or less and the water repellency is a water pressure resistance of 1 m or more.
本発明2に係る通気栓の製造方法は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を25〜40質量%、ペンタエリスリトールを75〜60質量%、及び液状の多官能アルコール化合物を0.25〜2.5質量%含むコンパウンドを作成するコンパウンド作成工程と、前記コンパウンドを射出成形機にて射出成形することにより通気栓型の射出成形品を得る成形工程と、前記射出成形品を水に浸漬してアルコール類を抽出した後、乾燥して多孔質体とする抽出工程と、この多孔質体となった前記射出成形品をメチル系シリコーン高分子化合物の有機溶剤溶液に浸漬してシリコーン高分子化合物を吸着させる浸漬工程と、この浸漬工程を経た前記射出成形品を乾燥して前記有機溶剤を揮発させる乾燥工程とからなることを特徴とする。
この製造方法によって得られた通気栓を厚さ2mmの板状物とした場合、透気度がガーレー値25秒以下で、且つ撥水性が耐水圧1m以上であることを特徴とする。
The method for producing a vent plug according to the present invention 2 includes 25 to 40% by mass of polybutylene terephthalate resin, 75 to 60% by mass of pentaerythritol, and 0.25 to 2.5% by mass of a liquid polyfunctional alcohol compound. A compound creating step for creating a compound, a molding step for obtaining a vent plug type injection molded product by injection molding the compound with an injection molding machine, and alcohols were extracted by immersing the injection molded product in water. Thereafter, an extraction step for drying to form a porous body, and an immersion step for immersing the injection molded article that has become the porous body in an organic solvent solution of a methyl silicone polymer compound to adsorb the silicone polymer compound; And a drying step of drying the injection molded product that has undergone the dipping step to volatilize the organic solvent.
When the vent plug obtained by this manufacturing method is a plate having a thickness of 2 mm, the air permeability is a Gurley value of 25 seconds or less, and the water repellency is a water pressure resistance of 1 m or more.
本発明3に係る通気栓の製造方法は、本発明2に記載した通気栓の製造方法において、前記乾燥工程は、前記射出成形品を140℃以上の温度に加熱して前記メチル系シリコーン高分子化合物を定着させる工程を含むことを特徴とする。 The vent plug manufacturing method according to the present invention 3 is the vent plug manufacturing method according to the present invention 2, wherein the drying step comprises heating the injection-molded product to a temperature of 140 ° C. or higher to form the methyl silicone polymer. And a step of fixing the compound.
本発明4に係る通気栓の製造方法は、本発明2又は3に記載した通気栓の製造方法において、前記有機溶剤溶液は、メチル系シリコーン高分子化合物の濃度が0.5質量%以上であることを特徴とする。
The vent plug manufacturing method according to the
本発明5に係る通気栓の製造方法は、本発明2ないし4から選択される1に記載した通気栓の製造方法において、前記多官能アルコール化合物は、グリセリンであることを特徴とする。
The method for producing a vent plug according to the
以下、目的物である通気栓の好ましい製造工程につき詳細に説明する。
〔PBT/ペンタエリスリトールのコンパウンドの作成〕
コンパウンドの原材料としては、ペンタエリスリトール、PBT、及び、液状の多官能アルコールを使用する。ペンタエリスリトールとしては、市販ペンタエリスリトールが使用でき、且つ、その二量体(正確には脱水二量体)、三量体(正確には脱水三量体)を含んでいてもよく、本発明ではその二量体や三量体を含んでいるものを総称して「ペンタエリスリトール」という。
Hereinafter, a preferable manufacturing process of the target air vent plug will be described in detail.
[Preparation of PBT / pentaerythritol compound]
As raw materials for the compound, pentaerythritol, PBT, and liquid polyfunctional alcohol are used. As pentaerythritol, commercially available pentaerythritol can be used, and the dimer (exactly dehydrated dimer) and trimer (exactly dehydrated trimer) may be included. Those containing the dimer and trimer are collectively called “pentaerythritol”.
PBTは、市販のPBTペレットが使用できるが、PBT粉末が好ましく使用できる。又、液状の多官能アルコールとしては、グリセリン、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタントリオール等が使用できる。しかし、安価で最も本発明者らが必要としている機能に適しているのはグリセリンであり、その使用が特に好ましい。 As PBT, commercially available PBT pellets can be used, but PBT powder can be preferably used. As the liquid polyfunctional alcohol, glycerin, ethylene glycol, propanediol, butanetriol and the like can be used. However, it is inexpensive and most suitable for the functions required by the present inventors is glycerin, and its use is particularly preferred.
コンパウンドを作成するに当たって、その混合組成比は、PBTを25〜40質量%、ペンタエリスリトールを75〜60質量%、多官能アルコール化合物であるグリセリンを0.25〜2.5質量%にすることが好ましい。PBT使用量が25質量%以下でも本発明で目的とする透気度、耐水圧の多孔質体を作成できる。しかしながら、その強度(構造的強度)が低くなり、通気栓としての現場使用で損壊するおそれが生じることと、射出成形での離型が難しくなること等から商業的量産製造にはそぐわない。一方、PBT使用料を40質量%以上にすると最終製品の透気度が低いものになる。 In preparing the compound, the mixing composition ratio may be 25 to 40% by mass of PBT, 75 to 60% by mass of pentaerythritol, and 0.25 to 2.5% by mass of glycerin, which is a polyfunctional alcohol compound. preferable. Even when the amount of PBT used is 25% by mass or less, a porous body having a desired air permeability and water pressure resistance can be produced. However, the strength (structural strength) is low, and there is a possibility that it may be damaged in the field use as a vent plug, and it is difficult to release in injection molding. On the other hand, when the PBT usage fee is 40% by mass or more, the air permeability of the final product is low.
又、グリセリンの組成比が0.25質量%以下であると最終製品の透気度が不十分なものになり、2.5質量%以上であると最終製品の強度(構造的強度)が不十分で実用的でなくなる。従って、PBT、グリセリンの割合が前述の好適割合以外のものは推奨できない。好ましく選択された所定混合比になる全原料をヘンシェルミキサー等の混合撹拌機で混合し、押し出し機への供給原料とする。 Further, if the composition ratio of glycerin is 0.25% by mass or less, the air permeability of the final product is insufficient, and if it is 2.5% by mass or more, the strength (structural strength) of the final product is unsatisfactory. Not enough and practical. Therefore, it is not recommended that the ratio of PBT and glycerin is other than the above-mentioned preferred ratio. All the raw materials which become the predetermined mixture ratio selected preferably are mixed with mixing agitators, such as a Henschel mixer, and let it be a feed material to an extruder.
〔押し出し成形〕
攪拌された原料は押し出し機にて加熱溶融押し出しを行い、切断してペレット化する。以下に述べる押し出し方法は、本発明者らの出願によるものである。技術内容の詳細は特許文献2に記載されているので、その詳細な説明は省略するが、その原理には単純な溶融押し出し方法と異なるものが含まれている。これらは本発明者らが見出したものであり本発明に関わる重要内容を含んでいるので、再度説明する。
(Extruded molding)
The stirred raw material is heated and melted and extruded by an extruder, and cut into pellets. The extrusion method described below is based on the application of the present inventors. Since the details of the technical contents are described in Patent Document 2, detailed description thereof is omitted, but the principle includes a different method from a simple melt extrusion method. These have been found by the present inventors and contain important contents related to the present invention, and will be described again.
即ち、市販のペンタエリスリトールを加熱して行くと、ほぼ190℃の温度で溶融し、更に加熱して230℃付近の温度を越えると、水蒸気が発生する沸騰状況と類似の危険な状況になる。一般的な化学便覧によると、ペンタエリスリトールの融点は260℃近辺とあり、前記の市販品の融点(〜190℃)と異なる。その差異は、ペンタエリスリトールが溶融して液状になれば簡単に脱水二量化すること、及び、ペンタエリスリトールとその脱水二量化物の平衡が、250℃付近の温度で後者に10%以上の組成比を与えることによるものである。 That is, when commercially available pentaerythritol is heated, it melts at a temperature of approximately 190 ° C., and when heated further exceeds a temperature in the vicinity of 230 ° C., a dangerous situation similar to a boiling situation in which water vapor is generated occurs. According to a general chemical manual, the melting point of pentaerythritol is around 260 ° C., which is different from the melting point (˜190 ° C.) of the commercial product. The difference is that when pentaerythritol melts and becomes liquid, it is easily dehydrated and dimerized, and the equilibrium of pentaerythritol and its dehydrated dimerized product is more than 10% over the latter at a temperature around 250 ° C. It is by giving.
約190℃の温度は、脱水二量化品を約10%含むペンタエリスリトールの融点であり、市販品はこの組成物である。ペンタエリスリトールの融点を正確に測定するには以下の方法を採用する。即ち、溶剤を使用した再結晶法を繰り返して高純度のペンタエリスリトール結晶を得て、これを試料として融点を測るのである。この方法で測定すると、融点は255〜260℃の温度となる。 The temperature of about 190 ° C. is the melting point of pentaerythritol containing about 10% of the dehydrated dimerized product, and the commercial product is this composition. The following method is employed to accurately measure the melting point of pentaerythritol. That is, the recrystallization method using a solvent is repeated to obtain a high purity pentaerythritol crystal, and the melting point is measured using this as a sample. When measured by this method, the melting point is a temperature of 255 to 260 ° C.
しかし、この融点測定で、ペンタエリスリトールは溶融すると同時に水蒸気を発して沸騰状況になり、直ちに二量体が10%近く生じる。そして前記試料を直ちに冷却して得た二量体含有のペンタエリスリトールを再度加熱すると、190℃付近の温度で溶融し、更に昇温を続けると230℃付近の温度で水蒸気を発して更なる脱水反応が進行する。 However, in this melting point measurement, pentaerythritol melts and at the same time emits water vapor to a boiling state, and immediately a dimer is formed nearly 10%. When the dimer-containing pentaerythritol obtained by immediately cooling the sample is heated again, it melts at a temperature around 190 ° C., and when the temperature is further raised, water vapor is emitted at a temperature around 230 ° C. The reaction proceeds.
即ち、190℃の温度は、二量体を10%程度含んだペンタエリスリトールの融点であり、230℃以上の温度にして水蒸気が再び発するのは、二量体への平衡反応や二量体から三量体への平衡反応が更に進むためとみられる。ただし、二量体も三量体も固体のアルコールであり水溶性は高いので、本発明での役割は変わらない。それ故にこれら脱水オリゴマー類を含む全体を本発明では「ペンタエリスリトール」と称することとした。 That is, the temperature of 190 ° C. is the melting point of pentaerythritol containing about 10% of the dimer, and water vapor is emitted again at a temperature of 230 ° C. or higher because of the equilibrium reaction to the dimer and the dimer. This seems to be because the equilibrium reaction to the trimer proceeds further. However, since the dimer and the trimer are solid alcohols and have high water solubility, the role in the present invention remains unchanged. Therefore, the whole including these dehydrated oligomers is referred to as “pentaerythritol” in the present invention.
一方、市販PBTは実質的な溶融点が250〜260℃であり、前記の市販ペンタエリスリトールと溶融混合しようとすれば危険温度である230℃を超えてしまう。要するに、溶融混合する温度まで上げると、市販ペンタエリスリトールは脱水縮合反応が起こり、水蒸気を激しく発するので押し出し機内で内圧が急上昇し危険である。 On the other hand, the commercially available PBT has a substantial melting point of 250 to 260 ° C., and if it is attempted to melt and mix with the above-mentioned commercially available pentaerythritol, it will exceed the dangerous temperature of 230 ° C. In short, when the temperature is raised to the melt mixing temperature, commercially available pentaerythritol undergoes a dehydration condensation reaction and generates steam violently, so that the internal pressure rapidly rises in the extruder and is dangerous.
本発明者らは前述の特許文献2にこの対応策を記載しているが、押し出し機のスクリュー/シリンダー温度を230℃の単一温度に保ちつつ押し出すことで、脱水反応の発生を抑えるようにした。この方法により、どのようなポリエステルでも熱アルコールには多少溶解するが、特に230℃の温度のペンタエリスリトール液に対しては、ポリエステルであるPBTが非常によく溶解したのである。よく溶解したのは、水酸基を4個有する多官能アルコールのペンタエリスリトール故に生じたことと考えられる。 The present inventors have described this countermeasure in the above-mentioned Patent Document 2, but the generation of the dehydration reaction is suppressed by extruding while keeping the screw / cylinder temperature of the extruder at a single temperature of 230 ° C. did. By this method, any polyester dissolves somewhat in hot alcohol, but particularly in a pentaerythritol solution at a temperature of 230 ° C., PBT, which is a polyester, dissolved very well. It is thought that it was caused by pentaerythritol, which is a polyfunctional alcohol having 4 hydroxyl groups, that dissolved well.
本発明者らは、ペンタエリスリトールによるPBTのエステル交換反応に留意した。高温では無触媒でもポリエステルとアルコール間にエステル交換反応が起こり、エステル交換反応が生じるとポリエステルの分子が結果的に切断されて短分子化する。PBTが短分子化すると、コンパウンド化がよく行われても最終的な通気栓の機械強度が低下するので好ましくない。それ故、シリンダー温度を230℃以上にしないこと、押し出し機のL/Dを実質的に短くして排出を速めること等が押し出し工程の要点となる。 The inventors noted the transesterification of PBT with pentaerythritol. Even if there is no catalyst at a high temperature, a transesterification reaction occurs between the polyester and the alcohol. When the transesterification reaction occurs, the polyester molecules are eventually cleaved and shortened. If the PBT is shortened, it is not preferable because the mechanical strength of the final vent plug is lowered even if compounding is frequently performed. Therefore, the main point of the extrusion process is that the cylinder temperature is not set to 230 ° C. or more, and the L / D of the extruder is substantially shortened to speed up the discharge.
押し出し機から押し出された溶融物は、冷風で固化するのが最も好ましい。しかし冷風固化は工程設備の作成に費用がかかる。このため、溶融物は冷水中に通してから固化させ切断するのが有効である。0℃に近い温度の冷水では、ペンタエリスリトールの水への溶解度も低く固化も速いので有効である。 Most preferably, the melt extruded from the extruder is solidified with cold air. However, cold air solidification is expensive to create process equipment. For this reason, it is effective that the melt is solidified and cut after passing through cold water. Cold water having a temperature close to 0 ° C. is effective because pentaerythritol has low solubility in water and solidifies quickly.
得られるペレットの組成がやや変化するが、逆に言えばペレットが目標の組成になればよいわけであり、やや多めのペンタエリスリトールを加えて原材料を作成すればよい。冷却水は昇温しないように冷却装置で冷却しながら循環させる。長時間の使用で冷却水の冷却部にペンタエリスリトールの結晶が付着するが、これは剥がして再利用すればよい。 Although the composition of the pellets to be obtained varies slightly, in other words, the pellets only need to have the target composition, and a slightly larger amount of pentaerythritol may be added to prepare the raw material. The cooling water is circulated while being cooled by a cooling device so as not to raise the temperature. Pentaerythritol crystals adhere to the cooling part of the cooling water after a long period of use, but this may be removed and reused.
〔射出成形〕
前記工程で得たペレットを原料として射出成形し、通気栓の形状物を得る。尚、本発明者らが得た試験用試作品の形状は、厚さ2mm直径46mmの円板状物であった。射出温度は240℃までとし、金型温度は常温〜70℃程度とした。射出温度を上げ過ぎると、ペンタエリスリトールの脱水縮合反応により射出筒内で水蒸気が生じる。このため成形作業が困難となり、高くても245℃の温度までに抑制する必要がある。そしてこの場合でも射出筒内での滞留時間が長くなり過ぎないように順調な成形が求められる。
〔injection molding〕
The pellets obtained in the above step are injection molded using the raw material to obtain a vent plug shape. The shape of the test prototype obtained by the present inventors was a disk-like product having a thickness of 2 mm and a diameter of 46 mm. The injection temperature was up to 240 ° C, and the mold temperature was about room temperature to about 70 ° C. If the injection temperature is raised too much, water vapor is generated in the injection cylinder due to the dehydration condensation reaction of pentaerythritol. For this reason, the molding operation becomes difficult, and it is necessary to suppress the temperature to 245 ° C. at the highest. Even in this case, smooth molding is required so that the residence time in the injection cylinder does not become too long.
ただし、むしろ注意すべきは成形品形状にある。即ち、射出物に占める高分子の比率が通常の樹脂成形より遥かに少ない原料を使用しているので、成形品は成形収縮率がゼロに近い。成形収縮率がゼロに近いと円滑に離型しないおそれがある。それ故、離型時に、成形品にエジェクターピンの押し出しによる穴が生じたり、離型出来ても成形品が割れるおそれも生じてトラブルになり易い。これを解消するためには、形状的に離型が容易なように高い抜き勾配を付けた形状品とするか、あるいは押し出し部の広い面積を有するエジェクターピンやエジェクタープレートの金型設計をすること等の配慮をすることが好ましい。 However, what should be noted is the shape of the molded product. That is, since the raw material uses a much lower proportion of the polymer in the injection product than that of normal resin molding, the molded product has a molding shrinkage rate close to zero. If the molding shrinkage is close to zero, the mold may not be released smoothly. Therefore, at the time of mold release, a hole is formed in the molded product due to the extrusion of the ejector pin, and even if the mold can be released, the molded product may be broken, which is likely to cause trouble. In order to solve this problem, it is necessary to use a shape with a high draft so that it can be easily released, or to design a die for ejector pins and ejector plates that have a large area of extrusion. It is preferable to take such considerations.
〔ペンタエリスリトールの抽出〕
前記工程で得た成形品を50〜80℃温度の大量の水中に投入して放置し、成形品中のペンタエリスリトールとグリセリンを抽出するのが好ましい。6時間も浸漬すると、殆どの前記成分は湯に溶解する。その後に湯から取り出して別の新しい湯に浸漬して、更に6時間程度浸漬し、取り出して90℃程度の温度で熱風乾燥機に24時間入れて乾燥するのが好ましい。浸漬物が多くて槽内で重なるおそれがあるときは、重なりを防ぐために、ゆっくりとした撹拌が必要となる。
[Pentaerythritol extraction]
It is preferable that the molded product obtained in the above step is put in a large amount of water at a temperature of 50 to 80 ° C. and left to extract pentaerythritol and glycerin in the molded product. When immersed for 6 hours, most of the components dissolve in hot water. Then, it is preferably taken out from the hot water and dipped in another new hot water, dipped for another 6 hours, taken out, put into a hot air dryer at a temperature of about 90 ° C. for 24 hours and dried. When there is a large amount of immersion material and there is a possibility of overlapping in the tank, slow stirring is necessary to prevent overlap.
大量の連続型量産処理では、図1に示すような向流式の抽出装置が使用できる。図1中の水槽1、水槽2、及び水槽3は、水が貯蔵され温度制御できる水槽であり、各水槽1、水槽2、及び水槽3の水は、70℃付近の温度に自動制御されている。水槽1には、水道水又は工業用水が供給管6から常時少量供給される。水槽1から溢れた水は水槽2に、又水槽2を溢れた水は水槽3に順に供給され、水槽3を溢れた水は冷却槽4に供給される。冷却槽4では、冷媒が冷媒管9を通じて水を5℃付近の温度まで冷す。冷却槽4では、溶解していたペンタエリスリトールが析出し、析出物は冷却槽4の内壁や冷媒管9に付着する。
In a large amount of continuous mass production processing, a countercurrent extraction device as shown in FIG. 1 can be used. Water tank 1, water tank 2, and water tank 3 in FIG. 1 are water tanks in which water can be stored and temperature controlled, and the water in each water tank 1, water tank 2, and water tank 3 is automatically controlled to a temperature around 70 ° C. Yes. A small amount of tap water or industrial water is always supplied to the water tank 1 from the supply pipe 6. The water overflowing from the water tank 1 is supplied to the water tank 2, the water overflowing the water tank 2 is supplied to the water tank 3 in order, and the water overflowing the water tank 3 is supplied to the
これにより、水中のペンタエリスリトールの濃度は下り、水はポンプ5、管7を経て水槽2に戻される。又、冷却槽4の水の一部は管8を経て排出される。排出水には、ペンタエリスリトールとグリセリンが含まれておりBODが高いので、排水後活性汚泥等で処理する。浸漬治具10は、成形品を入れた浸漬治具であり、この浸漬治具10を水の流れとは逆に水槽3に浸漬する。
As a result, the concentration of pentaerythritol in the water decreases, and the water is returned to the water tank 2 through the
次に、水槽2に浸漬し、次に水槽1に浸漬する方法で、順に図1の矢印で示す方向に送り、成形品からアルコール分を抽出する。水槽3、2、1への浸漬時間は数時間程度にして最終的には99%以上のペンタエリスリトールを抽出する。又、冷却槽4での析出物を時々回収し自然乾燥することで、ペンタエリスリトールは90%以上回収できる。このようにして、浸漬冶具10内の成形品は多孔質体となる。
Next, in the method of immersing in the water tank 2 and then in the water tank 1, it is fed in the direction indicated by the arrow in FIG. The immersion time in the water baths 3, 2, 1 is about several hours, and finally 99% or more of pentaerythritol is extracted. Moreover, 90% or more of pentaerythritol can be collect | recovered by collect | recovering the deposits in the
〔撥水剤及びその多孔質体への担持方法〕
撥水剤としては、前述したとおり多種多様なものが開発されている。その中で、本発明者らが撥水剤に求める性質は、先ず第1に、溶剤に分散した状態でその大きさ(分子、イオン、エマルジョンなどの直径)が小さいことである。これは、多孔質体の表面から穴を通って中心部分まで撥水剤が侵入し得ることを保証するためである。エマルジョン型ではその直径が大きく安定して孔の奥まで侵入できないので、溶剤に可溶性のものを使用する。
[Water repellent and its supporting method on the porous body]
A wide variety of water repellents have been developed as described above. Among them, the property required by the present inventors for the water repellent is firstly that the size (the diameter of molecules, ions, emulsion, etc.) is small when dispersed in a solvent. This is to ensure that the water repellent can penetrate from the surface of the porous body through the hole to the central portion. The emulsion type has a large diameter and cannot be penetrated deeply, so use a solvent-soluble one.
又、吸着後に脱離や移動(脱離と再吸着)をしないことが好ましく、移動があっても移動速度が遅いことが望ましい。その為には分子量がある程度大きい、即ち分子量が数千以上の高分子が望ましい。但し、分子量が十万レベルのいわゆる射出成形用ポリマーのレベルの高分子では、溶剤への溶解度が低くなり過ぎてしまう。従って、これらのことから、撥水剤としては分子量が数千〜1万程度の高分子であることが好ましい。 Further, it is preferable not to desorb or move (desorb and re-adsorb) after adsorption, and it is desirable that the moving speed is slow even if there is movement. For this purpose, a polymer having a certain molecular weight, that is, a polymer having a molecular weight of several thousand or more is desirable. However, a so-called injection molding polymer having a molecular weight of 100,000 is too low in solubility in a solvent. Therefore, the water repellent is preferably a polymer having a molecular weight of about several thousand to 10,000.
一般に撥水剤として知られるのは、弗化炭化水素系高分子化合物、又はシリコーン系高分子化合物の何れかである。撥水性能は、前者が優れているが後者より高価である。後者は、大量消費されるシリコーンオイル、シリコーンシーラント、シリコーンゴム等の生産品であり、これらの大量消費品のおかげで安価に入手できる。 What is generally known as a water repellent is either a fluorinated hydrocarbon polymer compound or a silicone polymer compound. The water repellency is superior to the former, but more expensive than the latter. The latter are products such as silicone oil, silicone sealant, and silicone rubber that are consumed in large quantities, and can be obtained at low cost thanks to these mass-consumed products.
本発明では、撥水剤が吸着する対象の担体が厚みある多孔質体であり、担体表面積は十分に広く、且つ、孔径が小さいので撥水剤は水滴と近づき易い。それ故、本発明においてはシリコーン系撥水剤を用いても、弗素系化合物並に十分使用可能なレベルの撥水機能を付与できるとした。本発明では、市販のコーティング用シリコーン材の内、メチル系シリコーン高分子化合物を使ったコーティング用シリコーン材を使用する。シリコーン系素材メーカーは国内外に生産メーカーが多くあり、どのメーカーも数種の前記市販品を扱っている。何れも分子量が数千〜数万の高分子で、炭化水素系有機溶剤の溶液で市販している。 In the present invention, the carrier to which the water repellent is adsorbed is a thick porous body, the surface area of the carrier is sufficiently wide, and the pore diameter is small, so that the water repellent is likely to approach water droplets. Therefore, in the present invention, even if a silicone-based water repellent is used, it is possible to provide a water repellent function at a level that can be used as well as a fluorine-based compound. In the present invention, among commercially available silicone materials for coating, a silicone material for coating using a methyl silicone polymer compound is used. There are many manufacturers of silicone materials in Japan and overseas, and each manufacturer handles several types of commercial products. Each is a polymer having a molecular weight of thousands to tens of thousands, and is commercially available as a solution of a hydrocarbon-based organic solvent.
これら市販品は、基本構造がジメチルポリシロキサンであり、且つ、コーティング後に更に高分子化硬化できるよう修飾したものである。この硬化の原理は、各製品によって異なるが、分子端の一部を変性して他の分子端部と脱アルコール反応、脱オキシム反応等で前記化合物同士を縮合させる、又、分子端部をアルケニル化してラジカル反応で結合させる等の方法が採用される。これらの市販品には前記縮合硬化型が多いが、これらの系では硬化を促進する触媒があり、市販時に触媒が既に加えられているものもある。 These commercially available products have a basic structure of dimethylpolysiloxane and are modified so that they can be further polymerized and cured after coating. The principle of curing differs depending on the product, but the molecular end is partially modified to condense the compounds with other molecular ends by dealcoholization reaction, deoxime reaction, etc. And a method such as bonding by radical reaction is employed. Many of these commercially available products are the condensation-curing type, but in these systems, there are catalysts that accelerate the curing, and there are some that have already been added at the time of commercialization.
この様な硬化促進能力ある触媒はジブチル錫等である。ただし、ジブチル錫の製造に当たって環境ホルモンとされるトリブチル錫が副生し、その精製工程でこれが完全除去できない問題点があり、昨今は触媒を非錫系品に変える研究開発が行われている。本発明は環境問題に対応するため、硬化促進用触媒を含まないメチル系シリコーン化合物の使用を考慮し、且つ、長期的に十分な撥水機能を持たせられるようにした。 Such a catalyst capable of promoting curing is dibutyltin or the like. However, there is a problem that tributyltin, which is an environmental hormone, is produced as a by-product in the production of dibutyltin and cannot be completely removed in the purification process. Recently, research and development have been conducted to change the catalyst to a non-tin product. In order to cope with environmental problems, the present invention considers the use of a methyl silicone compound that does not contain a curing accelerating catalyst, and has a sufficient water-repellent function over the long term.
即ち、本発明者らが撥水剤とするメチル系シリコーン化合物の基本構造は、ジメチルポリシロキサンである。ジメチルポリシロキサンは、所謂シリコーンオイルの1種でありこれ自身にも撥水性がある。前述の非特許文献1に、ジメチルポリシロキサンを何らかの素材(ここでは担体と称する)に塗布した場合についての説明がなされている。 That is, the basic structure of the methyl silicone compound that the present inventors use as a water repellent is dimethylpolysiloxane. Dimethylpolysiloxane is a kind of so-called silicone oil, and itself has water repellency. Non-Patent Document 1 described above describes a case where dimethylpolysiloxane is applied to some material (herein referred to as a carrier).
これによると、ジメチルポリシロキサン自身の酸素原子が担体と半結合し、珪素原子が担体から並んで浮いて整列する形となり、その各々の珪素原子から2個づつのメチル基が担体面から外部を向いた方向に並ぶ(均等に林立する状態)場合に強い撥水性が生じるとしている。要するに、液状相のような厚みあるジメチルポリシロキサン層は、撥水性があるもののそれほど強くなく、これがごく薄くコーティングされた後に何らかの経過措置を得て担体上で均等に整列したときに高撥水性を生むとの記載である。 According to this, the oxygen atom of dimethylpolysiloxane itself is semi-bonded with the carrier, and the silicon atom is floated and aligned along the carrier, and two methyl groups from each silicon atom are exposed from the carrier surface to the outside. It is said that strong water repellency occurs when it is lined up in the opposite direction (in a state where it is evenly forested). In short, a thick dimethylpolysiloxane layer like a liquid phase has water repellency but is not so strong, and when it is coated very thinly, it has a high water repellency when it is evenly aligned on the carrier with some transition. It is a description of birth.
化学的に言えば、珪素原子が撥水性の根源ではなく、珪素に結合しているメチル基、しかも集団で林立しているメチル基が撥水性の根源であるとの解釈である。本発明は、担体が耐熱性ポリマーのPBTであることから薄く塗布された後に百数十℃の温度に加熱でき、ジメチルポリシロキサン分子が熱運動を得て前述のように整列させることが出来るので、その適用が可能である。加えて、その高温に長く保つことにより無触媒でも縮合反応が進み、高分子化でき、現象的にはメチル基を担体面に焼付けすることができる。 Chemically speaking, it is an interpretation that a silicon atom is not a water-repellent root, but a methyl group bonded to silicon, and a methyl group standing in a group is a water-repellent root. In the present invention, since the support is PBT which is a heat-resistant polymer, it can be heated to a temperature of hundreds of degrees Celsius after being thinly coated, and dimethylpolysiloxane molecules can obtain thermal motion and be aligned as described above. The application is possible. In addition, by maintaining the high temperature for a long time, the condensation reaction proceeds even without a catalyst, the polymer can be polymerized, and the methyl group can be baked onto the support surface.
即ち、繰り返しになるが、メチル基を担体上で均等に林立した状態にするには、ジメチルポリシロキサンを担体に載せた後に、昇温させてポリシロキサン分子の熱振動を盛んにする。これにより、自身の酸素原子と担体(本発明ではPBT)が干渉する機会を増やし、その経過で担体との半結合が多くできるようにし向けることである。担体は耐熱性のあるPBTであり、170℃程度の温度までなら多孔質体に悪い大きな変化は生じない。 That is, to repeat, in order to make the methyl group evenly forested on the support, after the dimethylpolysiloxane is placed on the support, the temperature is raised to increase the thermal vibration of the polysiloxane molecule. This is to increase the chance of interference between the oxygen atom and the carrier (PBT in the present invention), and increase the number of semi-bonds with the carrier in the process. The support is a heat-resistant PBT, and no significant change in the porous material occurs up to a temperature of about 170 ° C.
ただし、PBT融点や軟化点以下であってもこれに近い高温下に置くとアニールと同様に微細構造に変化が生じる。具体的には、180〜200℃の温度を境にこれより高温では透気度が不安定になることが実験結果で確認されている。 However, even if it is below the PBT melting point or softening point, if it is placed under a high temperature close to this, the microstructure changes as in the case of annealing. Specifically, it has been confirmed by experimental results that the air permeability becomes unstable at a temperature higher than this, with a temperature of 180 to 200 ° C. as a boundary.
本発明者らは、ジメチルポリシロキサンのメチル基を担体上で均等に林立させて撥水性を高めるには、120℃以上の温度の加熱が必要と考えている。同時にジメチルポリシロキサン同士を縮合させて高分子化して担体に定着させる(焼付けする)ため、無触媒ならば120℃以上、好ましくは150〜160℃の加熱が望まれる。 The present inventors believe that heating at a temperature of 120 ° C. or higher is necessary in order to increase the water repellency by evenly growing the methyl groups of dimethylpolysiloxane on the carrier. At the same time, dimethylpolysiloxanes are condensed to form a polymer and fixed (baked) on the carrier. Therefore, if no catalyst is used, heating at 120 ° C. or higher, preferably 150 to 160 ° C. is desired.
更に焼付け条件について述べる。ジメチルポリシロキサンが無触媒で縮合する温度として120℃は十分高い温度であるとは言い難い。しかしながら加熱時間を数日レベルの長時間にすれば目的を達することができる。これらを考慮し、本発明者らは標準的通気栓を製造する時の撥水剤焼付け条件を、120℃の温度であれば1昼夜、150℃の温度であれば数時間とした。 Furthermore, baking conditions will be described. It is difficult to say that 120 ° C. is a sufficiently high temperature for the condensation of dimethylpolysiloxane without a catalyst. However, the purpose can be achieved by setting the heating time to a long time of several days. In consideration of these, the present inventors set the water-repellent baking conditions for manufacturing a standard vent plug for one day and night for a temperature of 120 ° C. and several hours for a temperature of 150 ° C.
しかし、この焼付け条件に限定されることはなく、得られた多孔質体に即して実験し適宜条件設定をすればよい。即ち、通気栓の評価は、得られたものの透気度、耐水圧、及び、−55℃/+100℃レベルの温度衝撃サイクルを1000回程度繰り返し、その後の耐水圧試験等によって定まる。撥水剤の多孔質体への付着は、軽質有機溶媒使用の撥水剤溶液に多孔質体を浸漬することで行われる。 However, it is not limited to this baking condition, and it is only necessary to conduct experiments in accordance with the obtained porous body and set conditions appropriately. That is, the evaluation of the vent plug is determined by repeating the air permeability, the water pressure resistance, and the temperature shock cycle of −55 ° C./+100° C. level about 1000 times, and the subsequent water pressure test. The water repellent is attached to the porous body by immersing the porous body in a water repellent solution using a light organic solvent.
市販のメチル系シリコーン化合物を使用したコーティング用シリコーン材は、イソパラフィン、トルエン、キシレン等に溶解されているものが多く、これらはそのまま同様な溶剤で更に希釈すれば、好ましく使用できる。浸漬後に温風乾燥して溶剤を揮発させ、撥水剤を担体に載せる。溶剤を揮発させただけのものも撥水性はあるが、前述のように、これらを更に高温で加熱すれば、その撥水性がさらに高まり好ましい。その場合の加熱温度は120℃以上で、好ましくは150℃程度の温度である。 Many coating silicone materials using commercially available methyl silicone compounds are dissolved in isoparaffin, toluene, xylene, etc., and these can be preferably used if they are further diluted with the same solvent as they are. After soaking, it is dried with warm air to volatilize the solvent, and a water repellent is placed on the carrier. Although only the solvent is volatilized has water repellency, as described above, it is preferable to heat these at higher temperatures to further increase the water repellency. In this case, the heating temperature is 120 ° C. or higher, preferably about 150 ° C.
次に、具体的な撥水性付与の工程について述べる。先ずは多孔質体に撥水剤を薄く均一に付着させるため、撥水剤をメチル系シリコーン材の液中濃度が0.25質量%以上になるよう軽質炭化水素、例えばヘキサン等で希釈して浸漬用溶液とする。その濃度は、好ましくは1〜5質量%である。撥水剤溶液を容器にとり、この容器に水浸漬抽出・乾燥工程を終えた成形品を投入し、1時間〜数時間放置し、次にこの容器から成形品を取り出して風乾する。 Next, a specific process for imparting water repellency will be described. First, in order to adhere the water repellent thinly and uniformly to the porous body, the water repellent is diluted with a light hydrocarbon such as hexane so that the concentration of the methyl silicone material in the liquid is 0.25% by mass or more. A dipping solution is used. The concentration is preferably 1 to 5% by mass. The water repellent solution is taken in a container, and the molded article after the water immersion extraction / drying process is put into the container, left for 1 hour to several hours, and then the molded article is taken out from the container and air-dried.
この風乾は、軽質の揮発性溶剤の大部分を揮発させるのに好適である。次いで乾燥機に入れて90〜100℃の温度の熱風乾燥を、1時間程度行って溶媒の殆どを取り除くのが望ましい。その後、120〜150℃の温度に温風乾燥機のセット温度を上げて、数時間〜数日保持し焼き付けするのが好ましい。 This air drying is suitable for volatilizing most of the light volatile solvent. Next, it is desirable to remove most of the solvent by putting in a drier and performing hot air drying at a temperature of 90 to 100 ° C. for about 1 hour. Then, it is preferable to raise the set temperature of a warm air dryer to the temperature of 120-150 degreeC, hold | maintain and bake for several hours-several days.
〔製品評価/透気度〕
次に、本来は紙や布の透気度を測定するための測定機であるガーレー式透気度計を使用して本発明品を評価する。現状の通気栓であるPTFE不織布製品も同透気度計を使用して評価しているので比較測定となる。透気度はガーレー値で示され、この値は1220Pa(0.012気圧)の差圧ある空気を6.42cm2の面積にかけ、空気100ccが紙や布を通過する秒数で表される。本発明により製造された製品は、射出成形で形状を得ているので厚みはあるが、本発明の製品の透気度はその厚さに反比例する。
[Product Evaluation / Air permeability]
Next, the product of the present invention is evaluated using a Gurley type air permeability meter which is originally a measuring machine for measuring the air permeability of paper or cloth. Since the PTFE nonwoven fabric product which is the current vent plug is also evaluated using the same air permeability meter, it is a comparative measurement. The air permeability is indicated by a Gurley value, which is expressed as the number of seconds in which 100 cc of air passes through a paper or cloth when air having a differential pressure of 1220 Pa (0.012 atm) is applied to an area of 6.42 cm 2 . The product manufactured according to the present invention has a thickness because it is shaped by injection molding, but the air permeability of the product of the present invention is inversely proportional to the thickness.
一般に厚さが薄いものはガーレー値を低くでき、高い透気度を必要とする製品に使用できるのであるが、実際には、本発明品は多孔質体であり、一般の樹脂成形品に比較すると機械強度が低い。即ち、本発明者らは、0.5mm以下の厚さの製品は実用品として使用すべきでないと考えている。ただし、2mm厚の平板状成形品としてのガーレー値が10秒程度であると、1mm厚の製品でガーレー値は5秒、0.5mm厚品で2.5秒となる。この程度の透気度であると通気栓として十分使用可能な要件を満たしている。 In general, thin Gurley values can be lowered and can be used for products that require high air permeability, but in actuality, the product of the present invention is a porous body, compared to general resin molded products. Then the mechanical strength is low. That is, the present inventors believe that a product having a thickness of 0.5 mm or less should not be used as a practical product. However, if the Gurley value as a 2 mm-thick flat plate shaped product is about 10 seconds, the Gurley value is 5 seconds for a 1 mm thick product and 2.5 seconds for a 0.5 mm thick product. This level of air permeability satisfies the requirements for sufficient use as a vent plug.
更に言えば、透気度が良すぎると困る用途の場合には、元々のコンパウンドに於けるグリセリン含量を減らすか、コンパウンドでの液状多官能アルコールの種類を変えるか(グリセリンをエチレングリコールに変更するか)、の何れかを行えばよい。これにより通気栓の形状を変えることなく透気度を低下させることも可能である。通気栓形状を変えてよいのであれば、通気部の厚さを厚くするか、あるいは通気部の面積を小さくすればよい。 Furthermore, in applications where air permeability is not good, reduce the glycerin content in the original compound or change the type of liquid polyfunctional alcohol in the compound (change glycerin to ethylene glycol) Or any one of them may be performed. As a result, the air permeability can be lowered without changing the shape of the vent plug. If the shape of the vent plug may be changed, the thickness of the ventilation portion may be increased or the area of the ventilation portion may be reduced.
〔製品評価/撥水性/耐水圧〕
耐水圧の測定には市販の測定機を用いた。耐水圧測定機は傘布や防水着布や防水紙の耐水圧を測定するのが目的であり、測定対象は直径150mm程度以上の大きな物となっているのが通常である。通気栓にそのような大きさのものは求められないし、本発明者らが得た多孔質体も直径50mm程度と前記より小さいので以下の工夫をした。即ち、1mm厚の塩化ビニルシートを購入して、一辺200mmの正方形に切断し、その中心に直径30mmの孔を開けた。この孔を覆うように通気栓試料を接着剤で貼り付けた。接着剤が十分硬化したのを待って耐水圧を測定した。
[Product Evaluation / Water Repellency / Water Pressure Resistance]
A commercially available measuring machine was used to measure the water pressure resistance. The purpose of the water pressure measuring machine is to measure the water pressure resistance of umbrella cloth, waterproof cloth and waterproof paper, and the measuring object is usually a large object having a diameter of about 150 mm or more. A vent plug having such a size is not required, and the porous body obtained by the present inventors is about 50 mm in diameter and smaller than the above, so the following device has been devised. That is, a vinyl chloride sheet having a thickness of 1 mm was purchased, cut into a square with a side of 200 mm, and a hole with a diameter of 30 mm was formed in the center. A vent plug sample was attached with an adhesive so as to cover the hole. The water pressure resistance was measured after the adhesive was fully cured.
通気栓に使用されるPTFE製不織布も前述の方法で耐水圧を求めているので、本発明でもこの類の機器を使用して耐水圧を測定する。測定結果からいうと、本発明品の通気栓が2mm厚の平板状物であった場合、耐水圧1m以上、高いものは3.0m以上のものが得られる。本発明品での耐水圧は製品厚さにほぼ比例する。これは撥水剤が連続気泡の内側全体に吸着しているからである。 Since the PTFE non-woven fabric used for the vent plug is also required for the water pressure resistance by the above-described method, the water pressure resistance is measured using this kind of apparatus in the present invention. From the measurement results, when the vent plug of the product of the present invention is a flat plate having a thickness of 2 mm, a water pressure resistance of 1 m or higher and a high one of 3.0 m or higher can be obtained. The water pressure resistance of the product of the present invention is almost proportional to the product thickness. This is because the water repellent is adsorbed on the entire inside of the open cell.
本発明の多孔質成形品であるPBT製の通気栓は、撥水剤としてメチル系シリコーン化合物を使用することにより撥水効果を高めることができものとなった。厚さ2mmの板状物としたときの透気度がガーレー値25秒以下で、且つ撥水性が耐水圧1m以上である。また、安価な材料の使用でコスト低減され量産化が可能な通気栓の製造ができることとなった。 The PBT vent plug, which is the porous molded article of the present invention, can enhance the water repellent effect by using a methyl silicone compound as the water repellent. The air permeability when a plate-like material having a thickness of 2 mm is a Gurley value of 25 seconds or less, and the water repellency is a water pressure resistance of 1 m or more. In addition, it was possible to manufacture a vent plug that could be mass-produced and reduced in cost by using an inexpensive material.
以下、本発明の実施の形態を次の実施例に代えて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in place of the following examples.
以下、本発明の実施例について比較例を添えて詳記する。
以下に実施例より得られた複合体の評価・測定方法を示す。
(a)透気度測定(ガーレー値測定)
「ガーレ式デンソメータ」(株式会社東洋精機製作所(日本国東京都)製)を使用した。
(b)耐水圧測定
「高水圧型耐水度試験機」(株式会社大栄科学精機(日本国京都府)製)を使用した。
(c)温度衝撃試験
「TCC−150W温度衝撃試験機」(エスペック株式会社(日本国大阪府)製)を使用した。
Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail along with comparative examples.
The evaluation / measurement methods for the composites obtained from the examples are shown below.
(A) Air permeability measurement (Gurley value measurement)
A “Gurley Densometer” (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho (Tokyo, Japan)) was used.
(B) Water pressure measurement A “high water pressure type water resistance tester” (manufactured by Daiei Kagaku Seiki Co., Ltd. (Kyoto, Japan)) was used.
(C) Temperature shock test A "TCC-150W temperature shock tester" (manufactured by ESPEC Corporation (Osaka, Japan)) was used.
[実施例1](PBT多孔質体の作成)
市販のPBT「トレコン1401(東レ株式会社(日本国東京都)製)」を樹脂用粉砕機「ターボディスクミルTD−150型(株式会社マツボー(日本国東京都)製)」にて粉砕し、粉砕物を20メッシュのシフターにかけ粉末側を回収しこれをPBT原料とした。ペンタエリスリトールは市販品「ペンタエリスリトール(三菱瓦斯化学株式会社(日本国東京都)製)」を使用した。これには10%程度の脱水二量体が含まれていた。グリセリンは「グリセリン(昭和化学社製)」を使用した。
[Example 1] (Preparation of PBT porous body)
Commercially available PBT “Toraycon 1401 (manufactured by Toray Industries, Inc., Tokyo, Japan)” was pulverized with a resin crusher “Turbo Disc Mill TD-150 (manufactured by Matsubo, Inc., Tokyo, Japan)”. The pulverized product was applied to a 20 mesh shifter, and the powder side was recovered and used as a PBT raw material. As the pentaerythritol, a commercially available product “Pentaerythritol (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., Tokyo, Japan)” was used. This contained about 10% dehydrated dimer. As glycerin, “glycerin (manufactured by Showa Chemical Co., Ltd.)” was used.
ヘンシェルミキサーにPBT30質量部、ペンタエリスリトール69質量部、グリセリン1質量部を取ってよく混合した。次いで押し出し機「FS50−22(池貝鉄工社製)」でシリンダー温度を全て230℃として高速押し出しした。押し出し品は5℃の温度とした冷水を通して高速固化させ、ペレタイザーで破砕した。硬化物は硬いが脆く、ペレタイザーの切断でやや粉末混じりのペレットとなったがそのまま使用した。 In a Henschel mixer, 30 parts by mass of PBT, 69 parts by mass of pentaerythritol, and 1 part by mass of glycerin were mixed well. Subsequently, the cylinder temperature was all set to 230 ° C. with an extruder “FS50-22 (manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.)” and high-speed extrusion was performed. The extruded product was solidified at high speed through cold water at a temperature of 5 ° C. and crushed with a pelletizer. The cured product was hard but brittle, and the pelletizer was cut into pellets slightly mixed with powder, but was used as it was.
前述の押し出し品を60T型射出成形機「PS−60(日精樹脂工業株式会社(日本国長野県)製)」にかけ、射出温度を230℃、金型温度を50℃として、厚さ2mmで直径46mmの円板状物を200枚射出成形した。この円板状物数枚を、70℃の温度の湯20リットルに漬けて最初の8時間は1時間毎に1分程度軽く撹拌して24時間置き、湯を新しいものに取り替えて温度70℃で同じ操作をして24時間浸漬後に取り出し、更に湯を新しいものに取り替えて70℃の温度で同じ操作をして24時間浸漬後に取り出し、90℃で2時間乾燥した。乾燥後の円板状物の透気度を測定したところ、ガーレー値で11〜21秒の範囲内にあり平均は16.8秒であった。 The above extruded product is applied to a 60T type injection molding machine “PS-60 (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. (Nagano, Japan))”, the injection temperature is 230 ° C., the mold temperature is 50 ° C., the thickness is 2 mm and the diameter 200 pieces of 46 mm disk-shaped objects were injection molded. Dip several discs into 20 liters of hot water at a temperature of 70 ° C. Stir lightly for about 1 minute every hour for the first 8 hours and leave for 24 hours. Replace the hot water with a new one and keep the temperature at 70 ° C. The same operation was carried out for 24 hours and then taken out after 24 hours. Further, the hot water was replaced with a new one, and the same operation was carried out at a temperature of 70 ° C., followed by taking out after 24 hours. When the air permeability of the disk-shaped material after drying was measured, the Gurley value was in the range of 11 to 21 seconds, and the average was 16.8 seconds.
[実施例2](PBT多孔質体の作成)
当初のコンパウンドのレシピーを、PBT30質量部、ペンタエリスリトール69.5質量部、グリセリン0.5質量部とした他は、実施例1と全く同様の実験を行った。得られた多孔質体のガーレー値は平均20.8秒であり、透気度が実施例1よりやや低かった。
[Example 2] (Preparation of PBT porous material)
Except that the initial compound recipe was 30 parts by weight of PBT, 69.5 parts by weight of pentaerythritol, and 0.5 parts by weight of glycerin, the same experiment as in Example 1 was performed. The obtained porous body had an average Gurley value of 20.8 seconds, and the air permeability was slightly lower than that of Example 1.
[比較例1](PBT多孔質体の作成)
当初のコンパウンドのレシピーを、PBT30質量部、ペンタエリスリトール70質量部、グリセリン0質量部とした他は、実施例1と全く同様の実験を行った。得られた多孔質体のガーレー値は測定した10枚の全てが150秒以上であり、平均は190秒だった。透気度が実施例1、2より顕著にに低下していた。
[Comparative Example 1] (Preparation of PBT porous material)
Except that the initial compound recipe was 30 parts by weight of PBT, 70 parts by weight of pentaerythritol, and 0 parts by weight of glycerin, the same experiment as in Example 1 was performed. The Gurley value of the obtained porous body was 150 seconds or more for all 10 sheets measured, and the average was 190 seconds. The air permeability was significantly lower than in Examples 1 and 2.
[実施例3](PBT多孔質体の作成)
当初のコンパウンドのレシピーを、PBT30質量部、ペンタエリスリトール67.5質量部、グリセリン2.5質量部とした他は、実施例1と全く同様の実験を行った。多孔質体は得られたが、作成工程はやや難渋した。即ち、射出成形工程で離型時にランナーがよく千切れてランナー回収に手間を取られ、それ故に成形サイクルが安定しなかった。更には、成形品を湯抽出して得た多孔質体は、表面の荒れが目視で確認できる物も多くPBT製構造体として十分な強度の物に出来たとは考えられなかった。但し、これらは金型ランナー部の抜き勾配を更に大きくすること等で改善できる可能性があるので、必ずしも製造不可とは判断できなかった。得られた多孔質体のガーレー値は5〜300秒まで大きくバラついたが、この原因は湯抽出時にかき混ぜをやや激しく行ったために多孔質体を支える内部の柱部が壊れて孔の中で詰まったり孔構造自体が潰れていたせいとみられた。透気度測定時に多孔質板状物を締め付けて密閉する際のの絞め方でも多少の差が出た。軽く締めた試料5個では透気度はガーレー値で5〜30秒であり、きつく締めた試料5個では10〜50秒となった。孔部が大き過ぎて脆いスポンジの様な構造になり、その崩れも生じていることが分かった。通気栓形状が板状物の場合、湯抽出工程でかき混ぜをしないと板状物同士が重なり合って抽出不良になり易く、その対策から湯に何らかの方法で流れを作ることになるが、この工程の量産化を見越して激しくかき混ぜる方法を取ったのである。これが通気孔の大きなこの多孔質体では部分的な破壊を呼んだものである。実際の透気度は実施例1より向上しているはずだが構造的には弱い。通気栓としての実用性を具備しているか否かは孔部の形状次第であり、レシピーとしては上記グリセリンの組成比が上限であるといえる。
[Example 3] (Preparation of PBT porous body)
Except that the initial compound recipe was 30 parts by weight of PBT, 67.5 parts by weight of pentaerythritol, and 2.5 parts by weight of glycerin, the same experiment as in Example 1 was performed. Although a porous material was obtained, the production process was somewhat difficult. In other words, the runners were often broken during the mold release in the injection molding process, and it took time to collect the runners. Therefore, the molding cycle was not stable. Furthermore, it was not considered that the porous body obtained by extracting hot water from a molded product had a sufficient strength as a PBT structure because there were many things whose surface roughness could be visually confirmed. However, since there is a possibility that these can be improved by further increasing the draft angle of the mold runner portion, it was not always possible to determine that the production was impossible. The Gurley value of the obtained porous material varied greatly from 5 to 300 seconds, but this was caused by the fact that the internal column supporting the porous material was broken in the pores because the stirring was slightly intense during hot water extraction. It seems that it was clogged or the pore structure itself was crushed. There was also a slight difference in the way of tightening when the porous plate was tightened and sealed when measuring the air permeability. The air permeability was 5 to 30 seconds in terms of Gurley value for 5 samples that were lightly tightened, and 10 to 50 seconds for 5 samples that were tightly tightened. It was found that the pores were too large, resulting in a brittle sponge-like structure and its collapse. When the shape of the vent plug is a plate, if the stirring is not performed in the hot water extraction process, the plates are likely to overlap each other and cause poor extraction. In anticipation of mass production, they stir vigorously. This is what called partial destruction in this porous body with large air holes. The actual air permeability should be higher than that of Example 1, but is structurally weak. Whether or not it has practicality as a vent plug depends on the shape of the hole, and it can be said that the composition ratio of the glycerin is the upper limit as a recipe.
[比較例2](PBT多孔質体の作成)
当初のコンパウンドのレシピーを、PBT45質量部、ペンタエリスリトール54質量部、グリセリン1質量部とした他は、実施例1と全く同様の実験を行った。ガーレー値は平均で98秒あり透気度は低かった。
[Comparative Example 2] (Preparation of PBT porous material)
Except that the initial compound recipe was 45 parts by mass of PBT, 54 parts by mass of pentaerythritol, and 1 part by mass of glycerin, the same experiment as in Example 1 was performed. The Gurley value was 98 seconds on average and the air permeability was low.
[実施例4](PBT多孔質体の作成)
当初のコンパウンドのレシピーを、PBT25質量部、ペンタエリスリトール74質量部、グリセリン1質量部とした他は、実施例1と全く同様の実験を行った。何とか多孔質体は得られたが途中工程は難渋した。即ち、押し出し物が非常に脆くペレタイザーから得られる物は破砕が行き過ぎて粉状物が過半となった。更には射出成形の離型時にエジェクターの押し出しで2個に1個が壊れるか傷付き品になる支障が生じ、且つ、ランナーが成形毎に折れた。これらは射出物中の高分子組成分が少ないことによる。金型設計を変更して射出成形工程を改善することでよくなるとも考えられるが、量産上はこのレシピーのPBT組成比が下限といえる。破壊を免れた多孔質体のガーレー値は5〜11秒であった。
[Example 4] (Preparation of PBT porous material)
Except that the initial compound recipe was 25 parts by weight of PBT, 74 parts by weight of pentaerythritol, and 1 part by weight of glycerin, the same experiment as in Example 1 was performed. Somehow a porous material was obtained, but the process was difficult. That is, the extrudate was very fragile, and the product obtained from the pelletizer was excessively crushed, and the powdery product became the majority. Furthermore, at the time of mold release of injection molding, one of the two parts was broken or damaged by the ejector extrusion, and the runner was broken for each molding. These are due to the small amount of polymer composition in the injection. Although it may be possible to improve the injection molding process by changing the mold design, the PBT composition ratio of this recipe is the lower limit in mass production. The Gurley value of the porous body which was free from destruction was 5 to 11 seconds.
[実施例5](PBT多孔質体の作成)
当初のコンパウンドのレシピーを、PBT25質量部、ペンタエリスリトール74.5質量部、グリセリン0.5質量部とした他は、実施例4と全く同様の実験を行った。工程の難渋さは実施例4と似たようなものであった。得られた多孔質体のガーレー値は5〜10秒であった。
[Example 5] (Preparation of PBT porous material)
Except that the initial compound recipe was 25 parts by mass of PBT, 74.5 parts by mass of pentaerythritol, and 0.5 parts by mass of glycerin, the same experiment as in Example 4 was performed. The difficulty of the process was similar to Example 4. The obtained porous body had a Gurley value of 5 to 10 seconds.
[実施例6](撥水剤溶液)
トルエンにメチル系シリコーン化合物が溶解されている撥水剤溶液「SR2406(東レ・ダウコーニング社製)」を入手した。固形物濃度は50%であった。これにヘキサン(昭和化学工業株式会社(日本国東京都)製)を加えて、固形物濃度を0.5%、1%、2%、及び5%にした溶液を作成した。そしてこれらの撥水剤溶液の名称を「SR2406/0.5」、「SR2406/1」、「SR2406/2」、「SR2406/5」とし、各実施例に適用した。
[Example 6] (Water repellent solution)
A water repellent solution “SR2406 (manufactured by Dow Corning Toray)” in which a methyl silicone compound was dissolved in toluene was obtained. The solid concentration was 50%. Hexane (manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd. (Tokyo, Japan)) was added thereto to prepare solutions having solids concentrations of 0.5%, 1%, 2%, and 5%. The names of these water repellent solutions were “SR2406 / 0.5”, “SR2406 / 1”, “SR2406 / 2”, and “SR2406 / 5”, which were applied to each example.
[実施例7](浸漬と乾燥:通気栓の完成)
実施例1で作成した多孔質板状物8枚を実施例6で作成した撥水剤溶液「SR2406/0.5」に1時間浸漬した。液から取り出し、ステンレス鋼(SUS)製の網の上に載せて、ドラフトの中で数十分放置した後、80℃の温度にした熱風乾燥機に網ごと入れ1時間乾燥した。そして熱風乾燥機の温度を150℃に昇温し、この温度で2時間置いた。この物の透気度と耐水圧を測定した。
[Example 7] (Dipping and drying: Completion of vent plug)
Eight porous plate-like materials prepared in Example 1 were immersed in the water repellent solution “SR2406 / 0.5” prepared in Example 6 for 1 hour. The liquid was taken out from the liquid, placed on a stainless steel (SUS) net, allowed to stand for several tens of minutes in a fume hood, and then placed in a hot air drier at a temperature of 80 ° C. and dried for 1 hour. The temperature of the hot air dryer was raised to 150 ° C. and left at this temperature for 2 hours. The air permeability and water pressure resistance of this product were measured.
[実施例8〜10](浸漬と乾燥:通気栓の完成)
撥水剤溶液を、実施例8では「SR2406/1」、実施例9では「SR2406/2」、実施例10では「SR2406/5」に各々変更して、実施例7と同様の実験を行った。
[Examples 8 to 10] (Dipping and drying: Completion of vent plug)
The same experiment as in Example 7 was performed by changing the water repellent solution to “SR2406 / 1” in Example 8, “SR2406 / 2” in Example 9, and “SR2406 / 5” in Example 10. It was.
[実施例11](浸漬と乾燥:通気栓の完成)
実施例2で作成した多孔質板状物8枚を実施例6で作成した撥水剤溶液「SR2406/0.5」に1時間浸漬した。液から取り出し、ステンレス鋼(SUS)製の網の上に載せて、ドラフトの中で数十分放置した後、80℃の温度にした熱風乾燥機に網ごと入れ1時間乾燥した。そして熱風乾燥機の温度を150℃に昇温し、この温度で2時間置いた。この物の透気度と耐水圧を測定した。
[Example 11] (Dipping and drying: Completion of vent plug)
Eight porous plate-like materials prepared in Example 2 were immersed in the water repellent solution “SR2406 / 0.5” prepared in Example 6 for 1 hour. The liquid was taken out from the liquid, placed on a stainless steel (SUS) net, allowed to stand for several tens of minutes in a fume hood, and then placed in a hot air drier at a temperature of 80 ° C. and dried for 1 hour. The temperature of the hot air dryer was raised to 150 ° C. and left at this temperature for 2 hours. The air permeability and water pressure resistance of this product were measured.
[実施例12〜14](浸漬と乾燥:通気栓の完成)
撥水剤溶液を、実施例12では「SR2406/1」、実施例13では「SR2406/2」、実施例14では「SR2406/5」に各々変更して、実施例11と同様の実験を行った。
[Examples 12 to 14] (Dipping and drying: Completion of vent plug)
The water repellent solution was changed to “SR2406 / 1” in Example 12, “SR2406 / 2” in Example 13, and “SR2406 / 5” in Example 14, respectively. It was.
実施例7〜14における測定結果を表1に示す。いずれの透気度、耐水圧も、通気栓として非常に優れた値を示しており、良い結果であった。 The measurement results in Examples 7 to 14 are shown in Table 1. All of the air permeability and the water pressure resistance showed extremely excellent values as a vent plug, and were good results.
[実施例15〜18](通気栓の耐久試験)
実施例9、10、13、14で得た通気栓形状物を、それぞれ−55℃/+100℃の温度衝撃試験1000サイクルにかけた。即ち、−55℃の温度に30分置き、5分以内に+100℃の温度にしてこの温度に30分置き、5分以内に元の−55℃の温度に戻す約1時間10分が1サイクルの温度衝撃試験である。この試験後に透気度と耐水圧を測定した。その結果を表2に示す。いずれの測定値も、温度衝撃試験前と殆ど変化なく、上記通気栓の温度衝撃に対する耐久性を確認することができた。
[Examples 15 to 18] (Durability test of vent plug)
The vent plug-shaped products obtained in Examples 9, 10, 13, and 14 were subjected to 1000 cycles of a thermal shock test at −55 ° C./+100° C., respectively. That is, the temperature is kept at −55 ° C. for 30 minutes, and the temperature is set to + 100 ° C. within 5 minutes for 30 minutes, and then returned to the original −55 ° C. within 5 minutes. This is a temperature shock test. The air permeability and water pressure resistance were measured after this test. The results are shown in Table 2. All the measured values were almost the same as those before the temperature shock test, and the durability of the vent plug against temperature shock could be confirmed.
1…水槽
2…水槽
3…水槽
4…冷却槽
5…ポンプ
6…供給管
7…管
8…管
9…冷媒管
10…浸漬治具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water tank 2 ... Water tank 3 ...
Claims (5)
このコンパウンドを射出成形し、その射出成形により得られた通気栓型の射出成形品を水に浸漬してアルコール類を抽出した後、乾燥して多孔質体とし、
この多孔質体となった前記射出成形品をメチル系シリコーン高分子化合物の有機溶剤溶液に浸漬してシリコーン高分子化合物を吸着させた後、乾燥して前記有機溶剤を揮発させることにより製造されたものである
ことを特徴とする通気栓。 A compound containing 25 to 40% by mass of polybutylene terephthalate resin, 75 to 60% by mass of pentaerythritol, and 0.25 to 2.5% by mass of a liquid polyfunctional alcohol compound,
This compound is injection-molded, and the vent plug-type injection-molded product obtained by the injection molding is immersed in water to extract alcohols, and then dried to form a porous body.
The porous molded article was produced by immersing the injection-molded product in an organic solvent solution of a methyl silicone polymer compound to adsorb the silicone polymer compound, and then drying and volatilizing the organic solvent. A vent plug characterized by being a thing.
前記コンパウンドを射出成形機にて射出成形することにより通気栓型の射出成形品を得る成形工程と、
前記射出成形品を水に浸漬してアルコール類を抽出した後、乾燥して多孔質体とする抽出工程と、
この多孔質体となった前記射出成形品をメチル系シリコーン高分子化合物の有機溶剤溶液に浸漬してシリコーン高分子化合物を吸着させる浸漬工程と、
この浸漬工程を経た前記射出成形品を乾燥して前記有機溶剤を揮発させる乾燥工程と
からなることを特徴とする通気栓の製造方法。 A compound preparation step of preparing a compound containing 25 to 40% by mass of polybutylene terephthalate resin, 75 to 60% by mass of pentaerythritol, and 0.25 to 2.5% by mass of a liquid polyfunctional alcohol compound;
A molding step of obtaining an injection-molded product of a vent plug type by injection molding the compound with an injection molding machine,
An extraction step of immersing the injection-molded product in water to extract alcohols and then drying to form a porous body; and
Immersion step of adsorbing the silicone polymer compound by immersing the injection molded article that has become this porous body in an organic solvent solution of a methyl silicone polymer compound;
A drying step of drying the injection-molded product that has undergone the dipping step to volatilize the organic solvent.
前記乾燥工程は、前記射出成形品を140℃以上の温度に加熱して前記メチル系シリコーン高分子化合物を定着させる工程と
を含むことを特徴とする通気栓の製造方法。 In the manufacturing method of the vent plug according to claim 2,
The drying step includes a step of fixing the methyl silicone polymer compound by heating the injection molded article to a temperature of 140 ° C. or higher.
前記有機溶剤溶液は、メチル系シリコーン高分子化合物の濃度が0.5質量%以上であることを特徴とする通気栓の製造方法。 In the manufacturing method of the vent plug according to claim 2 or 3,
The organic solvent solution has a methyl silicone polymer compound concentration of 0.5% by mass or more.
前記多官能アルコール化合物は、グリセリンであることを特徴とする通気栓の製造方法。 In the manufacturing method of the vent plug as described in 1 selected from Claim 2 thru | or 4,
The method for producing a vent plug, wherein the polyfunctional alcohol compound is glycerin.
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