JP2010170788A - 通気部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性を有する通気部材を提供する。
【解決手段】加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを用いた貫通孔を有する支持体２と、前記貫通孔の周辺部に設けられた接着剤層３と、前記貫通孔を覆うようにして支持体２上に接着剤層３を介して設けられた通気膜４とを有する通気部材１とする。接着剤層３は、ゴムを含むことが好ましく、当該ゴムは、エチレン−プロピレン−ジエンゴムであることが好ましい。通気膜４は、フッ素樹脂多孔質膜であることが好ましい。また、通気膜４は、撥油処理が施されたものであることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電装部品等の筐体に装着する通気部材、およびその製造方法に関する。

自動車用ランプ、モーター、センサー、スイッチ、ＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）などの電装部品を収容する筐体には、筐体の内部と外部の通気を確保して、温度変化による筐体内の圧力変化を緩和するとともに筐体内部への異物の侵入を阻止するために、通気部材が取り付けられている。

この通気部材には、従来は、エラストマー製の支持体に、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を取り付けたものが用いられていた。例えば、特許文献１には、支持体に三井化学製ミラストマー（登録商標；ポリプロピレン結晶と架橋エチレン−プロピレンターポリマーの海島構造を有するエラストマー）を用いた通気部材が開示されている。

特開２００１−１４３５２４号公報

近年、自動車の省スペース化が進み、小型モーターなどの電装部品が車外に設置されるという事情もあり、通気部材は、様々な環境条件下に対応可能であることが要求されるようになってきた。すなわち、通気部材には、高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性が求められるようになってきた。

そこで本発明は、高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性を有する通気部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成した本発明は、加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを用いた貫通孔を有する支持体と、
前記貫通孔の周辺部に設けられた接着剤層と、
前記貫通孔を覆うようにして支持体上に前記接着剤層を介して設けられた通気膜と
を有する通気部材である。

前記接着剤層は、ゴムを含むことが好ましく、当該ゴムは、エチレン−プロピレン−ジエンゴムであることが好ましい。前記通気膜は、フッ素樹脂多孔質膜であることが好ましい。また、前記通気膜は、撥油処理が施されたものであることが好ましい。

本発明はまた、加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを用いた貫通孔を有する支持体の、当該貫通孔の周辺部に接着剤を塗布する工程、および
当該接着剤を介して前記支持体と通気膜とを接着する工程を含む通気部材の製造方法である。

当該製造方法において、前記接着剤は、ゴム糊であることが好ましく、当該ゴム糊は、未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含むことが好ましい。

本発明によれば、高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性を有する通気部材が提供される。

本発明の通気部材の一例の断面図である。 本発明の通気部材の製造方法の一例を示す模式図である。

本発明の通気部材の支持体には、加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）を用いた貫通孔を有する支持体を用いる。支持体の貫通孔により、通気部材を筐体に使用した際の通気性が確保される。加硫ＥＰＤＭゴムは、高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性を有する材料であり、耐熱性、機械的強度にも優れる。

本発明の通気部材に用いられる通気膜には、通気部材に通常用いられている通気膜を用いることができ、特に、耐薬品性および耐熱性の観点から、フッ素樹脂多孔質膜が好適である。フッ素樹脂多孔質膜のフッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等が挙げられ、中でも、汎用性の観点からＰＴＦＥが最適である。

通気膜は、撥油処理を施したものであることが好ましい。この撥油処理によって通気膜の耐薬品性がさらに向上し、また、油分を含んだ埃等の通気膜への付着を防止できる。

本発明の通気部材では、通気膜が、支持体の貫通孔を覆うようにして支持体上に接着剤層を介して設けられる。ここで、ＥＰＤＭゴムは接着性に乏しい材料である。通気膜として一般的に用いられているＰＴＦＥ多孔質膜等のフッ素樹脂多孔質膜もまた接着性に乏しい材料である。従って、ＥＰＤＭゴムと通気膜とを一体化させる方法が問題となる。そこで本発明者が検討した結果、接着剤層の接着剤に、未加硫ゴムが溶剤に溶解したいわゆるゴム糊を用いると、支持体中に分子レベルでゴム分子が侵入し、支持体中に残存する硫黄分によって加硫することにより、接着剤層と支持体とが化学的に結合し、一方で、ゴム糊がフッ素樹脂多孔質膜の孔に入りこみ、アンカー効果が生じることによって接着剤層とフッ素樹脂多孔質膜との間に接着力が生じ、その結果、支持体と通気膜の良好な接着を確保できることを見出した。従って、支持体と通気膜は、ゴム糊を用いて接着されていることが好ましい。すなわち、接着剤層は、ゴムを含むことが好ましい。このゴムの種類には特に制限は無く、天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用でき、接着部の接着強度、耐薬品性、耐候性および耐オゾン性の観点からＥＰＤＭゴムが好ましい。

支持体のサイズは、公知の通気部材の支持体のサイズに準じればよい。通気膜の厚さは、公知の通気膜の厚さに準じればよく、通気膜の諸特性は、公知の通気膜のものと同等以上とすればよい。

上記のような構成にすることにより、高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性を有し、さらに、優れた耐熱性および機械強度有する通気部材とすることができる。

通気部材の構成例の断面図を図１に示す。支持体２は円筒形状を有しており、中央に貫通孔を有している。この支持体２の材質は、加硫ＥＰＤＭゴムである。支持体１の上面の貫通孔の周辺部上には、接着剤層３が設けられている。この接着剤層３は、最適にはＥＰＤＭゴムが溶剤に溶解したゴム糊から作製される。接着剤層３の上に、通気膜４が設けられ、通気膜４は、貫通孔を覆っている。この貫通孔と通気膜４により、筐体の内部と外部の通気が確保され、温度変化による筐体内の圧力変化を緩和することができる。また、通気膜４により、筐体内部への異物の侵入が阻止される。このようにして構成される通気部材１は、円筒型支持体の直径以下の大きさを有する筐体に設けられた貫通孔に嵌め込まれて使用される。

通気部材には、公知方法に準じて、通気膜を保護するためのカバー部材を設けてもよい。

次に通気部材の製造方法について説明する。通気部材は、従来は、支持体と通気膜とを熱融着すること等により製造されていた。しかし、加硫ＥＰＤＭゴムは熱融着が困難な材料であり、上述のように、接着性に乏しい材料である。そこで、支持体と通気膜とを一体成形することも考えられるが、後述の比較例のように、一体成形では通気膜の通気性が損なわれる。そこで、本発明者が鋭意検討した結果、接着剤として未加硫ゴムが溶剤に溶解したゴム糊を用いることによって、支持体と通気膜が接着されて一体化した通気部材が得られることを見出した。

すなわち、本発明の製造方法は、加硫ＥＰＤＭゴムを用いた貫通孔を有する支持体の、当該貫通孔の周辺部に接着剤を塗布する工程（塗布工程）、および当該接着剤を介して前記支持体と通気膜とを接着する工程（接着工程）を含む通気部材の製造方法である。本発明の製造方法の一例を模式的に図２に示す。

支持体は、未加硫のＥＰＤＭゴムを混練後、加硫して所望の形状に成形することによって作製することができる。図２（ａ）では、９個の支持体２を含むシートに成形されている。このように、複数個の支持体２を含むシートを作製すれば、生産性が高くなる。

塗布工程では、支持体と通気膜の良好な接着を確保するために、接着剤として、未加硫ゴムが溶剤に溶解したゴム糊を用いることが好ましい。溶剤は、未加硫ゴムを溶解可能である限り特に制限はなく、例えば、アセトン等のケトン類を用いることができる。未加硫ゴムとしては、未加硫の天然ゴム、合成ゴムのいずれも使用でき、接着部の接着強度、耐薬品性、耐候性および耐オゾン性の観点から未加硫ＥＰＤＭゴムが好ましい。接着剤の塗布は、公知方法に準じて行うことができる。図２（ｂ）では、支持体２を含むシート上に接着剤３’が塗布されている。

接着工程においては、まず通気膜を接着剤上に置くが、このとき、通気膜と接着剤とを密着させるために、通気膜に適宜張力をかけるとよい。次いで、接着剤により、通気膜と支持体とを接着させるが、適宜圧力をかけつつ、室温〜２００℃の温度で接着を行うとよい。図２（ｃ）では、圧着冶具５および押え冶具６を用いて、圧力を加え、接着剤３’が塗布された支持体２を含むシートと通気膜４とが圧着されている。

この圧着により、図２では、９個の通気部材を含むシートが得られるが、この場合、適宜各通気部材にカットする工程を行えばよい。

このようにして、高い耐薬品性、耐候性および耐オゾン性を有し、さらに、優れた耐熱性および機械強度有する通気部材を得ることができる。当該通気部材は、自動車用ランプ、モーター、センサー、スイッチ、ＥＣＵなどの電装部品を収容する筐体に使用することができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

実施例
ＰＴＦＥファインパウダー１００重量部に液状潤滑剤（流動パラフィン）２０重量部を加えたペースト状の混和物を予備成形し、ペースト押出により丸棒状に成形した。成形物を圧延した後液状潤滑剤をノルマルデカンにより抽出除去し、厚み０．２ｍｍの圧延シートを得た。得られたシートを２８０℃で延伸倍率５倍で長手方向に延伸を行い、続いてテンターを用いて１００℃で延伸倍率２０倍で幅方向に延伸し、通気膜としてＰＴＦＥ多孔質膜を得た。当該ＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは２０μｍ、通気量は５秒/１００ｃｃ（ガーレー測定機：ＪＩＳ Ｐ ８１１７法）、耐水圧は１５０ｋＰａであった。

支持体として、ＥＰＤＭゴム（エスプレン５０１Ａ：住友化学工業製）を加硫して成形した、φ６ｍｍの貫通孔を有する支持体を用意した。また、接着剤としてゴム糊（ケミカルセメント：ニッポン・テック・インコーポレイテッド製、未加硫ＥＰＤＭゴム含有）を用意した。

支持体の貫通孔の周辺部に上記の接着剤を塗布し、上記のＰＴＦＥ多孔質膜を、張力をかけながら接着剤の塗布部にかぶせ、冶具を用いて２０分間加圧保持して圧着を行い、通気部材を作製した。得られた通気部材の通気量は、ＰＴＦＥ多孔質膜単体の通気量とほとんど差がみられなかった（φ６ｍｍ換算の通気量；通気部材：１３０秒/１００ｃｃ、ＰＴＦＥ多孔質膜：１２０秒/１００ｃｃ）。

比較例
金型内に、上記のＰＴＦＥ多孔質膜を設置し、ＥＰＤＭゴムを射出することによって、通気部材を一体成形により得た。得られた通気部材の通気量は、極端に悪くなり、測定不可（１０００秒/１００ｃｃ以上）であった。

本発明の通気部材は、自動車用ランプ、モーター、センサー、スイッチ、ＥＣＵなどの電装部品を収容する筐体に使用できる。

１ 通気部材
２ 支持体
３ 接着剤層
３’ 接着剤
４ 通気膜
５ 圧着冶具
６ 押え冶具

Claims (8)

1. 加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを用いた貫通孔を有する支持体と、
   前記貫通孔の周辺部に設けられた接着剤層と、
   前記貫通孔を覆うようにして支持体上に前記接着剤層を介して設けられた通気膜と
   を有する通気部材。
2. 前記接着剤層が、ゴムを含む請求項１に記載の通気部材。
3. 前記ゴムが、エチレン−プロピレン−ジエンゴムである請求項２に記載の通気部材。
4. 前記通気膜が、フッ素樹脂多孔質膜である請求項１〜３のいずれかに記載の通気部材。
5. 前記通気膜が、撥油処理が施されたものである請求項１〜４のいずれかに記載の通気部材。
6. 加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを用いた貫通孔を有する支持体の、当該貫通孔の周辺部に接着剤を塗布する工程、および
   当該接着剤を介して前記支持体と通気膜とを接着する工程を含む通気部材の製造方法。
7. 前記接着剤が、ゴム糊である請求項６に記載の製造方法。
8. 前記ゴム糊が、未加硫エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む請求項７に記載の製造方法。

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